Uni e sidad Complu ense de Mad id
Facul ad de In o má ica
Implemen ación de un simulado de endimien o,
consumo y cos e pa a Cen os de Da os in eg ados en un
Sma G id
Alumnos Fe nando Ba aiba López
Robe o Mon e o Cobo de Guzmán
Di ec o es de p oyec o José Luis Ayala Rod igo
Ma ina Zapa e Sancho
T abajo de Fin de G ado
Ingenie ía de Compu ado es
Junio de 2017
2
Índice gene al
Palab as cla e 5
Resumen 7
1. In oducción 9
1.1. An eceden es .................................... 10
1.2. Obje i o....................................... 11
1.3. Plande abajo ................................... 11
2. Visión gene al 15
2.1. El o malismoDEVS................................ 15
2.1.1. ModeloA ómico.............................. 15
2.1.2. ModeloAcoplado.............................. 17
2.1.3. Simulación de modelos DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2. Cons ucción de modelos de da a cen e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.1. In oducción ................................ 20
2.2.2. Componen es de un da a cen e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.3. DC-Simula o ................................ 22
2.2.4. Implemen ación de los modelos de consumo en DC-Sim . . . . . . . . . 23
2.2.5. DC-Simula o en xDEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3. Es uc u a y compo amien o 27
3.1. Es uc u a...................................... 27
3.1.1. SFIDE: modelo acoplado aíz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.1.2. Room.................................... 29
3.1.3. Cooling................................... 36
3.2. Compo amien o .................................. 37
3.2.1. JobsGene a o ............................... 38
3.2.2. Alloca o .................................. 38
3.2.3. IRC..................................... 38
3.2.4. Rack .................................... 39
3.2.5. Se e .................................... 39
3.2.6. Wea he ................................... 40
3
4ÍNDICE GENERAL
3.2.7. Chille ................................... 40
3.2.8. Pump.................................... 40
3.2.9. Ene gyCalcula o ............................. 40
4. Resul ados, conclusiones y u u os desa ollos 43
4.1. Escena ios...................................... 43
4.2. Resul ados...................................... 43
4.2.1. Resul ados escena io pequeño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.2.2. Resul ados escena io mediano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2.3. Análisis del iempo de ejecución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.3. O asejecuciones.................................. 51
4.4. Conclusiones .................................... 51
4.5. Fu u osdesa ollos ................................. 52
Bibliog a ía 55
Ag adecimien os 57
Au o ización de di usión 59
Palab as cla e
Palab as cla e en Español
Modelado y simulación
Sis emas de e en os disc e os
Fo malismo DEVS
Sis emas de en ilación manual mecánica
Cen o de P oceso de Da os
E iciencia ene gé ica de cen os de p oceso de da os
Keywo ds in English
Modeling and simula ion
Disc e e e en s sys em
DEVS o malism
F eecooling
Da a Cen e
Ene gy E iciency in Da a Cen e s
5

6Palab as cla e
Resumen
Resumen en Español
Ac ualmen e uno de los mayo es cos es de un Cen o de P oceso de Da os es el consumo
eléc ico, especialmen e el gene ado pa a el uncionamien o de los sis emas de e ige ación.
Los simulado es cons i uyen una he amien a imp escindible pa a op imiza su uncionamien-
o de la o ma más e icien e posible.
A su ez, los simulado es deben ejecu a se en iempos azonables, además de pe mi i su
ejecución con dis in as con igu aciones de los sis emas cuyo compo amien o se quie e simula .
Es e p oyec o consis e en la elabo ación y desa ollo de un modelo de consumo de un Da a
Cen e u ilizando las ecuaciones desc i as en los a ículos "Dynamic Wo kload and Cooling Mana-
gemen in High-E iciency Da a Cen e s" y"Leakage-Awa e Cooling Managemen o Imp o ing
Se e Ene gy E iciency", eseñados en la bibliog a ía [1] y [2], empleadas an e io men e en el
simulado DC-Sim, gene ando una in aes uc u a base pa a u u os desa ollos.
El nue o modelo, basado en el o malismo DEVS, es ácilmen e escalable y pe mi e la amplia-
ción con nue as uncionalidades, además de pe mi i la implemen ación de cualquie opología y
amaño de Da a Cen e , con di e en es ca gas de abajo.
Summa y in English
Cu en ly, one o he highes cos s o a Da a P ocessing Cen e comes om elec ical consum-
p ion, especially he one p oduced o allow p ope unc ioning o he cooling sys ems.
Simula o s a e an essen ial ool o op imize he pe o mance o he cooling sys ems in he mos
e icien way possible.
Thus, simula o s mus be execu ed wi hin easonable imes, and hei execu ion mus be com-
pa ible wi h di e en se ings o hose sys ems whose beha io is o be simula ed.
The p esen p ojec deals wi h he c ea ion and de elopmen o a consump ion model o a
Da a Cen e using he equa ions desc ibed in he ollowing a icles: "Dynamic Wo kload and Co-
oling Managemen in High-E iciency Da a Cen e s.and "Leakage-Awa e Cooling Managemen
o Imp o ing Se e Ene gy E iciency ", e e enced in he bibliog aphy, [1] and [2]. These equa-
ions we e p e iously used in he DC-Sim simula o , gene a ing a basic in as uc u e o u u e
de elopmen s.
The new model, based on he DEVS o malism, is easily scalable and allows expansion wi h
new unc ionali ies, besides allowing implemen a ion o any opology and size o a Da a Cen e ,
7
8Resumen
wi h di e en wo kloads.
Capí ulo 1
In oducción
La ápida e olución de la ecnología ha pe mi ido un desa ollo de o ma exponencial de los
sis emas de in o mación. La posibilidad de ins ala a ios equipos más po en es en el espacio que
hace unos años ocupaba uno sólo ha gene ado un conside able inc emen o en la po encia necesa ia
pa a el uncionamien o del conjun o.
El aumen o de la densidad de equipos en las ins alaciones hace que se gene e más calo y de
o ma más concen ada, po lo que ha sido necesa io desa olla sis emas de e ige ación más
so is icados y e icien es, con el in de e i a sob eca gas é micas. Es po odo es o que los Da a
Cen e cada ez consumen más ene gía.
Mien as que el cos e de los equipos se ha educido, el de la elec icidad y los sis emas de
e ige ación se ha inc emen ado conside ablemen e, dando luga al ex emo de que es ácil que
llegue a esul a más ca o man ene en uncionamien o un equipo que el p opio equipo.
Es as ci cuns ancias hacen imp escindible un p o undo es udio a la ho a de a on a la ins a-
lación de un Da a Cen e . El cos e ene gé ico puede a ia conside ablemen e dependiendo, po
ejemplo, de su localización geog á ica, en cuan o que la empe a u a ex e io in lui á en el gas o
asociado al p oceso de e ige ación. También su opología, las di e en es ca gas de abajo o los
dis in os ipos de se ido es ins alados a ec a á di ec amen e sob e la ac u a eléc ica.
