Optimization of power consumption in cloud data centers using green networking techniques

Other Title(s)

الاستهلاك الأمثل للقدرة في مراكز البيانات السحابيه باستخدام تقنيات الشبكات الخضراء

Joint Authors

Ali, Qutaybah Ibrahim
Muhammad, al-Nawar Jasim

Source

al-Rafidain Engineering Journal

Issue

Vol. 22, Issue 2 (31 Mar. 2014), pp.13-27, 15 p.

Publisher

University of Mosul College of Engineering

Publication Date

2014-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

15

Main Subjects

Information Technology and Computer Science

Topics

Abstract AR

في هذا البحث، تم اقتراح متنبئ قائم على استخدام الشبكة العصبية مع خوارزمية لتقدير العدد المطلوب من الخوادم النشطة محاكية أهداف الشبكات الصديقة للبيئة (الخضراء).

مدخلات هذا المتنبئ هي نسبة استغلال وحدة المعالجة المركزية للخوادم في مركز البيانات، بالإضافة إلى التغير في مقادير الطلبات الواردة من عدد من المستخدمين.

أثناء العمل، تم تسليط نماذج مختلفة من الطلبات الواردة إلى خوادم ClarKNet، و تم بناء نماذج مختلفة لشبكة مراكز البيانات باستخدام برنامج المحاكاة OPNET Modeler 14.5 للحصول على القيم المطلوبة للتدريب و هي نسبة الاستغلال لوحدة المعالجة المركزية للخوادم و نسبة الحمل المسلط من قبل العملاء.

أيضا تم تعريف أهداف الشبكات الخضراء بالحفاظ على معايير إدارة الطاقة المتمثلة بأن تكون نسبة استغلال وحدة المعالجة المركزية للخوادم أكبر من 30 %.

يعد الأخذ بعين الاعتبار أن الحد الأقصى لعدد الخوادم في مركز البيانات المقترح في العمل هو 100 خادم، اقترحت خوارزمية ON \ OFF لإدارة استخدام الطاقة من قبل خوادم مختلفة في مركز البيانات لتحقيق أهداف الشبكة الخضراء السابقة الذكر.

أخيرا تم تقييم معدل تقليل صرف الطاقة حيث من الملاحظ أن نسبة تقليل صرف الطاقة ازدادت من 17.33 % إلى 85.33 من مقدار صرف الطاقة الكلي المقدر بحوالي 75 كيلو واط عندما يقل عدد الخوادم التي تكون في حالة عمل من 80 % إلى 5 % من عدد الخوادم الكلي.

Abstract EN

In this paper, a neuro-based predictor is proposed with a prediction algorithm to estimate the required number of active servers simulating the Green Networking objectives.

The inputs of such predictor are the CPU utilization of the servers in the data center and the variations of the incoming demands with the number of users’ variation.

During the work, different demand profiles of ClarkNet traffic traces are simulated on OPNET14.5 Modeler to obtain the required training values of servers’ CPU utilization and clients’ throughput.

Also, Green Networking objectives are defined to maintain the Power Management Criteria (PMC) which guaranteed that all CPU utilization must be greater than 30 %.

Taking into account that a maximum number of 100 servers are used in such local data center, an ON / OFF control algorithm is then suggested for the power management of different servers in data center to fulfill the previous Green objectives.

The Power saving is finally evaluated since it has been noticed that the power saving percentage can be increased from 17.33 % to 85.33 % of a total power of 75 k watts when the number of the operating servers is decreased from 80 % to 5 % of the overall servers.

American Psychological Association (APA)

Ali, Qutaybah Ibrahim& Muhammad, al-Nawar Jasim. 2014. Optimization of power consumption in cloud data centers using green networking techniques. al-Rafidain Engineering Journal،Vol. 22, no. 2, pp.13-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373563

Modern Language Association (MLA)

Ali, Qutaybah Ibrahim& Muhammad, al-Nawar Jasim. Optimization of power consumption in cloud data centers using green networking techniques. al-Rafidain Engineering Journal Vol. 22, no. 2 (Mar. 2014), pp.13-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373563

American Medical Association (AMA)

Ali, Qutaybah Ibrahim& Muhammad, al-Nawar Jasim. Optimization of power consumption in cloud data centers using green networking techniques. al-Rafidain Engineering Journal. 2014. Vol. 22, no. 2, pp.13-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373563

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 25-27

Record ID

BIM-373563