Estrategia de ahorro energético y aprovechamiento de recursos para sistemas de Cloud Computing

Abstract

El presente documento corresponde con el trabajo fin de máster “Estrategia de ahorro energético y aprovechamiento de recursos para sistemas de Cloud Computing” para la asignatura SIE043 del máster en Sistemas Inteligentes. La energía, cada vez más, es un bien escaso que hay que conservar y utilizar de forma eficiente. Una de las tendencias más recientes y actuales de tecnología TI para los modelos de negocio de las empresas es el Cloud Computing. El Cloud Computing es una tecnología consistente en la prestación de recursos y servicios computacionales a través de una red o de Internet. Pero, para desplegar una infraestructura de Cloud Computing se requiere una gran cantidad de clústers de computadores. El aumento del número de nodos en clusters de computadores así como el incremento de la frecuencia de los procesadores en éstos, ha llevado a que el consumo de energía eléctrica en este tipo de plataformas se haya convertido en un factor muy importante a considerar. De hecho, importantes empresas e instituciones relacionadas con el campo de la computación de altas prestaciones (High Perfomance Computing) dedican gran parte de sus esfuerzos a desarrollar nuevos métodos de ahorro de energía en clusters de computadores. Además, en periodos de baja demanda se desperdicia parte de la capacidad de procesamiento de los clústers. Por tanto, es necesario idear una estrategia que permita aprovechar mejor los recursos físicos disponibles y ahorrar energía, todo ello sin perjudicar la calidad del servicio. En este proyecto se presenta una pequeña aproximación a este fin, basada en la idea de virtualización, y del apagado y encendido remoto, selectivo y automático de nodos. Mediante el uso de la virtualización se ha desarrollado un software que permite agrupar máquinas virtuales de forma automática en función de la carga, permitiendo apagar o encender nodos según convenga y aprovechando mejor los recursos disponibles a la vez que se ahorra energía. En este proyecto se ha utilizado el monitor de máquinas virtuales o hipervisor Xen como principal herramienta de virtualización. Una de las características destacadas de este hipervisor es la posibilidad de migrar máquinas virtuales en vivo, es decir, migrarlas sin ser apagadas ni tan siquiera pausadas. Esta característica permite que un servicio dado por una máquina virtual no sea interrumpido aunque se realice la migración de la máquina virtual a un nodo remoto.