Pa a pode oma decisiones sob e la ubicación y ca ac e ís icas de un Da a Cen e esul a
de ex ema u ilidad la u ilización de sis emas que simulen su compo amien o con las di e en es
condiciones que puedan a ec a a su consumo y e iciencia.
Las simulaciones pe mi en abs ae la complejidad de un sis ema pa a gene a una he amien a
que pe mi a comp ende con mayo acilidad la e olución de és e en el iempo.
In oduc ion
The as e olu ion o echnology has allowed an exponen ial de elopmen o in o ma ion sys-
ems. The possibili y o ins all se e al and mo e powe ul machines in he same space which, a ew
yea s ago, was aken up by jus one equipmen , has caused a conside able inc ease in he powe
needed o ope a e he whole se .
Inc easing he equipmen ’s densi y in he acili ies causes mo e hea , and enhances i s con-
cen a ion. The e o e, i has been necessa y o de elop mo e sophis ica ed and e icien cooling
9
16 CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL
Una unción de ansición in e na, que de e mina el es ado al que debe pasa el sis ema al
inaliza el iempo de e minado po la unción de a ance de iempo.
Una unción de ansición ex e na, que de e mina el cambio a o o es ado cuando se ecibe
una en ada. Es unción del es ado ac ual, del pue o po el que se ecibe la en ada, el alo
ecibido y el iempo anscu ido en el es ado ac ual.
Una unción de ansición con luyen e, que pe mi e especi ica cuál es el nue o es ado cuan-
do se p oduce la con luencia de una ansición in e na y una ex e na.
Una unción de salida, que gene a una salida inmedia amen e an es de p oduci se una an-
sición in e na.
Un modelo DEVS a ómico se especi ica como:
M=hXM, S, YM, δin , δex , δcon, λ, ai(2.1)
donde:
XM: Conjun o de e en os de en ada, o mados po pa es pue o- alo :
XM={(p, )|p∈InP o s, ∈Xp}(2.2)
S: Conjun o de es ados secuenciales.
YM: Conjun o de e en os de salida, o mado po pa es pue o- alo :
YM={(p, )|p∈Ou P o s, ∈Yp}(2.3)
δin :S→S, unción de ansición in e na.
δex :Q×Xb
M→S, unción de ansición ex e na, con
Q={(s, e)|s∈S, e ∈[0, a(s)]}(2.4)
Cada elemen o del conjun o Qes á o mado po dos alo es: (s,e), donde ses un elemen-
o del conjun o Syees un núme o eal posi i o: el iempo anscu ido desde la an e io
ansición del es ado.
δcon :Q×Xb
M→S, unción de ansición con luyen e
λ:S→Yb, unción de salida que depende á de la du ación del es ado.
a :S→R+
0, unción de a ance de iempo.
Al de ini la unción de ansición ex e na, Xb
M ep esen a una "bolsa" de pa ejas (pue -
o,e en o), que con empla el hecho de que pueden llega múl iples e en os simul áneamen e a
un mismo pue o, o a di e en es pue os.

2.1. EL FORMALISMO DEVS 17
De igual mane a, la unción de salida λgene a una "bolsa" de e en os de salida, Yb.
La unción de ansición con luyen e, δcon, iene como inalidad de ini un nue o es ado cuan-
do en un mismo ins an e se ecibe una "bolsa" de e en os de en ada y es á plani icada una ansi-
ción in e na de es ado. Es a unción pe mi e de e mina cuál es el nue o es ado cuando se p oduce
la con luencia de una ansición in e na y o a ex e na.
En cualquie momen o, el sis ema se encuen a en un es ado s. Si no se p oduce ningún e en o
de en ada, el sis ema pe manece á en dicho es ado sdu an e un iempo a(s). Si a(s)=0, el
es ado se conside a de ansición, en el que no es posible que suceda ningún e en o ex e no. Si,
po el con a io, a(s) = ∞, el sis ema pe manece á en al es ado, denominado pasi o, has a que
eciba algún e en o ex e no.
Figu a 2.1.1.a: Diag ama de iempo del modelo a ómico
Cuando el iempo anscu ido en un es ado S supe a a a(s), el sis ema gene a un e en o de
salida λ(s), pasando al es ado s0=δin (s), el es ado de ansición in e na y sabemos que no se ha
p oducido ningún e en o ex e no du an e el iempo pe manecido en el es ado s.
Si an es de p oduci se la ansición in e na ocu ie a un e en o ex e no con alo x, mien as el
sis ema se encuen a en el es ado (s, e), siendo e≤ a(s), el sis ema pasa ía al es ado δex (s, e, x),
pe o sin p oduci se ningún e en o de salida.
2.1.2. Modelo Acoplado
Un modelo acoplado es á cons i uido po un conjun o de modelos a ómicos y/o acoplados,
cuyas en adas y salidas se encuen an in e conec adas en e ellos y con el ex e io del sis ema. Un
modelo acoplado N se de ine:
N=hX, Y, D, {Md|d∈D}, EIC, EOC, ICi(2.5)
donde:
X: Conjun o de e en os de en ada.
18 CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL
D: Conjun o de los nomb es de los componen es (a ómicos o acoplados).
Y: Conjun o de e en os de salida.
Md: modelo DEVS pa a cada d∈D.
EIC : conjun o de conexiones de en ada ex e nas.
EOC : conjun o de conexiones de salida ex e nas
IC : conjun o de conexiones in e nas.
Figu a 2.1.2.a: Modelo acoplado DEVS
En el ejemplo se mues a el modelo acoplado N, con es componen es M1, M2 y M3, que
pueden se a su ez a ómicos o acoplados, y sus in e conexiones median e los co espondien es
pue os de en ada y salida, así como las conexiones ex e nas de en ada (EIC) y de salida (EOC).
La de inición o mal del modelo ep esen ado en la igu a 2.1.2.a se ía:
N=hX, Y, D, {Md|d∈D}, EIC, EOC, ICi(2.6)
donde:
X= Conjun o de e en os de en ada.
Y= Conjun o de e en os de salida.
D={M1, M2, M3}.
Md={MM1, MM2, MM3}.
EIC ={(N, in)→(M1, in)}.
EOC ={(M3, ou )→(N, ou )}.
IC ={(M1, ou )→(M2, in),(M2, ou )→(M3, in)}.
2.1. EL FORMALISMO DEVS 19
2.1.3. Simulación de modelos DEVS
La o malización DEVS pe mi e la simulación de modelos muy complejos de una mane a
sencilla y e icien e.
La es uc u a del simulado se ob iene a pa i del modelo de inido, de la siguien e o ma:
A cada modelo a ómico DEVS se le asocia un algo i mo denominado Simula o , que ealiza
la simulación del modelo DEVS a ómico.
A cada modelo acoplado DEVS se le asocia un algo i mo denominado Coo dina o , que
ealiza la simulación del modelo DEVS acoplado.
En la aíz de la je a quía del simulado se si úa el algo i mo Roo Coo dina o .
