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　　3.3节能优化
　　结合CRUSH的特性，在Crushmap中引入了功耗组（Pup)的bucket,用于对故障域集合进行再次划分,即数据副本在放置于不同故障域前，将首先被分布于不同的功耗组。同_个功耗组的节点处于相同的能耗状态，功耗组的个数等于副本个数r。优化算法的描述如下：
　　{detecttargetfailuredomain;/*确定分布的故障域*/declarePowerGroupbucket；PowerGroup[r]pgs；forfdinallfailuredomainsdoPGid=fd.idmodr;/*故障域功耗组划分*/pgsPGid].items.append(id)；rule='select(r,PowerGroup)''insert_rule(rule)；/*插入新select规则*/}
　　以图i中场景为例，则经过优化的数据布局如图2所示。
　　图2优化后的数据布局
　　此时，可以关闭的节点为2个，且所有数据仍然可用。经过优化的数据布局中，数据的副本分别位于r个不同的功耗组中，在保证数据集可用的情况下，则最多可以关闭r-1个功耗组的节点，系统能够达到的节能比例为r-1/r,当集群规模较大时，节省的能耗是非常可观的。同时，由于很好地实现了副本的分布，可以关闭的功耗组个数可以是1~r-1的任何_个，从而为系统的多级功耗管理提供了基础。
　　4多级功耗管理
　　基于对数据副本分布的优化，使得系统中活跃的功耗组个数可以根据系统I/O负载的情况按需调整，让系统处于不同的功耗级别，从而实现系统的多级功耗管理，减少能耗。
　　4.1多级功耗模型
　　在Ceph中，系统的主要能耗来自于OSD节点。在一个包含n个OSD节点的Ceph集群中，副本个数设置为r,经过数据布局优化后，节点被划分至r个功耗组,若单个OSD节点的功耗为p则单个功耗组的功耗为：
　　Pg=pXn/r
　　系统中活跃（未关闭或休眠）的功耗组个数为则系统功耗为：
　　Ptotal=PgXractive=(n/r)XPXractive=
　　ractive\
　　其中，rac_的取值可以为1~r,即系统可以处于尸^P2,…,Pr不同的功耗级别。在一段时间T内，系统所消耗的能耗为：
　　rE=XP,h+Et(1)
　　其中，是系统处于相应功耗级别的时间;尽是系统用于级别切换所消耗的能耗之和。
　　4.2功耗级别管理
　　功耗级别管理的主要任务是根据I/O负载状态动态调整功耗级别，在保证服务质量的同时,尽量减少功耗。I/O负载状态可以通过统计分析或者预测的方式确定，本文采用的是前者，即收集并统计系统在一定时间内的I/O数据如I/O次数、I/O数据量等，并以此确定系统的I/O负载状态。为描述不同场景下的I/O负载状态，需要对随机I/O和顺序I/O都进行收集与统计，因此，在可配置的时间窗口W内，对系统的I/O状态数据可统计为：
　　=IOIOseq=IOstotal/W
　　其中,Ortotal为W时间内发生的随机I/O的次数;lOstotal为W时间内顺序I/O请求的数据量。两者分别与预先测得的系统峰值I/O能力对比，得出系统I/O状态的量化描述，即I/O负载率L:
　　L=max{IO^，IIO^}(2)
　　rpeakspeak
　　其中,被用于与当前功耗率Pi=ract"Jr比较，确定系统下_阶段所处的功耗级别：当系统的I/O负载率高于能耗率时，活跃的功耗组已经不能满足I/O负载的要求，需要更多的功耗组提供服务；当系统的I/O负载率低于能耗率时，则系统中有部分功耗组可以被关闭，以达到节能的目的。功耗级别确定的伪代码为：
　　while(overtime(W)){if(L<pl)-/*切换至低级别*/while((ractive>1)&&(L<=pl))ractivefif(L>p{/*切换至高级别*/while((ractive<r)&&(L>=pl))?
　　active
　　active
　　输出的ract"e将作为下一个W时间段内的系统所处的功耗级别,此时需要关闭/开启的功耗组的个数为I-一?I。为保证系统的高可用性，可以设置允许的最少活跃的功耗组个数为2,即允许系统数据副本至少有2个是可用的。