Virtuális gépek fogyasztásának optimalizálása a kihasználtság maximalizálásával
A felhő alapú szolgáltatások lehetőséget nyújtanak a felhasználóknak virtuális gépek, eszközök használatára rugalmas időintervallumokban különböző árakon. A használatba vehető eszközök közül vannak olyanok, amelyek kihasználatlanságuk miatt olcsóbban igénybe vehetőek, ezzel az ár maximum csak negyven százalékos arányát fizetve ki a használatért. Minden eszköz esetében ez az ár könnyen és gyorsan változik, valamint meghatározásuk a multinacionális cégek oldaláról ismeretlen. Továbbá a növekvő felhasználók számával az adat centerek kapacitása és mérete is növekszik, ezzel több áramot fogyasztanak és környezetre mért hatásuk is nő. A megújuló energia aránya a teljes energia ellátottságából növekszik, viszont még szükség van az áramfogyasztás csökkentésére, hogy a környezetre gyakorolt hatás csökkenjen.
Jelen dolgozatban a különböző virtuális gépek múltbeli árait analizálom és a jövőre nézve előrejelzéseket teszek, illetve adat centerek gyakran túlzott és kihasználatlan energiafogyasztásának problémáját oldom meg optimalizálással.
Első lépésben a prediktív analízishez építettem fel modelleket majd hiperparaméter kereséssel megkaptam a leghatékonyabb modelleket. Supervised és unsupervised modellek használatával az előrejelzések hatékonyak és elég pontosak voltak a tesztadatsoron. Illetve az ARIMA és LSTM modellekkel az idősorokat analizálva képes voltam a jövőre nézve is előrejelezni.
Következő lépésben a különböző adat centerek energiafogyasztását elemeztem a megújuló és nem megújuló energia aránya alapján és a ’rosszabb’ területek áramfogyasztásának csökkentésével optimalizáltam a teljes áramfogyasztást.
Harmadik és egyben utolsó feladatként az ár és energiafogyasztás minimalizálása eléréséhez optimalizálási modellt készítettem, mely a felhasználó számára megmondja, hogy egy kért virtuális gép és/vagy megadott használati időintervallum alapján, az Amazon és Microsoft szerverfarmjai közül melyiket válassza az összenergia felhasználás csökkentése és minél olcsóbb bérleti díj fizetése érdekében.
A bemutatott megoldás egy olyan modellt ad, mellyel a felhasználó képes az áramfogyasztás csökkentésére szimplán a megfelelő adatcenterben lévő kihasználatnak eszköz igénybevételével.
szerző
-
Bodnár Janka
Gazdaságinformatikus szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Toka László
egyetemi docens, Távközlési és Mesterséges Intelligencia Tanszék
