虚拟机集群部署：能量最小化与图割理论结合的新策略

"该文提出了一种基于能量最小化和图割理论的虚拟机集群部署方法，旨在优化数据中心的能源效率和性能。作者包括Zhiping Peng、Bo Xu、Delong Cui、Weiwei Lin以及Xu An Wang，分别来自广东石油化工学院、华南理工大学和中国武装警察部队工程大学。" 在当前的云计算环境中，虚拟机（Virtual Machine, VM）集群的高效部署是数据中心管理的关键问题。这种部署方法的核心目标是通过合理分配虚拟机到物理主机，以达到节能减排和提高资源利用率的目的。本文提出的策略将这一问题转化为能量最小化问题，并结合图割理论进行解决。 首先，文章将虚拟机集群描述为一个能量系统，其中每个虚拟机都有其运行时的能耗。通过模拟能量消耗，可以量化虚拟机在不同配置下的运行成本。 接下来，虚拟机集群的部署问题被转换为寻找最大流最小割问题。这是一个经典图论问题，其目标是在保持网络流量最大化的同时，找到能够分割网络的最小割集。在这个场景下，最大流代表了虚拟机的最佳分配，最小割则意味着最小的能源消耗。 为了实现这一转换，作者引入了源点和汇点的概念。源点代表所有待部署的虚拟机，汇点代表可供使用的物理主机。通过建立活动节点，确定虚拟机与物理主机之间的连接，从而找出最优的虚拟机到物理主机映射。 最后，通过连接活动尾节点并形成割，可以有效地切割虚拟机集群，为每个子集群选择最合适的物理主机。实验结果显示，这种方法能有效地进行虚拟机切割，并理性选择物理主机，从而提升了系统的整体性能和能源效率。 关键词：虚拟机集群、虚拟机部署、最大流最小割 该研究论文为数据中心的虚拟机部署提供了一种创新且有效的策略，它结合了能量优化和图论的算法，有助于改善云计算环境的可持续性和效率。对于未来的研究，可以进一步探索如何将这种方法扩展到更复杂的动态环境，或者与其他优化技术如负载均衡和故障恢复策略相结合。