分散计算系统中的功率管理技术方案

用于分散计算系统中的功率管理，根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到处理器核心集，其中所述初始功率电平集聚合到初始集体合同功率电平。动态地将电功率分配到处理器核心集内的各个处理器核心，以产生执行集体所需工作负载的能力，同时将处理器核心集的电功率维持在初始集体合同电功率电平的阈值内的近似恒定的电功率电平。

Power Management in Decentralized Computing System

For power management in decentralized computing systems, according to the predicted expected workload, the initial power level set is allocated to the processor core set, where the initial power level set is aggregated to the initial collective contract power level. The power is dynamically distributed to each processor core in the processor core set to generate the ability to execute the collective workload, while maintaining the power level of the processor core set within the threshold of the initial collective contract power level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分散计算系统中的功率管理
本专利技术一般涉及大规模计算，尤其涉及分散(disaggregated)计算环境中的功率(power)管理。
技术介绍
大规模计算的流行类型是云计算，其中资源可以经由诸如计算机网络的通信系统交互和/或访问。资源可以是在一个或多个计算装置(例如服务器)上运行的计算装置、存储装置、应用和/或其他计算机相关装置和/或服务的软件呈现模拟和/或仿真。例如，取决于完成所请求任务所需的处理能力，存储空间和/或其他计算资源的量，多个服务器可以传送和/或共享可以跨服务器扩展和/或合同的信息。词“云”暗示计算装置、计算机网络和/或以这种布置交互的其他计算机相关装置之间的互连图的云形外观。云计算可以作为因特网上的服务提供，例如以“基础设施即服务”(IaaS)、“平台即服务”(PaaS)和/或“软件即服务”(SaaS)的形式。IaaS通常可以在按服务付费的基础上提供物理或虚拟计算装置和/或附件，并且客户端/用户可以在其上加载和/或安装和管理平台、应用和/或数据。PaaS可以提供计算平台和解决方案堆栈作为服务，例如，举例来说，软件开发平台，应用服务，例如团队协作，web服务集成，数据库集成和/或开发者社区便利。SaaS可以将软件许可作为应用部署到客户，以便按需服务使用。SaaS软件提供商可以将应用托管在自己的云上，或者将这些应用从云下载到云客户端，在使用后或按需合同到期后禁用应用。提供这样的服务允许用户以与用户可能需要的计算资源一样多的方式访问而无需购买和/或维护提供服务所需的基础设施，例如硬件和/或软件。例如，用户可以改为通过订阅，购买和/或其他方式保护访问来获得访问。因此，云计算可以是提供信息技术服务的成本有效的方式。基本需求是增强支持和维护这个快速增长的行业的基础系统和基础设施。因此，本领域需要解决上述问题。
技术实现思路
从第一方面看，本专利技术提供了一种用于由处理器装置在分散计算系统中进行功率管理的方法，包括：根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到分散计算系统中的处理器核心集，其中所述初始功率电平集聚合到初始集体合同功率电平；以及动态地将电功率分配到处理器核心集内的各个处理器核心，以产生执行集体所需工作负载的能力，同时将处理器核心集的电功率维持在初始集体合同电功率电平的阈值内的近似恒定的电功率电平。从另一方面来看，本专利技术提供了一种用于在分散计算系统中的功率管理的系统，该系统包括：至少一个处理器装置，其中所述至少一个处理器装置：根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到分散计算系统中的处理器核心集，其中所述初始功率电平集聚合到初始集体合同功率电平，以及动态地将电功率分配到处理器核心集内的各个处理器核心，以产生执行集体所需工作负载的能力，同时将处理器核心集的电功率维持在初始集体合同电功率电平的阈值内的近似恒定的电功率电平。从另一方面来看，本专利技术提供了一种用于在分散计算系统中的功率管理的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质，其可由处理电路读取并存储由处理电路执行的指令，用于执行执行本专利技术步骤的方法。从另一方面来看，本专利技术提供了一种存储在计算机可读介质上并可加载到数字计算机的内部存储器中的计算机程序，包括软件代码部分，当所述程序在计算机上运行时，用于执行本专利技术的步骤。提供了由处理器装置在分散计算系统中进行功率管理的各种实施例。在一个实施例中，一种方法包括根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到分散计算系统中的处理器核心集，其中所述初始电功率电平集聚合到初始集体合同功率电平；以及动态地将电功率分配到处理器核心集内的各个处理器核心，以产生执行集体所需工作负载的能力，同时将处理器核心集的电功率维持在初始集体合同电功率电平的阈值内的近似恒定的电功率电平。除了前述示例性实施例之外，还提供了各种其他系统和计算机程序产品实施例，并提供了相关的优点。提供前述
