近些年来,伴随着我国信息化的健康发展与快速普及,信息化建设力度不断加大。尤其是日益增长的大规模互联网在线应用以及对云计算的应用需求。这些,都不断推进着数据中心的规模日益扩大。促使数据中心领域诞生了拥有超大规模数量级服务器的数据中心。作为国家和IT企业的核心基础设施,数据中心依靠其强大的性能发挥着重要作用。它的持续发展,也推动了新一代信息技术产业大跨步式地向前迈进。例如,物联网、大数据以及云计算等新兴技术的广泛应用。然而,数据中心在能耗方面却一直面临着极其严峻的挑战。倘若对此不加以重视,很可能会成为数据中心继续发展下去的瓶颈。相关分析表明,数据中心内的IT系统能耗占比最高,达到了50%,这其中主要包括IT设备自身能耗以及设备间的网络通信传输能耗。虽然当前已有不少数据中心节能方面的策略,但针对IT系统内部的节能措施较少。为此,本文根据数据中心的整体能耗构成,在简要分析非IT系统能耗的基础上,重点研究数据中心在IT系统中的能耗问题。通过进一步细化相关理论分析,本文会主要针对以交换机为核心和以服务器为核心的拓扑结构,分别进行节能策略的探究。同时,本文希望能在网络路由层面,设计出一些具有实践意义的算法。综上所述,本文主要探讨的内容如下:(1)在第二章中,本文首先会对数据中心能耗的构成进行细致的剖析,以找出核心关注点。在IT系统的能耗构成中,关于IT设备自身的节能方案,主要希望能将近些年针对IT设备自身的节能措施加以总结。例如,服务器终端、交换机设备以及路由器等IT设备。除去对IT设备自身的节能策略调研,本文重点讨论设备间相互通信时的能耗问题。应用场景会设定为以交换机为核心和以服务器为核心的网络拓扑,在此基础上,本文将设计不同的路由算法。(2)在第三章里,本文设计的是在以交换机为核心的网络拓扑场景下的节能路由策略。通过对典型的拓扑进行建模分析,找到了降低活跃的IT设备数量以及缩短通信时延两个切入点,所设计的三个算法也比较好的诠释了本文的思想。通过仿真实验,本文认为将第三种算法path-aware放入真实环境中更为明智。(3)在第四章中,本文主要关注以BCube为代表的另一类拓扑结构下的节能路由方案。所设计的算法,意在使服务器与网络通信协同节能。通过结果讨论部分,阐明了greedy searching-paths算法的核心思想所在。