cụ tác giả tự phát triển
Với môi trƣờng giả lập một trung tâm dữ liệu đồ hình Fat-tree với hệ số K=4, K=6 và K=8 khi sử dụng công cụ giả lập của bên thứ ba, tác giả nhận thấy rằng kết quả thu đƣợc khá khả quan, năng lƣợng tiết kiệm đƣợc khá lớn và song song vẫn đảm bảo đƣợc chất lƣợng dịch vụ. Để tổng quát hơn ta sẽ đo đạc với mô hình Fat-tree hệ số cao hơn. Vấn đề gặp phải đó là hệ thống giả lập trung tâm dữ liệu phụ thuộc rất nhiều vào cấu hình máy tính dùng để giả lập. Để đo đạc với một mô hình Fat-tree với hệ số đặc trƣng K lớn thì đây là một điều khá khó khăn. Do vậy tác giả đã nghĩ ra phƣơng án tạo một modul tính toán để có thể đƣa ra kết quả tƣơng tự với mô hình giả lập trên.
Lợi ích của việc phát triển modul tính toán này là:
- Không phụ thuộc vào bộ điều khiển hay môi trƣờng giả lập.
- Giải quyết vấn đề chỉ đo đạc đƣợc với mạng trung tâm dự liệu có quy mô nhỏ. Có thể tính toán với quy mô lớn hơn nhiều so với thực hiện đo đạc trong môi trƣờng giả lập.
Bài toán đặt ra là cho biết đầu vào ta có thể cho kết quả đầu ra đó là số lƣợng switch cần thiết trong mạng, tên switch cần bật, phần trăm năng lƣợng tiết kiệm đƣợc của mạng với kịch bản phát lƣu lƣợng tƣơng ứng.
Từ yêu cầu đó, tác giả đã thực hiện tạo ra ma trận lƣu lƣợng dƣới dạng ngẫu nhi n tƣơng ứng với dạng near traffic, middle traffic, far traffic, mix traffic). Từ ma trận lƣu lƣợng này, tác giả đã tính toán số lƣợng switch cần thiết và tính toán tên switch nào cần bật. Cuối cùng từ thông tin số lƣợng switch mà tác giả đã tính toán năng lƣợng cần thiết sƣ dụng trong mạng và tính đƣợc phần trăm tiết kiệm của mạng so với dạng đồ hình full-mesh của mô hình Fat-tree. Từ phân tích này ta có thể thấy sự tƣơng ứng giữa môi trƣờng thử nghiệm thứ 2 với môi trƣờng thử nghiệm thứ 1 nhƣ sau:
41
Hình 3.5: Modul dùng để thực hiện đo đạc giữa độ sử dụng mạng và mức độ tiết kiệm năng lƣợng
Đồ hình mạng: Tƣơng tự trên. Kiến trúc mạng sử dụng là kiến trúc Fat-Tree 3
tầng với số cổng ở mỗi switch là k.
Bộ tối ƣu (Optimizer): Khối này sẽ thực hiện xử lí lƣu lƣợng từ ma trận lƣu
lƣợng nhận vào từ bộ phát lƣu lƣợng, dựa vào thuật toán tối ƣu Topology-aware Heuristic đã đƣợc tích hợp vào sẽ quyết định xem switch và link nào sẽ đƣợc gỡ bỏ ra khỏi đồ hình. Sau đó gửi thông tin về đồ hình mới cho các bộ định tuyến và điều khiển công suất.
Bộ định tuyến (Routing): đƣợc xây dựng để kiểm tra kết quả switch đƣợc bật
th m có đáp ứng đƣợc đầy đủ nhu cầu truyền lƣu lƣợng từ những luồng yêu cầu đầu vào hay không.
Bộ điều khiển công suất (Power control): Khối này sẽ tính toán năng lƣợng
42
Bộ phát lƣu lƣợng: Lấy từ danh sách thông tin về nguồn gửi, đích nhận và lƣu
lƣợng cần gửi sẽ tạo ra ma trận lƣu lƣợng. Từ khối này sẽ là đầu vào cho bộ tối ƣu.
Hình 3.6: Sơ đồ thuật toán xử lí modul tính toán khảo sát mối liên hệ giữa độ sử dụng mạng và mức độ tiết kiệm năng lƣợng
Thuật toán đƣợc sử dụng trong modul:
Bƣớc 1: từ đầu vào gồm danh sách các yêu cầu theo từng yêu cầu (nguồn-đích-
tốc độ gửi). Thông tin này sẽ đƣợc chuyển thành mảng lƣu lƣợng cho toàn mạng.
Bƣớc 2: Từ thông tin toàn mạng thu đƣợc ở trên thì sẽ tính toán theo công thức
nhƣ của heller. Kết quả của bƣớc này là thông tin về số lƣợng switch, link cần bật.
Bƣớc 3: từ kết quả bƣớc tr n thì bƣớc tiếp thực hiện đó là tính toán t n switch
và tên port cần active.
Bƣớc 4: Kiểm tra việc định tuyến có đảm bảo không dựa trên kết quả đồ hình
mạng thu đƣợc từ bộ tối ƣu bƣớc 3. Bài toán thực hiện đúng khi với 1 yêu cầu định tuyến thì phải có 1 đƣờng định tuyến cho yêu cầu đó. Có n y u cầu mà định tuyến nhỏ hơn n thì chứng tỏ số lƣợng switch bật chƣa đủ (bộ tối ƣu đã tính toán nhƣng có một
Optimizer
Check Routing Ex: check (source i,
destination i) Input: size (source to
destination) = a Ex: 1-5-600,5-9-500
-> a = 2
i = a
DataCenter
43
số trƣờng hợp heller không thỏa mãn cho đƣờng xuống n n chƣa đủ số lƣợng switch active bên phía POD thu). Do vậy cần bật thêm switch.
Bƣớc 5: Sau khi bật thêm switch (không phải bật switch bất kì mà phải bật
đúng sau đó là thực hiện lại bƣớc 4. Quá trình đƣợc dừng lại khi n yêu cầu sẽ có n đƣờng định tuyến.
Thuật toán đƣợc viết tr n quan điểm kết hợp bộ tối ƣu với bộ kiểm tra định tuyến.