Figu a 2.1.3.a: Es uc u a del simulado DEVS.
El algo i mo de simulación es el siguien e:
1. El Coo dina o solici a que cada Simula o acili e la ho a de su siguien e e en o, seleccio-
nando el que p esen e la meno .
2. Se ac ualiza el iempo de simulación has a el iempo de ansición de su δin .
3. Se ejecu an las unciones λyδin co espondien es al componen e a ómico asociado al
Simula o seleccionado.
4. T as la ejecución de la unción λse p opagan las salidas gene adas hacia los elemen os
conec ados, ejecu ándose las unciones δex de és os.
5. Se uel e a ejecu a el paso 1.
20 CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL
2.2. Cons ucción de modelos de da a cen e
2.2.1. In oducción
Un cen o de p ocesamien o de da os es una ins alación o mada po múl iples se ido es
cuyo obje i o es el p ocesamien o, almacenamien o y acceso de da os. La p opia de inición de
da a cen e aba ca an o a los pequeños a ma ios de una o icina como a las g andes g anjas de
se ido es de emp esas como Google.
2.2.2. Componen es de un da a cen e
Los da acen e s es án con o mados po un sis ema de e ige ación, un sis ema dis ibuido de
se ido es y, opcionalmen e, un sis ema de alimen ación auxilia .
Sis emas de e ige ación: Un da acen e , al es a cons i uido po se ido es, gene a g andes
can idades de calo que, con los medios in eg ados de disipación de calo no son capaces de
ex ae lo, acumulándose en la es ancia del CPD y a ec ando nega i amen e al endimien o
de las CPUs. Po es a azón se equie e un sis ema adjun o que sea ex e no a los se ido es
y que e i e el ai e calien e que dichos se ido es gene an. Exis en 2 ipos de sis emas de
e ige ación ex e nos a los se ido es:
•Re ige ación In-Rack: Se a a de un sis ema de e ige ación “close-coupled", que
ace ca la uen e ía (el agua) a la uen e de calo (los se ido es), que es al amen e
e icien e en é minos de consumo ene gé ico. Pa a cada ack o ag upación de acks se
le asigna una oma de en ada de agua ía, que se calen a á a pa i del ai e calien e
gene ado po los se ido es del Rack, dando luga a agua calien e que se i á de uel a
po el mismo ci cui o, como se mues a en la igu a 2.2.2.a.
Figu a 2.2.2.a:Sis ema de e ige ación In-Rack[1]
2.2. CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DE DATA CENTER 21
Los sis emas de e ige ación In-Rack equie en de 3 componen es ex e nos a los
Rack.
1. Bomba de agua: Se enca ga de mo e el agua calien e y el agua ía a a és del
ci cui o de e ige ación.
2. En iado : El en iado se enca ga de en ia el agua del ci cui o siemp e que el
in e cambiado de calo no sea su icien e pa a en ia el agua a la empe a u a
p ees ablecida ecibida de la e ige ación de los se ido es.
3. In e cambiado de calo : Un in e cambiado de calo es un sis ema que pe mi e
que dos luidos in e cambien calo sin necesidad de mezcla se. Es á o mado po
una cáma a que con iene uno de los luidos y una bobina den o de la cáma a
con el luido a mayo empe a u a. En el MGHPCC el luido ío (a la empe a-
u a del ex e io ) iene de la o e de e ige ación y el agua calien e iene de la
e ige ación de la sala de se ido es.
4. To e de e ige ación. La unción de la o e de e ige ación es en ia el agua
p oceden e del in e cambiado de calo , en iándola de uel a a és e.
•Re ige ación median e CRAC (Compu e Room Ai Condi ioning): A di e encia de
la e ige ación In-Rack, no se basa en la ap oximación del elemen o e ige an e a la
uen e de calo , sino que dispone de un in e cambiado de calo a a és del cual ci cula
el agua ía p oceden e de los componen es ex e nos (bomba, en iado , in e cambia-
do de calo y o e de e ige ación), que abso be el calo gene ado po los se ido es,
en iando el ai e y haciéndolo ci cula de uel a a la zona en que se encuen an los
acks. Es e sis ema es mucho menos e icien e que la e ige ación In-Rack.
Figu a 2.2.2.b. Re ige ación median e CRAC
Sis emas de TIC: Se enca gan de ealiza el abajo de cómpu o del CPD.
Sis emas de alimen ación: Un CPD debe es a disponible en o no al 99 % del iempo, po

22 CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL
ello exigen uen es de alimen ación auxilia es, pa a que en caso de que alle la Red eléc ica
el CPD no se apague. Suelen es a con o mados po ba e ías y/o gene ado es eléc icos de
diesel o gasolina.
2.2.3. DC-Simula o
DC-Sim nace como un p oyec o pa a la simulación del consumo del MGHPCC (Massachu-
se s g een high pe o mance compu ing cen e ) con el obje i o de se una he amien a pa a la
in es igación en écnicas de educción del consumo en los cen os de p ocesado de da os [1].
La inalidad de DC-Sim es consegui los da os de consumo de un cen o de p ocesado de da os
a pa i de la opología de dicho CPD, una se ie de a eas y los alo es de la empe a u a ambien al.
Exis en dos posibilidades de uncionamien o en DC-Sim:
Funcionamien o es á ico: Como su p opio nomb e indica, el uncionamien o es á ico sólo
ob iene el consumo pa a un momen o de e minado. Se compo a como el uncionamien o
dinámico pa a una única i e ación.
Figu a 2.2.3.a. Funcionamien o es á ico de DC-Sim
Funcionamien o dinámico: La simulación dinámica supone que el sis ema e oluciona en
unción del iempo, es deci , la empe a u a a la que se ejecu a la simulación a ía en unción
de un a chi o de empe a u as y se an ag egando y e minando a eas en los se ido es a lo
la go de dicha ejecución.
Figu a 2.2.3.b. Funcionamien o dinámico de DC-Sim.
Las ases de ambos ipos de simulaciones se esumen en:
2.2. CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DE DATA CENTER 23
Con igu ación: A pa i de los da os del a chi o de opología se cons uyen los modelos de
los sis emas con los que abaja el simulado , es deci la e ige ación y la sala de se ido es;
además se con igu an algunos pa áme os como los iempos de inicio y de llegada de los
abajos.
Asignación de a eas: Es a a ea sólo es á disponible en modo dinámico y se enca ga de
asigna las a eas de un a chi o a un se ido . La in o mación de las a eas en el a chi o es:
su se ido obje i o, el iempo du an e el cual sé ejecu a án y cómo modi ican el consumo
dinámico de las CPUs y las memo ias.
Polí ica de e ige ación: Es a e apa se enca ga de modi ica algunos pa áme os de e ige-
ación cómo la elocidad de los en ilado es o la empe a u a del ai e que llega a los acks,
según sea la polí ica de en iamien o empleada.
