چکيده— ما به منظور کاهش نگرانی فزاینده در خصوص اتلاف انرژی در ابزار های تحت شبکه، ساختار PCube را معرفی می نماییم؛ یک ساختار دیتاسنتری مبتنی بر سرور که با تغییر میزان پهنای باند در دسترس با توجه به تقاضای ترافیک، انرژی را ذخیره می کند. ساختار PCube نه تنها با ارائه پهنای باند کاملا دو بخشی بدون تغییر سخت افزاری و یا نیاز به بازنویسی، از مد توان پائین برای دیتاسنتر های موجود پشتیبانی می نماید؛ بلکه روش جایگزینی را برای ایجاد دیتاسنتر با هزینه پائین تر فراهم می آورد. در هنگام بررسی چگونگی جلوگیری از تلفات انرژی، تقاضای پهنای باند می تواند دینامیک بوده و به صورت بهینه مقیاس پذیر باشد. به منظور کاهش بیشتر هزینه ها، از مزیت «محلیت ترافیک» بهره می بریم و به منظور تخصیص پهنای باند متفاوت به سرور های مختلف، ساختار PCube هایبرید را پیشنهاد می نماییم. در این راستا ما مواردی از ترافیک موجود در یک دیتاسنتر واقعی را با پهنای باند کاملا دو بخشی میان هزاران سرور، مورد استفاده قرار می دهیم و با استفاده از این نمونه ها الگوریتم پیشنهادی خود را ارزیابی می کنیم. نتایج تجربی ما شواهد متقاعد کننده ای را ارائه می نمایند؛ مبنی بر اینکه الگوریتم پیشنهادی قادر است تا هزینه های انرژی مربوط به ابزار های شبکه ای در دیتاسنتر ها را به صورت اساسی کاهش دهد. اصطلاحات شاخص بازدهی انرژی، شبکه دیتاسنتر، ساختار مبتنی بر مکان

Abstract:  To alleviate the growing concern of energy waste in networked devices, we present PCube, a server-centric data center structure that conserves energy by varying bandwidth availability based on traffic demand. PCube not only supports a low-power mode for existing data centers offering full bisection bandwidth without hardware modification or re-wiring, but also provides an alternative for new data centers at a lower construction cost. The bandwidth demand could be dynamic and scalable in the optimal way when considering conserving the energy waste. To further reduce the cost, we take advantage of traffic locality, and propose Hybrid PCube, in order to offer different bandwidth to different servers. We use samples of traffic from a real-world production data center with full bisection bandwidth across thousands of servers, and evaluate our proposed algorithm using these collected samples. Our experimental results have shown convincing evidence that the proposed algorithm is able to substantially reduce energy costs incurred by networked devices in data centers.
Index Terms Energy Efficiency; Data Center Network; Locality Architecture