Hình 3.1: Sơ đồ khối mô hình Elastic Tree
Môi trƣờng thử nghiệm Testbed đƣợc triển khai dựa trên mô hình tham khảo Elastic Tree [1], đây là một hệ thống đáp ứng linh hoạt năng lƣợng tiêu thụ bởi mạng trung tâm dữ liệu. Hệ thống bao gồm có 3 khối chức năng chính: tối ƣu, định tuyến và điều khiển công suất. Chức năng chính của bộ tối ƣu là tính toán ra đƣợc đồ hình mạng tối ƣu, ti u thụ ít năng lƣợng mà vẫn đáp ứng đƣợc nhu cầu lƣu lƣợng trong mạng. Các
34
yêu cầu đầu vào của khối này gồm có đồ hình mạng, ma trận lƣu lƣợng, mô hình công suất của switch, khả năng chống lỗi muốn đạt đƣợc. Đầu ra là đồ hình tối ƣu với các thành phần mạng cần phải hoạt động sẽ đƣợc đƣa đến bộ định tuyến và điều khiển công suất. Bộ điều khiển công suất sẽ thay đổi trạng thái tắt bật của các thiết bị mạng trong mạng trong khi bộ định tuyến tiến hành định tuyến cho các luồng theo đồ hình mới.
Trong phạm vi của luận văn tác giả và nhóm nghiên cứu tiến hành xây dựng mô hình môi trƣờng thử nghiệm theo Elastic-Tree dựa trên kiến trúc Fat-Tree 3 tầng.
Kiến trúc của Elastic Tree hoàn toàn tƣơng tự với Fat-Tree nhƣng là một đồ hình Fat- Tree có khả năng “co dãn” theo lƣu lƣợng dao động trong mạng. Bộ tối ƣu sẽ đƣợc sử dụng thuật toán nhận thức đồ hình Topology-aware Heuristic[1] để tính toán đồ hình tối ƣu, với các thông số đầu vào là đồ hình mạng (cụ thể là kiến trúc Fat-Tree), thông số lƣu lƣợng ra vào mỗi giao diện của switch và giá trị ngƣỡng dùng để chống lỗi khi xảy ra sự thay đổi lƣu lƣợng đột ngột. Bộ điều khiển công suất thực hiện chức năng gửi bản tin tắt bật switch về mạng, và tiến hành điều khiển tắt bật thật khi triển khai trên thực tế. Bộ định tuyến thực hiện bằng thuật toán định tuyến cân bằng tải phân cấp
Hierarchical Load-Balancing Routing Algorithm[26], thuật toán này tìm tất cả các
tuyến liên kết giữa nguồn và đích, ƣu ti n định tuyến theo tuyến đang có tải ít nhất. Ngoài ra hai bộ tối ƣu và định tuyến hoàn toàn độc lập nhau, khi trong mạng có xảy ra sự cố với bộ tối ƣu không tính toán và gửi thông tin đồ hình sang bộ định tuyến thì toàn bộ các thiết bị mạng sẽ đƣợc chuyển sang trạng thái hoạt động để đảm bảo mạng hoạt động bình thƣờng. Khả năng tiết kiệm năng lƣợng sẽ đƣợc tính toán thông qua số switch, link tổng và số tắt bật đƣợc, ngoài ra còn đề suất th m phƣơng pháp tính dựa trên link adaptive tức là mức năng lƣợng mà port ở switch tiêu thụ phụ thuộc vào tốc độ của lƣu lƣợng chảy qua link.
35