Cálculo de consumo de ene gía: Es a ase ejecu a la lógica elacionada con el consumo y
de uel e los alo es de po encia y ene gía pa a un momen o de e minado.
2.2.4. Implemen ación de los modelos de consumo en DC-Sim
El simulado ac ual dispone de un modelo pa a cada uno de los elemen os de consumo eléc ico
de un da a cen e e ige ado po un sis ema de e ige ación In-Rack:
El modelo de consumo de da a cen e conside a la con ibución de los k1IRCs, los k2se ido-
es y el sis ema de e ige ación (en iado , bomba de agua y o e de e ige ación). La ecuación
del modelo de da acen e se ía:
PDa aCen e =
k2
X
n=0
Pse e ,n +
k1
X
n=0
PIRC,n +Pchille +Ppump +PCoolingT owe (2.7)
Se ido : El modelo de consumo de un se ido es á de inido po la suma de po encias:
Pse e =Pidle +Pcpu,dyn +Pleakeage +P an +Pmem,dyn (2.8)
Siendo Pidle la po encia co espondien e a la cpu, el disco y las memo ias en idle; Pcpu,dyn y
Pmem,dyn los inc emen os de consumo de po encia de la CPU y la memo ia, espec i amen-
e, al ealiza una a ea; Pleakeage se á el consumo ex a de po encia de i ado del inc emen o
de empe a u a; y el P an end á de la po encia usada po el en ilado . Cabe eco da que
es os alo es a ia án en unción de las a eas y el se ido empleados.
Re ige ado In-Rack (IRC): El consumo de po encia del IRC es unción cúbica con elación
al lujo de ai e que ecibe de los se ido es, ya que debe ex ae el calo de dicho lujo de
ai e median e la en ilación del IRC y la ci culación de agua ía. La ecuación del consumo
de po encia del IRC es:
PIRC =α3∗ai low3+α2∗ai low2+α1∗ai low +α0(2.9)
Siendo ai low la suma del lujo de ai e de los se ido es e ige ados po el IRC co es-
pondien e, y α3,α2,α1,α0coe icien es de la ecuación y especí icos del IRC en cues ión.
24 CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL
En iado , o e de e ige ación y bomba de agua: El modelo de consumo del sis ema de
e ige ación end á en cuen a la empe a u a ex e io . Si és a es su icien emen e baja se
aplica el modelo de consumo eecooling, en el que Pchille = 0; el PCoolingT owe se ob iene
de una lookup able (LUT) c eada a pa i de las da ashee s acili adas po el ab ican e. Si
no se pudiese aplica una polí ica de eecooling, Pchille end á dado po las siguien e
ecuación:
Pchille =Qe ap
COPchille
(2.10)
siendo Qe ap el suma o io del calo gene ado po los se ido es en iados po cada IRC.
COPchille es el coe icien e de endimien o del en iado :
COPchille =Te ap
T cond −Te ap
(2.11)
donde Te ap es la empe a u a del agua en el e apo ado y Tcond la empe a u a en el con-
densado . Finalmen e, Ppump es p opo cional al lujo de agua del IRC y al cambio de p esión
e in e samen e p opo cional a la e iciencia de la bomba:
Ppump = IRCwa e ∗∆P
pump
(2.12)
2.2.5. DC-Simula o en xDEVS
El obje i o de aslada DC-Sim a SFIDE implica la o malización de un modelo en DEVS a
pa i del exis en e, el cual es ad-hoc. Las en ajas de es a e o malización son:
1. Facilidad de comunicación con o os sis emas DEVS.
2. Sus ancial mejo a de la ges ión del iempo pa a los e en os de simulación.
3. Posibilidad de pa alelización de los e en os, con la consecuen e educción del iempo de
ejecución en opologías con excesi a ca ga de abajo.
En el nue o diseño pa a DEVS los elemen os de consumo de DC-Sim han sido sus i uidos po
componen es de DEVS. Cada nue o componen e dispone de pue os pa a comunica la in o ma-
ción que se in e cambiaban en DC-Sim. La igu a 2.2.5.1 ep esen a un boce o de la es uc u a en
DEVS.
2.2. CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DE DATA CENTER 25
Figu a 2.2.5.1: Es uc u a DEVS
32 CAPÍTULO 3. ESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO
Po el pue o de en ada “iWa e Temp” ecibe la empe a u a del agua p oceden e del com-
ponen e Cooling que se i á pa a la e ige ación.
P ocesando los da os ecibidos, gene a las siguien es salidas:
A a és del pue o “oIRCGallons” ansmi e el lujo de agua necesa io pa a la e i-
ge ación.
A a és del pue o “oIRCHo Wa e ” ansmi e la empe a u a del agua de e o no a
Cooling.
A a és del pue o “oIRCPowe ” ansmi e la po encia consumida po el IRC.
A a és del pue o “oIRCA gTempCpu” ansmi e la empe a u a media de las CPU’s.
A a és del pue o “oIRCMaxTempCpu” ansmi e la empe a u a máxima de las
alcanzadas en las CPU’s.
Rack: El componen e a ómico Rack iene dos unciones. Po una pa e, ecibe los abajos a
ejecu a en cada uno de los Se e alojados en él, ansmi iéndoselos a a és de los pue os
de salida co espondien es. Po o a, ecibe los da os gene ados po cada uno de los Se e
pa a gene a las salidas que ansmi i á al IRC.
Figu a 3.1.2.3: Modelo a ómico Rack.
A a és del pue o de en ada “iJob” ecibe los abajos p oceden es del componen e IRC
y los ansmi e a a és del pue o de salida “oJob” co espondien e al se e al que es á

3.1. ESTRUCTURA 33
asignado. Es e pue o de salida es ealmen e un "map"de pue os, exis iendo uno po cada
Se e que se encuen a alojado en cada Rack.
Es án con igu ados seis "maps"de pue os de en ada pa a ecibi de cada uno de los Se e
los da os gene ados po és os:
A a és del pue o “iSe e sPowe IT” ecibe la po encia consumida po las CPU’s,
memo ia y disco del Se e co espondien e.
A a és del pue o “iSe e sPowe FS” ecibe la po encia consumida po sus en ila-
do es.
A a és del pue o “iSe e sAi low” ecibe el lujo de ai e gene ado po sus en ila-
do es.
A a és del pue o “iSe e sTempOu ” ecibe la empe a u a del ai e de cada se ido .
A a és del pue o “iSe e sA gTempCpu” ecibe la empe a u a media de las cpus
con enidas en el se ido .
A a és del pue o “iSe e sMaxTempCpu” ecibe la empe a u a máxima alcanzada
po alguna de las cpus con enidas en el se ido .
Pa a ansmi i los da os gene ados a pa i de la in o mación ecibida de los se ido es
dispone de seis pue os de salida:
A a és del pue o “oRackPowe IT” ansmi e la po encia dinámica, de memo ia y
de disco consumida po los Se e .
A a és del pue o “oRackPowe FS” ansmi e la suma de po encias consumidas po
los en ilado es del conjun o de se ido es.
