Uma abordagem de seleção de recursos consciente de consumo de energia baseada em topologia de rede, tamanho de arquivos e potência de equipamentos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2015.Recentes avanços na área da Computação de Alto Desempenho (HPC) tem gerado uma grande variedade de possibilidades para pesquisas na área. Arquiteturas paralelas e distribuídas modernas apresentam um aumento considerável em sua capacidade de processamento. Entretanto, esse crescimento de desempenho é acompanhado por um aumento de consumo de energia. Neste cenário, a comunidade científica tem estudado técnicas voltadas à redução de consumo de energia em tais plataformas. Arquiteturas de alto desempenho são amplamente utilizadas em ambientes empresarial e acadêmico quando há a necessidade de grande poder computacional. Recentemente, infraestruturas legadas têm sido adaptadas ao modelo de nuvem computacional, o qual fornece recursos sob demanda e permite a usuários contratar serviços de infraestrutura, plataforma e software. Neste trabalho propomos uma abordagem genérica de alocação de recursos energeticamente eficiente que melhora a eficiência energética de ambientes de alto desempenho heterogêneos selecionando recursos menos custosos. A abordagem proposta considera o custo para transferência de dados, assim como o estado e eficiência energética dos nodos computacionais. Após realizados diversos experimentos em um ambiente simulado de nuvem, concluiu-se que, em alguns casos, a abordagem proposta reduz consideravelmente o consumo de energia em comparação com abordagens existentes na literatura.Abstract : Recent advances in High Performance Computing (HPC) have led to a wide range of new possibilities for research. In this context, modern parallel and distributed architectures have presented a steady increase in their processing capabilities. However, such growth is usually followed by an increase in energy consumption. Because of that, the research community has been focusing on techniques to reduce energy consumption on such platforms. HPC architectures are now widely used in business and academic environments when high computing power is crucial. Recently, legacy structures have been adapted to the cloud computing model, which provides resources on demand such as infrastructure, software or platform. In this work we propose a generic energy-efficient scheduling approach that improves the energy efficiency of high performance heterogeneous environments by selecting the least costly resources. The proposed approach takes into consideration the cost of data transfers as well as the state and energy efficiency of computing nodes. After carrying out several experiments in a cloud simulated environment we concluded that, in some cases, the proposed approach achieves considerably better energy efficiency than other existing approaches in the literature