Selección de ruta optimizada de energía consciente de QoS para redes de centros de datos (Q-PoPS)
Autores: Nsaif, Mohammed; Kovásznai, Gergely; Malik, Ali; de Fréin, Ruairí
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Selección de ruta optimizada de energía consciente de QoS para redes de centros de datos (Q-PoPS)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Centros de datos
Consumo de energía
Optimización de energía
Calidad de Servicio
Selección de Ruta Optimizada de Energía Consciente de QoS
Redes de centros de datos definidas por software
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Los centros de datos consumen cantidades significativas de energía, contribuyendo indirectamente a la contaminación ambiental a través de emisiones de gases de efecto invernadero durante la generación de electricidad. Según el Consejo de Defensa de los Recursos Naturales, las tecnologías de la información y las comunicaciones y las redes representan aproximadamente el 10% del consumo global de energía. Reducir el consumo de energía en las Redes de Centros de Datos (DCNs) es crucial, especialmente dado que muchos componentes de los centros de datos operan a plena capacidad incluso en condiciones de bajo tráfico, lo que resulta en altos costos tanto para los proveedores de servicios como para los consumidores. Las soluciones actuales a menudo priorizan la optimización de energía sin considerar la Calidad de Servicio (QoS). Servicios como la transmisión de video y la Voz sobre IP (VoIP) son particularmente sensibles a la pérdida o retraso y requieren que la QoS se mantenga por debajo de ciertos umbrales. Este documento presenta un marco novedoso llamado Selección de Ruta Optimizada de Energía Consciente de la QoS (Q-PoPS) para las DCNs definidas por software. El objetivo de Q-PoPS es minimizar el consumo de energía de las DCN garantizando al mismo tiempo que se proporcione una QoS aceptable, cumpliendo con los requisitos de los servicios de las DCN. Este documento describe la implementación de un prototipo para el marco Q-PoPS que aprovecha el controlador de Redes Definidas por Software (SDN) POX. El rendimiento del prototipo se evalúa utilizando el emulador Mininet. Nuestros hallazgos demuestran el rendimiento del algoritmo Q-PoPS propuesto en tres escenarios. Mejor caso: Mejorar la calidad del protocolo de tráfico en tiempo real sin aumentar el consumo de energía. Caso intermedio: Reemplazar enlaces de cuello de botella preservando la calidad del tráfico en tiempo real. Peor caso: Identificar nuevas rutas que pueden aumentar el consumo de energía pero mantienen la calidad del tráfico en tiempo real. Este documento destaca la necesidad de un enfoque holístico para la gestión de las DCN, optimizando tanto el consumo de energía como la QoS para aplicaciones críticas en tiempo real. Presentamos el marco Q-PoPS como evidencia de que dicho enfoque es alcanzable.
Descripción
Los centros de datos consumen cantidades significativas de energía, contribuyendo indirectamente a la contaminación ambiental a través de emisiones de gases de efecto invernadero durante la generación de electricidad. Según el Consejo de Defensa de los Recursos Naturales, las tecnologías de la información y las comunicaciones y las redes representan aproximadamente el 10% del consumo global de energía. Reducir el consumo de energía en las Redes de Centros de Datos (DCNs) es crucial, especialmente dado que muchos componentes de los centros de datos operan a plena capacidad incluso en condiciones de bajo tráfico, lo que resulta en altos costos tanto para los proveedores de servicios como para los consumidores. Las soluciones actuales a menudo priorizan la optimización de energía sin considerar la Calidad de Servicio (QoS). Servicios como la transmisión de video y la Voz sobre IP (VoIP) son particularmente sensibles a la pérdida o retraso y requieren que la QoS se mantenga por debajo de ciertos umbrales. Este documento presenta un marco novedoso llamado Selección de Ruta Optimizada de Energía Consciente de la QoS (Q-PoPS) para las DCNs definidas por software. El objetivo de Q-PoPS es minimizar el consumo de energía de las DCN garantizando al mismo tiempo que se proporcione una QoS aceptable, cumpliendo con los requisitos de los servicios de las DCN. Este documento describe la implementación de un prototipo para el marco Q-PoPS que aprovecha el controlador de Redes Definidas por Software (SDN) POX. El rendimiento del prototipo se evalúa utilizando el emulador Mininet. Nuestros hallazgos demuestran el rendimiento del algoritmo Q-PoPS propuesto en tres escenarios. Mejor caso: Mejorar la calidad del protocolo de tráfico en tiempo real sin aumentar el consumo de energía. Caso intermedio: Reemplazar enlaces de cuello de botella preservando la calidad del tráfico en tiempo real. Peor caso: Identificar nuevas rutas que pueden aumentar el consumo de energía pero mantienen la calidad del tráfico en tiempo real. Este documento destaca la necesidad de un enfoque holístico para la gestión de las DCN, optimizando tanto el consumo de energía como la QoS para aplicaciones críticas en tiempo real. Presentamos el marco Q-PoPS como evidencia de que dicho enfoque es alcanzable.