A a és del pue o “oRackAi low” ansmi e el lujo de ai e gene ado po los en i-
lado es de odos los se ido es del Rack.
A a és del pue o “oRackTempOu ” ansmi e la empe a u a del ai e.
A a és del pue o “oRackA gTempCpu” ansmi e la empe a u a media de odas las
cpus.
A a és del pue o “oRackMaxTempCpu” ansmi e la empe a u a máxima alcanza-
da en las cpus.
Se e : El componen e a ómico Se e es el enca gado de calcula la po encia consumida
po los elemen os de p oceso, la memo ia, el disco y los en ilado es, así como el lujo
de ai e y su empe a u a de salida y las empe a u as máximas y medias de las cpus. Cada
componen e Rack se comunica con SSe e .
34 CAPÍTULO 3. ESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO
Figu a 3.1.2.4: Modelo a ómico Se e .
A a és del pue o de en ada “iJob” ecibe los abajos p oceden es componen e Rack,
calculando en unción de és os los pa áme os que ansmi i á de nue o a Rack a a és de
los pue os de salida:
El pue o “oSe e Powe IT” ansmi e la po encia dinámica, de memo ia y de disco
consumida po el se ido .
El pue o “oSe e Powe FS” ansmi e la po encia consumida po los en ilado es.
El pue o “oSe e Ai low” ansmi e el lujo de ai e gene ado po los en ilado es.
El pue o “oSe e TempOu ” ansmi e la empe a u a del ai e expulsado po el se i-
do .
El pue o “oSe e A gTempCpu” ansmi e la empe a u a media alcanzada po las
cpus que con iene el se ido .
El pue o “oSe e MaxTempCpu” ansmi e la máxima empe a u a alcanzada po
alguna de las cpus.
En la inicialización de Se e se modi ica su es ado y al ejecu a se λlos alo es de inicializa-
ción se colocan en los pue os co espondien es pa a su ansmisión al componen e Rack.
Como e leja la igu a 3.1.2.1, el modelo acoplado Room con iene dos conexiones de en ada
ex e na (EIC):
A a és del pue o “iJob” se eciben los jobs p oceden es de “Jobs Gene a o ” con des ino
a“Alloca o ”.
A a és del pue o “iWa e Temp” se ecibe la empe a u a ex e io , p oceden e de “Co-
oling” con des ino a “IRC”.
Las conexiones de salida ex e na (EOC) son sie e.
Dos pue os conec an con el componen e Cooling:
3.1. ESTRUCTURA 35
El pue o “oIRCGallons” se emplea pa a la ansmisión de la can idad de agua nece-
sa ia pa a la e ige ación.
A a és del pue o “oIRCHo Wa e ” se ansmi e la empe a u a del agua que ci cula
a a és del IRC.
Cinco pue os conec an con el componen e Ene gy Calcula o :
A a és del pue o “oIRCPowe ” se ansmi e la po encia consumida po el IRC.
A a és del pue o “oIRCFSPowe ” se ansmi e la suma de las po encias consumidas
po los en ilado es de odos los Se e e ige ados a a és del IRC.
A a és del pue o “oIRCITPowe ” se ansmi e la suma de las po encias consumidas
po los Se e .
A a és del pue o “oIRCMaxTempCpu” se ansmi e la máxima empe a u a alcan-
zada po alguno de los Se e .
A a és del pue o “oIRCA gTempCpu” se ansmi e la empe a u a media alcanzada
en los Se e del co espondien e IRC.
Pa a conec a los di e en es componen es,cons a de las siguien es conexiones in e nas IC:
Alloca o oJob →iJob IRC
IRC oJob →iJob Rack
Rack oJob →iJob Se e
Se e
oSe e Powe IT →iSe e sPowe IT
Rack
oSe e Powe FS →iSe e sPowe FS
oSe e Ai low →iSe e sAi low
oSe e TempOu →iSe e sTempOu
oSe e A gTempCpu →iSe e sA gTempCpu
oSe e MaxTempCpu →iSe e sMaxTempCpu
Rack
oRackPowe IT →iRacksPowe IT
IRC
oRackPowe FS →iRacksPowe FS
oRackAi low →iRacksAi low
oRackTempOu →iRacksTempOu
oRackA gTempCpu →iRacksA gTempCpu
oRackMaxTempCpu →iRacksMaxTempCpu
Cuad o 3.2: Conexiones in e nas de Room
36 CAPÍTULO 3. ESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO
3.1.3. Cooling
Figu a 3.1.3.1: Modelo acoplado Cooling.
La igu a 3.1.3.1 mues a el modelo acoplado Cooling, que es á o mado po los siguien es
componen es a ómicos:
Chille : Tiene la unción de calcula el consumo de po encia del sis ema de en iamien o del
Da a Cen e a pa i de los da os ecibidos del componen e Room y la empe a u a ex e io
suminis ada po el componen e Wea he . Dispone de los siguien es pue os:
A a és del pue o “iWea he Temp” ecibe la empe a u a ex e io .
A a és de los pue os “iIRCHo Wa e Temp” e“iIRCGallons” ecibe la empe a u a
y lujo de agua de cada IRC que es necesa io e ige a .
A a és del pue o “oColdWa e Temp” ansmi e la empe a u a del agua que si e el
Chille .
A a és del pue o “oWea he Temp” ansmi e a Ene gy Calcula o la empe a u a
ex e io pa a gene a el in o me de la simulación.
3.2. COMPORTAMIENTO 37
A a és de los pue os “oChille Powe ” y“oTowe Powe ” ansmi e a Ene gy Cal-
cula o la po encia consumida po el en iado y la o e de e ige ación, espec i a-
men e.
Cuando se inicializa se cambia de es ado y se ejecu a λ, que coloca en el pue o “oColdWa-
e Temp” la empe a u a del agua ía pa a se u ilizada po el componen e IRC.
Pump: A pa i del lujo de agua que es necesa io hace ci cula pa a la e ige ación, e-
cibido a a és del pue o “iIRCGallons”, calcula la po encia consumida po la bomba,
ansmi iendo el da o a Ene gy Calcula o a a és del pue o “oPumpPowe ”
Como e leja la igu a 3.1.3.1, el modelo acoplado Cooling p esen a es conexiones de en ada
ex e na (EIC):
A a és del pue o “iWea he Temp” ecibe la empe a u a ex e io desde el componen e
Wea he pa a se u ilizado po Chille .
A a és del pue o “iIRCHo Wa e Temp”, conec ado con Chille , ecibe la empe a u a del
agua de cada IRC.
A a és del pue o “iIRCGallons” ecibe el ujo de agua de cada IRC, que es ansmi ido
an o a Chille como a Pump.
Tiene una conexión de salida ex e na (EOC) que conec a con el componen e Room,“oCold-
Wa e Temp”, pa a ansmi i la empe a u a del agua se ida po Chille , y cua o que conec an
con Ene gy Calcula o :
A a és del pue o “oWea he Temp” ansmi e la empe a u a ex e io .
