计算机研究与发展ＤＯＩ：１０．７５４４桙ｉｓｓｎ１０００‐１２３９．２０１６．２０１６０１１９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ５３（７）：１４９３１５０２，２０１６ 收稿日期：２０１６－０３－０６；修回日期：２０１６－０５－１２
基金项目：国家自然科学基金项目（６１５０２３０２）
ＴｈｉｓｗｏｒｋｗａｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（６１５０２３０２）． 通信作者：李超（ｌｉｃｈａｏ＠ｃｓ．ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）分布式集装箱数据中心的绿色层次化管理
侯小凤 宋朋涛 唐伟超 李 超 梁晓峣
（上海交通大学计算机科学与工程系 上海 ２００２４０）
（ｘｆｈｅｌｅｎ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）
ＧｒｅｅｎＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＤａｔａｃｅｎｔｅｒＣｏｎｔａｉｎｅｒｓ
ＨｏｕＸｉａｏｆｅｎｇ，ＳｏｎｇＰｅｎｇｔａｏ，ＴａｎｇＷｅｉｃｈａｏ，ＬｉＣｈａｏ，ａｎｄＬｉａｎｇＸｉａｏｙａｏ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｍｏｄｕｌａｒｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓ（ｄａｔａｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ）ｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｐｒｏｍｉｓｉｎｇＩＴｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｉｍｐｒｅｓｓｉｖｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ．Ｐｒｅ‐ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｃｏｎｔａｉｎｅｒｓｃａｎｂｅｄｅｐｌｏｙｅｄｎｏｔｏｎｌｙｉｎｅｘｉｓｔｉｎｇｗａｒｅｈｏｕｓｅ‐ｓｃａｌｅｄａｔａｃｅｎｔｅｒｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｆｏｒｃａｐａｃｉｔｙｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏｉｎｕｒｂａｎ桙ｒｅｍｏｔｅａｒｅａｓｔｏｓｕｐｐｏｒｔｏｎｓｉｔｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ（ＩｏＴ）ｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｃｏｍｂｉｎｇｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓｅｒｖｅｒｓｗｉｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｎｔａｉｎｅｒｓｃａｎｏｆｆｅｒｃｌｏｕｄｐｒｏｖｉｄｅｒｓｎｅｗｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓｏｆｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇｌｏｃａｌｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｕｎｎｅｃｅｓｓａｒｙｄａｔａｍｏｖｅｍｅｎｔｏｖｅｒｈｅａｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｓａｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｅｍｅｒｇｉｎｇｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ．Ｗｅｌｏｇｉｃａｌｌｙｇｒｏｕｐｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒｓｉｎｔｏｍｕｌｔｉｐｌｅｃｌａｓｓｅｓｔｈａｔｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄａｔａａｃｃｅｓｓｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓ．Ｄｕｒｉｎｇｒｕｎｔｉｍｅａｃｅｎｔｒａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｕｓｅｄｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｌａｓｓａｎｄｐｅｒｆｏｒｍｄｙｎａｍｉｃｓｌｅｅｐｉｎｇｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｔｏｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｎｏｕｒｓｃａｌｅｄ‐ｄｏｗｎｔｅｓｔ‐ｂｅｄｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｃａｎｓａｖｅ１２％～３２％ｅｎｅｒｇｙｃｏｓｔｗｈｉｌｅｅｎｓｕｒｉｎｇｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｄａｔａｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒ；ｇｒｅｅｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
摘 要 近几年，模块化数据中心（集装箱数据中心）因其高能效可拓展的特点而成为极具前景的ＩＴ基础设施解决方案．预定制的集装箱数据中心不仅可以被部署在传统仓库级数据中心设施中以支持容量扩展，还能够被部署在城市桙郊外以支持物联网数据的本地处理．把传统集中建设和管理的数据中心与地理上分布的模块化数据中心结合起来，能够更加方便地利用本地绿色能源发电以及减少数据传输成本．针对目前涌现的地理上分布的集装箱式数据中心模块提出了一种新型分层化管理模式，该技术将分布式集装箱数据中心逻辑上划分成多个性质和功能不同的层级．一个中央调配系统被用来监控每个层级的集装箱数据中心并施加动态休眠机制以进一步提升数据中心的整体效能．小规模测试实验结果显示分层化管理机制能够提升１２％～３２％的数据中心整体能效，并且保持较高的服务性能．
关键词 云计算；
集装箱数据中心；绿色计算；分层管理；性能评估中图法分类号 ＴＰ３９１