ผลกระทบของการจองหน่วยความจำต่อการใช้พลังงานในเครื่องจักรเสมือน: กรณีศึกษาไมโครซอฟท์ไฮเปอร์-วี

Main Article Content

Wipudon Watcharasakhon
Borworn Papasratorn

บทคัดย่อ

เทคโนโลยีเซิร์ฟเวอร์เสมือนเกิดขึ้นจากการนำเอาเซิร์ฟเวอร์หลายๆ เครื่องมารวมอยู่ในเครื่องเซิร์ฟเวอร์เครื่องเดียวซึ่งจำเป็นที่ต้องมีกรรมวิธีการจองหน่วยความจำเข้ามาช่วย แต่เดิมวิธีการจองหน่วยความจำบนเครื่องจักรเสมือนมีเพียงการจองแบบคงที่เท่านั้น ในภายหลัง Microsoft Hyper-V ได้นำเสนอวิธีการจองหน่วยความจำแบบไดนามิคขึ้นเพื่อช่วยเพิ่มความสามารถในการจัดการบริหารหน่วยความจำ แต่กรรมวิธีการจองหน่วยความจำแบบไดนามิคนั้น จะมีการใช้ทรัพยากรบนเซิร์ฟเวอร์เพิ่มเติมในการทำงานด้วย งานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองเปรียบเทียบการใช้พลังงานในเครื่องจักรเสมือนที่มีวิธีการจองหน่วยความจำแตกต่างกันคือ แบบคงที่ และแบบไดนามิค โดยวัดการใช้พลังงานของแอปพลิเคชันตัวอย่างประเภท I/O และ Memory-intensive บนสภาพแวดล้อมการทำงานเดียวกันบนเซิร์ฟเวอร์เสมือนพบว่า แอปพลิเคชันที่ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์เสมือนที่มีการจองหน่วยความจำแบบไดนามิคจะมีการใช้พลังงานโดยเฉลี่ยมากกว่าเซิร์ฟเวอร์เสมือนที่มีการจองหน่วยความจำแบบคงที่อยู่ที่ 5–10% แต่ค่าการใช้พลังงานส่วนเกินนี้สามารถลดลงเหลือ 0.16–1.02% ได้ด้วยการปรับตั้งค่า Memory Buffer ที่ 20% ขึ้นไป วิธีการจองหน่วยความจำแบบคงที่นี้จะมีประโยชน์สำหรับนำไปใช้บนเซิร์ฟเวอร์เสมือนที่ต้องการประหยัดการใช้พลังงานในการทำงานประเภท I/O และ Memory-intensive และหากจำเป็นต้องใช้วิธีการจองหน่วยความจำแบบไดนามิคในการทำงานประเภท I/O-intensive ควรมีการปรับค่า Memory Buffer ไว้ที่ 20% ขึ้นไป เพื่อผลลัพธ์ในการประหยัดพลังงานที่ดีที่สุดสำหรับเซิร์ฟเวอร์เสมือนที่จองหน่วยความจำแบบไดนามิค

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

[1] T. J. Bittman, P. Dawson, and M. Warrilow. (2016, Aug.). Magic Quadrant for x86 Server Virtualization Infrastructure. Gartner Inc., CT. [Online]. Available: https://www.gartner.com

[2] H. Fayyad-Kazan, L. Perneel, and M. Timmerman, “Benchmarking the performance of Microsoft Hyper-V server, VMware ESXi and Xen Hypervisors,” Journal of Emerging Trends in Computing and Information Sciences, vol. 4, no. 12, pp. 922–933, December 2013.

[3] O. Thomas, Training Guide: Administering Windows Server 2012 R2, Redmond, WA: Microsoft Press, 2014.

[4] A. Finn, P. Lownds, M. Luescher, and D. Flynn, Windows Server 2012 Hyper-V Installation and Configuration Guide, Indianapolis, IN: John Wiley & Sons Inc., 2013.

[5] J. W. Smith and I. Sommerville, “Workload classification & software energy measurement for efficient scheduling on private cloud platforms,” presented at the ACM SOCC, Cascais, Portugal, October 26–28, 2011.

[6] VMware, “Understanding full virtualization paravirtualization, and hardware assist,” VMware Inc., Palo Alto, CA, Tech. Rep. WP-028-PRD-01-01, March 2008.

[7] J. O. Iglesias, P. Perry, L. Murphy, T. S. Buda, and J. Thorburn, “An experimental methodology to evaluate energy efficiency and performance in an enterprise virtualized environment,” in Proceedings ICPE, 2014, pp. 51–62.

[8] B. Posri and B. Papasratorn, “Cloud computing resources provisioning using virtual server size expansion method,” The Journal of King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, vol. 23, no. 1, pp. 180–187, 2013 (in Thai).

[9] A.Desai, R. Oza, P. Sharma, and B. Patel, “Hypervisor: A survey on concepts and taxonomy,” International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, vol. 2, no. 3, pp. 222–225, 2013.

[10] V. Malik and C. R. Barde, “Survey on architecture of leading hypervisors and their live migration techniques,” International Journal of Computer Science and Mobile Computing, vol. 3, no. 11, pp. 65–72, 2014.

[11] Microsoft. (2010 July 12). Hyper-V Dynamic Memory Configuration Guide. [Online]. Available: http://technet.microsoft.com/en-us/library

[12] M. Tulloch, Training Guide: Installing and Configuring Windows Server 2012, Redmond, WA: Microsoft Press, 2012.

[13] Microsoft. (2012). Windows Server 2012: Server Virtualization. [Online]. Available: http://download. microsoft.com/documents/italy/SBP/server2012/

[14] A. Kansal, F. Zhao, J. Liu, N. Kothari, and A. A. Bhattacharya, “Virtual machine power metering and provisioning,” presented at the ACM SOCC, Indianapolis, IN, USA, June 10, 2010.

[15] X. Zhang, J. Lu, and X. Qin, “Energy consumption characteriation of heterogeneous servers,” in ChinaGrid Annual Conference, 2013, pp. 14–21.

[16] SPEC. (2006). SPEC CPU2006 Run and Reporting Rules. [Online]. Available: http://www.spec.org/cpu2006/Docs/runrules.html