A a és del pue o “oTowe Powe ” ansmi e la po encia consumida po la o e de e ige-
ación.
A a és del pue o “oChille Powe ” ansmi e la po encia consumida po el en iado .
A a és del pue o “oPumpPowe ” ansmi e la po encia consumida po la bomba.
En e los componen es a ómicos del acoplado Cooling no exis e ninguna conexión, po lo
an o és e no iene ninguna conexión in e na (IC=∅).
3.2. Compo amien o
El compo amien o de los componen es a ómicos es á con olado po las unciones:
·δin , unción de ansición in e na.
·δex , unción de ansición ex e na.
·λ, unción de salida.

38 CAPÍTULO 3. ESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO
·δcon, unción de ansición con luyen e. En odos los componen es a ómicos, es a unción
es ablece que se ejecu e en p ime luga la unción δin y pos e io men e δex con e=0,
cuando se p oduzca la con luencia de una ansición in e na con una ex e na.
· a, unción de a ance de iempo, que de uel e siemp e el alo de σ.
3.2.1. Jobs Gene a o
Función de ansición in e na: Lee del iche o de joblogge los da os del siguien e job a
ejecu a y cambia el es ado du an e el iempo que debe que anscu i an es de ansmi i el job
leído.
Función de ansición ex e na:No es á implemen ado ningún compo amien o po que no se
ha con emplado que eciba nada.
Función de salida: Coloca el job en el pue o “oOu " pa a se leído po el componen e Allo-
ca o .
3.2.2. Alloca o
Función de ansición in e na: Inicializa a "0" el job ac ual y cambia el es ado a "passi e".
Función de ansición ex e na: Lee del pue o “iJob" el job a ejecu a y cambia el es ado a
“ac i e" con a=0.0.
Función de salida: Coloca el job en el pue o de salida co espondien e al IRC al que es á
asignado el job.
3.2.3. IRC
Función de ansición in e na: Inicializa a 0.0 odas las a iables y cambia el es ado a "pas-
si e".
Función de ansición ex e na: Lee del pue o “iJob" el job a ejecu a y cambia el es ado a
“ac i e" con a=0.0. Lee odos los pue os de en ada a a és de los cuales ecibe los da os p oce-
den es de los dos Racks, así como el pue o po el que ecibe la empe a u a del agua, p oceden e
de Chille . Cuando dispone de odos los da os cambia de es ado a “ac i e" con a=0.0.
Función de salida: Coloca el job en el pue o de salida co espondien e al Rack al que es-
á asignado el job. Coloca los da os gene ados a pa i de las en adas en los pue os de salida
co espondien es pa a se ansmi idos a Cooling yEne gy Calcula o .
El consumo de po encia del IRC es unción del lujo de ai e que ecibe de los se ido es, ya
que debe ex ae el calo de dicho lujo de ai e median e la en ilación del IRC y la ci culación del
agua ía. El cálculo se ealiza median e la ecuación:
PIRC =α3∗ai low3+α2∗ai low2+α1∗ai low +α0(3.1)
donde:
·ai low es la suma del lujo de ai e de los se ido es e ige ados po el IRC.
3.2. COMPORTAMIENTO 39
·α0,α1,α2yα3los coe icien es de eg esión especí icos del IRC co espondien e. En es e
caso: 198.9612, -0.0317, 3,0196 ∗10−5y1,5658 ∗10−8, espec i amen e.
3.2.4. Rack
Función de ansición in e na: Inicializa a 0.0 odas las a iables y cambia el es ado a "pas-
si e".
Función de ansición ex e na: Lee del pue o “iJob" el job a ejecu a y cambia el es ado
a“ac i e" con a=0.0. Lee odos los pue os de en ada a a és de los cuales ecibe los da os
p oceden es de los Se e . Cuando dispone de odos los da os cambia el es ado a “ac i e" con
a=0.0.
Función de salida: Coloca el job en el pue o de salida co espondien e al Se e al que
es á asignado el job. Coloca los da os gene ados a pa i de las en adas en los pue os de salida
co espondien es pa a se ansmi idos a IRC.
3.2.5. Se e
Función de ansición in e na: Inicializa a 0a a iable cu en Job y cambia el es ado a "pas-
si e".
Función de ansición ex e na: Lee del pue o “iJob" el job a ejecu a y después de ealiza
los cálculos de consumo ene gé ico y empe a u a de los dis in os componen es ( unción upda eS-
a e()), cambia el es ado a “ac i e" con a=0.0.
Función de salida: Coloca los da os gene ados en los pue os de salida co espondien es pa a
se ansmi idos al Rack.
El componen e Se e gene a seis salidas:
se e Powe IT, que se ob iene median e la ecuación:
se e P owe IT =idleP owe +memP owe +cpuP owe +leakageP owe (3.2)
donde memPowe ycpuPowe son la po encia dinámica de la memo ia y cpu, que se ob iene
de los a ibu os del job que se es á ejecu ando, idlePowe es la po encia consumida en eposo
yleakagePowe es el consumo debido al inc emen o de la empe a u a du an e la ejecución
de la ca ga de abajo:
leakageP owe =α0+α1∗TCP U +α2∗T2
CP U (3.3)
donde TCP U es la empe a u a de la CPU y α0,α1yα2coe icien es de eg esión.
se e Powe FS, la po encia consumida po el en ilado , que se calcula en unción de la
elocidad.
se e Ai low, el lujo de ai e, ambién en unción de la elocidad del en ilado .
40 CAPÍTULO 3. ESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO
se e TempOu , la empe a u a del ai e a la salida del Se e , que es di ec amen e p opo -
cional a la empe a u a de inle y a se e Powe IT, e in e samen e p opo cional al lujo de
ai e gene ado (se e Ai low).
se e A gTempCpu, la empe a u a media de las CPU’s. La empe a u a se calcula en un-
ción de la empe a u a de inle , la elocidad del en ilado y la po encia dinámica de la
CPU.
se e MaxTempCpu, la máxima empe a u a alcanzada po una de las CPU’s del Se e .
3.2.6. Wea he
Función de ansición in e na: Lee del iche o de empe a u as el siguien e egis o, si exis e,
y cambia el es ado a “ac i e", si quedan más egis os po lee , o a “pasi e", si ya ha inalizado.
Función de ansición ex e na: No es á implemen ado ningún compo amien o po que no se
ha con emplado que eciba nada.
Función de salida:Si se ha llegado al inal del iche o de empe a u as, coloca en el pue o
“oS op" el booleano alse pa a se leído po Job Gene a o . En caso con a io, coloca el alo de
la empe a u a leído en el pue o “oOu " pa a se leído po el componen e Chille .
3.2.7. Chille
Función de ansición in e na: Inicializa odas las a iables y cambia el es ado a “passi e".
Función de ansición ex e na: Lee odos los pue os de en ada a a és de los cuales ecibe
los da os p oceden es de los IRC, así como el pue o del que ecibe la empe a u a ex e io desde el
componen e Wea he . Cuando dispone de odos los da os cambia el es ado a “ac i e" con a=0.0.
Función de salida: Coloca en el pue o “oColdWa e Temp" la empe a u a del agua pa a se
leída po IRC. En los pue os “oChille Powe ",“oTowe Powe " y“oWea he Temp", espec i a-
men e, los alo es de consumo de Chille y Towe , así como la empe a u a ex e io , pa a se leídos
po Ene gy Calcula o .
3.2.8. Pump
Función de ansición in e na: Inicializa las a iables y cambia el es ado a “passi e".
Función de ansición ex e na: Lee el da o de lujo de agua necesa io pa a la e ige ación de
cada uno de los IRC y en unción de aquél calcula la po encia consumida en el p oceso de bombeo,
as lo cual cambia el es ado a “ac i e" con a=0.0.
Función de salida: Coloca en el pue o “oPumpPowe " el da o de po encia calculado an e-
io men e.
3.2.9. Ene gy Calcula o
Función de ansición in e na: Inicializa las a iables y cambia el es ado a “passi e".
3.2. COMPORTAMIENTO 41
Función de ansición ex e na: Lee los da os de po encia consumida acili ados po los com-
ponen es IRC,Chille yPump, así como la empe a u a ex e na,y los esc ibe en el iche o de
salida.
Función de salida: Al no exis i comunicación hacia ningún o o componen e no es necesa io
que es é de inida.
48 CAPÍTULO 4. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y FUTUROS DESARROLLOS
Figu a 4.2.2.b: Tempe a u a ex e io (izquie da) y de los se ido es (de echa). La empe a u a
en los se ido es es á condicionada po la di e en e ca ga de abajo en cada ins an e.
Al cambia de amaño de escena io, lo p ime o que se obse a en la igu a 4.2.2.a es un in-
c emen o en los consumos de odos los componen es p opo cional al inc emen o del núme o
de se ido es. En segundo luga , eniendo en cuen a que el compo amien o del sis ema de
e ige ación es igual en ambos escena ios, se puede obse a un le e aumen o del consumo
de cooling, debido p incipalmen e al aumen o de los galones de agua eque idos po los
IRC y que se á bas an e más signi ica i o en los escena ios pos e io es. Además se sigue
obse ando que los g á icos son iguales en ambos simulado es.
Tempe a u a mode ada
Figu a 4.2.2.c: Consumo po componen es DC-Sim (izquie da) y SFIDE(de echa) en el
escena io mediano con empe a u as mode adas. En ambos modelos se ob ienen alo es iguales
pa a odos los componen es: IT, FS, IRC y Cooling.

4.2. RESULTADOS 49
Figu a 4.2.2.d: Tempe a u a ex e io (izquie da) y de los se ido es (de echa). La empe a u a
en los se ido es es á condicionada po la di e en e ca ga de abajo en cada ins an e.
El inc emen o de la empe a u a ex e io p o oca el aumen o del consumo de cooling de
mane a p opo cional al p oducido en el escena io pequeño. La imposibilidad de e ige a
el sis ema median e eecoling en los momen os en que la empe a u a ex e io es más ele-
ada, hace que el g á ico p esen e una se ie de "picos"de consumo. El mayo núme o de
se ido es, además, hace que el lujo de agua necesa io pa a la e ige ación de los IRC sea
mayo , inc emen ando el consumo de la bomba.
Tempe a u a al a
Figu a 4.2.2.e: Consumo po componen es DC-Sim (izquie da) y SFIDE(de echa) en el
escena io mediano con empe a u as al as. En ambos modelos se ob ienen alo es iguales pa a
odos los componen es: IT, FS, IRC y Cooling.
50 CAPÍTULO 4. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y FUTUROS DESARROLLOS
Figu a 4.2.2. : Tempe a u a ex e io (izquie da) y de los se ido es (de echa). La empe a u a en
los se ido es es á condicionada po la di e en e ca ga de abajo en cada ins an e.
En las igu as 4.2.2.e y 4.2.2. se obse a como el consumo de la e ige ación de los se i-
do es y los en ilado es pueden llega a supe a al consumo de IT, dispa ando los consumos
o ales y las empe a u as en momen os de excesi a ca ga de abajo en los se ido es y en
condiciones de al a empe a u a ex e io .
4.2.3. Análisis del iempo de ejecución
Ambos escena ios se p oba on sob a una máquina i ual de Ubun u 16.04 con 3GB de RAM;
el ha dwa e u ilizado ue: un In el Co e i5-5200U @ 2.20Ghz, 8 GB de RAM DDR3L y un SSD
128GB.
Figu a 4.2.3:Tiempos de ejecución en DC-Sim y SFIDE
El iempo de ejecución de ambos simulado es queda e lejado en la igu a 4.2.3. Como puede
obse a se el iempo de ejecución en SFIDE es mayo que en DC-Sim. El iempo de ejecución de
ambos simulado es escala con el núme o de abajos y el núme o de se ido es, pe o en SFIDE
4.3. OTRAS EJECUCIONES 51
el hecho de ene que eco e cada componen e a ómico en busca del meno sigma penaliza su
iempo de ejecución en e a DC-Sim. Además el uso de una memo ia de es ado sólido a o ece
los accesos alea o ios a los nue os a chi os de abajo en DC-Sim.
Se consegui ía una mejo a sus ancial en el iempo de ejecución de SFIDE pasando del si-
mulado secuencial ac ual, a un simulado pa alelo que pe mi iese la "di isión ap oximada"del
iempo de ejecución en e el núme o de hilos pa a la búsqueda del meno sigma en el á bol de
coo dinado es y simulado es, y la ejecución de las unciones de ansición.
4.3. O as ejecuciones
Una ez alidada la nue a implemen ación y con el in de comp oba la lexibilidad y escala-
bilidad del modelo SFIDE, modi icamos la con igu ación del da a cen e de mane a que cada ack
iene nue e se ido es, a los que les asignamos una ca ga de abajo equi alen e a la u ilizada en
el escena io pequeño. Así, enemos una con igu ación con 3 IRC’s, 6 acks y 54 se ido es, con
un conjun o de 330.447 abajos.
Figu a 4.3.a: Consumo po componen es (izquie da) y empe a u a de los se ido es (de echa).
Como puede obse a se en la igu a 4.3.a, el esul ado de la simulación e leja unos da os
cohe en es con espec o a los ob enidos an e io men e.
4.4. Conclusiones
El diseño e implemen ación del modelo SFIDE, obje o del p esen e abajo, con i ma la apli-
cabilidad del o malismo DEVS pa a el desa ollo de es e ipo de aplicaciones. Con los esul ados
ob enidos se demues a que la sepa ación en e el modelo y el simulado es posible, pe mi iendo
además una ex ao dina ia acilidad a la ho a de añadi nue as unciones en u u os desa ollos.
El hecho de que el modelo SFIDE sea independien e del simulado puede esul a in e esan e
ya que, si se desea pa aleliza los e en os pa a un iempo de e minado, e incluso el simulado de la
aplicación, no es necesa io cambia el modelo. Se puede consegui de es a mane a una impo an e
mejo a en el iempo de ejecución cuando el núme o de se ido es sea muy ele ado.
52 CAPÍTULO 4. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y FUTUROS DESARROLLOS
Pa a e i ica la alidez de los esul ados ob enidos, se han ejecu ado los mismos escena ios
en el simulado DC-Sim y en SFIDE, comp obando que aquéllos son iguales pa a ambos en odas
las si uaciones.
La mayo lexibilidad y escalabilidad de SFIDE le con ie e en una he amien a muy ú il
pa a la simulación de Da a Cen e de di e en es opologías, con di e en es ipos de se ido es e
incluso en dis in as localizaciones geog á icas sin necesidad de ealiza cos osas adap aciones. La
es uc u a de comunicación en e los dis in os componen es pe mi e la inco po ación de nue os
elemen os de una mane a inmedia a.
Conclusions
The design and implemen a ion o he SFIDE model, ocus o he p esen s udy, con i ms he
applicabili y o he DEVS o malism o he de elopmen o his kind o applica ions. The esul s
ob ained show ha he di ision be ween model and simula o no only is possible, bu also leads
o an ex ao dina y simplici y when adding new ea u es in u u e de elopmen s.
The ac ha he SFIDE model is independen om he simula o migh be in e es ing, since,
i he e en s (and e en he applica ion simula o ) a e o be pa allelized o a ce ain ime, i is no
necessa y o change he model. This way, a signi ican imp o emen in he execu ion ime may be
achie ed, when he numbe o se e s is e y high.
To e i y he alidi y o he esul s ob ained, he same scena ios ha e been execu ed in he
DC-Sim simula o and in SFIDE, and he esul s a e he same in bo h o hem and in any kind o
si ua ion.
SFIDE’s g ea lexibili y and scalabili y makes i a e y use ul ool o he Da a Cen e simula-
ion, wi h di e en opologies, di e en kinds o se e s and e en di e en geog aphic loca ions,
and wi hou he need o any expensi e adjus men s. The communica ion s uc u e be ween he
di e en componen s allows an immedia e inco po a ion o new elemen s.
4.5. Fu u os desa ollos
Es e p oyec o supone la base de nue os desa ollos pa a la simulación de endimien o en cen-
os de da os in eg ados. En un u u o se c ea án nue os componen es pa a el simulado como la
inclusión de nue as polí icas de e ige ación y/o un nue o ges o de la empe a u a de las CPU’s.
Una de las posibles expansiones de es e desa ollo se ía añadi la posibilidad de emplea una
polí ica de minimización de consumo de e ige ación denominada budge hea . Pa a implemen-
a la se ía necesa io un nue o a ómico, el cual ecibi ía po un pue o el suma o io de los consumos
dinámicos que lleguen a los IRC y un pue o del chille que comp uebe si el eecooling es posible
con el calo y la empe a u a ac ual.
En el momen o en que eciba el nue o consumo e e en e a cada abajo debe ejecu a un bucle
que consiga la po ción del calo que es a ex ayendo el Chille se co esponde con cada IRC. Pa a
sabe la empe a u a del chille se debe ex ende el pue o que en ía la empe a u a del chille al
IRC pa a que llegue al nue o a ómico. Una ez hallados es os pa áme os hay que p oba odas
4.5. FUTUROS DESARROLLOS 53
las posibles con igu aciones de en ilado es y empe a u a de inle y ma ca aquellas que no den
p oblemas de empe a u as en las CPU’s. Una ez conseguidas las con igu aciones alidas hay
que disc imina aquellas que enga el meno consumo posible y p ese a dichas con igu aciones
en odos los se ido es e IRC’s.
En es a polí ica de e ige ación se ía in e esan e la inclusión de un simulado pa alelo pa a
DEVS, ya que odos se ido es deben a ia su es ado y sus da os no son dependien es en e
sí dando cabida al pa alelismo p e iamen e solici ado. Además de la mejo a de endimien o del
simulado al eco e el á bol de coo dinado es en un iempo p opo cional al núme o de hilos de
ejecución.
El modelo DEVS pe mi i ía ambién el es udio de la a iación de empe a u as. Sabemos que
la empe a u a de la CPU sigue una exponencial c ecien e, que a ec a al consumo de leakage
(Pleak). Ac ualmen e sólo se calcula el es ado es aciona io, pe o añadiendo una ansición in e na
δin en el componen e a ómico Se e se pod ían calcula es os ansi o ios.
O a de las opciones de ampliación de la uncionalidad es: c ea un nue o a ómico plani icado
que, en ez de ecibi el obje i o de las a eas desde un a chi o de ex o, elija el obje i o de los
abajos p io izando a aquel se ido que menos consumo p oduzca. Pa a ello se ía necesa io que
odos se ido es engan un pue o que lle e al nue o plani icado , se ealice una búsqueda del
mínimo consumo y si se cumplen las es icciones en ia la a ea a ese se ido po el mé odo
ac ual.
Pa a acili a el uso del simulado se pod ía c ea una GUI, que pe mi iese la moni o ización
y ges ión de los dis in os componen es que con o man el da a cen e .

54 CAPÍTULO 4. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y FUTUROS DESARROLLOS
Bibliog a ía
[1] MARINA ZAPATER, ATA TURK, JOSE M. MOYA, JOSE L. AYALA AND AYSE K. COSKUN,
Dynamic Wo kload and Cooling Managemen in High-E iciency Da a Cen e s
[2] MARINA ZAPATER, OZAN TUNCER, JOSE L. AYALA, JOSE M. MOYA, KALYAN VAIDYA-
NATHAN, KENNY GROSS,AND AYSE K. COSKUN,Leakage-Awa e Cooling Managemen
o Imp o ing Se e Ene gy E iciency
[3] I. PENAS, M. ZAPATER, J.L. RISCO, J.L. AYALA AND AYSE K. COSKUN,S ide: A simu-
la ion in as uc u e o Da a Cen e s
[4] JOSÉ L. RISCO AND SAURABH MITAL,“xDEVS 20150903"
[5] JOSÉ L. RISCO AND SAURABH MITAL,Ne cen ic Sys em o Sys ems Enginee ing wi h
DEVS Uni ied P ocess
[6] JOSÉ DAMIÁN FERRER QUINTANA,Cen o de P oceso de Da os: el ce eb o de nues a
sociedad
[7] ALFONSO URQUÍA,Modelado de sis emas median e DEVS
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56 Bibliog a ía
Ag adecimien os
A Jose Luis Ayala, po da nos la posibilidad de a on a el e o que nos ha supues o la ealiza-
ción de es e p oyec o.
A José Luis Risco, Ma ina Zapa e e Ignacio Penas, po su ines imable ayuda pa a la su ela-
bo ación.
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