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念选择，其将在下面的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中提到的任何或所有缺点的实施方式。附图说明现在将仅通过示例的方式参考优选实施例描述本专利技术，如以下附图所示：图1是说明分散计算环境的硬件结构的框图，其中可以实现本专利技术的各方面；图2是示出分散计算环境的硬件结构的附加框图，其中可以实现本专利技术的各方面；图3是说明根据本专利技术各方面的用于分散计算系统中的功率管理的方法的流程图；图4是说明根据本专利技术各方面的分散计算系统中的功率管理的高级视图的框图；图5是说明根据本专利技术各方面的用于分散计算系统中的功率管理的功率管理算法的流程图；以及图6是示出根据本专利技术各方面的分散计算系统中的功率管理的优先级调度的图表。具体实施方式计算资源通常由提供商在固定配置级别预先配置。一个方面是每个单独的计算资源，例如存储器大小、中央处理单元(CPU)的数量、磁盘大小等具有有限的边界。另一方面是每个计算平台具有有限数量的物理定制选项。今天的工作负载(workloads)正在这些限制下运行，这随后是计算环境中使用诸如内存交换和缓存优化等技术的原因。云计算的出现改变了人们如何通过提供即用即付模型来利用计算资源的范例。服务提供商已创建公共云，以允许按需访问需要此类计算资源的用户。如上所述，通过因特网或专用网络连接或通过作为基础保持的固定基础设施的共同定位来提供对云资源的访问，并在需要时通过随需应变资源来增强。然而，底层基础设施是固定计算配置集，当缩放或降级需求合适时，它们提供不灵活性。基础设施即服务(IaaS)云的底层架构通常是如上所述的数据中心中使用的传统硬件。用户可以直接访问硬件，也可以访问其中包含的虚拟机。但是，由于构建服务器作为配置一次的机箱的固定特性，在构建机箱时，数据中心下的基础架构非常严格且不灵活。因此，云软件提供仿真以创建云服务已知的灵活的按需功能。然而，这种功能非常有限，因为许多机制依赖于依赖于服务器机箱的软件，这种架构早在个人计算机时代就已发生，转变为按需服务。虚拟机(VM)是基于在服务器的一部分上运行的实体的软件技术，可能与其他这样的实体共享相同服务器。它表示按需计算的单位，其中每个这样的实体被指定有预定数量的虚拟CPU和存储器。一旦定义后，VM无法更改其基本资源，例如添加内存或添加虚拟CPU。这是因为这样的VM与其他VM共享固定的预构建服务器机箱的硬件资源，并且可能无法取代其他用户以为第一用户的资源扩展腾出空间。虽然原则上这是可能的(例如，通过将其他用户(实时VM迁移)迁移到其他服务器)，但是这样的操作会产生大量的流量增加并且需要数据中心网络上的过载。此外，相对而言，按需提供新VM可能花费不切实际的时间量(例如，分钟，而真实世界事件可能需要在亚秒时间内响应事件)。因此，不存在真实、真实世界和相应的按需云基础设施的概念。这种情况可能会迫使用户为更糟糕的需求(最大处理器数量/速度，最大内存)配置资源，并在不需要时保持VM，只是为了能够在相对时间内响应真实世界事件。对于通过应用程序接口(API)实现的云服务，用户不直接访问操作系统，而是通过API发出请求。然后，计算由底层操作系统和硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于由处理器装置在分散计算系统中进行功率管理的方法，包括：根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到分散计算系统中的处理器核心集，其中所述初始功率电平集聚合到初始集体合同功率电平；以及动态地将电功率分配到处理器核心集内的各个处理器核心，以产生执行集体所需工作负载的能力，同时将处理器核心集的电功率维持在初始集体合同电功率电平的阈值内的近似恒定的电功率电平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.10 US 15/289,2721.一种用于由处理器装置在分散计算系统中进行功率管理的方法，包括：根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到分散计算系统中的处理器核心集，其中所述初始功率电平集聚合到初始集体合同功率电平；以及动态地将电功率分配到处理器核心集内的各个处理器核心，以产生执行集体所需工作负载的能力，同时将处理器核心集的电功率维持在初始集体合同电功率电平的阈值内的近似恒定的电功率电平。2.如权利要求1所述的方法，其中所述期望工作负载包括与各个处理器核心相关联的各个工作负载，与各个处理器核心相关联的各个工作负载由多个租户请求。3.如权利要求2所述的方法，还包括基于与各个处理器核心相关联的各个工作负载的工作负载吞吐量监视统计信息，以预测期望工作负载。4.如权利要求2或3所述的方法，其中多个租户集拥有服务等级协议(SLA)，并且根据所述SLA将所述电功率动态地分配给各个处理器核心。5.如权利要求4所述的方法，还包括根据SLA的优先级动态分配电功率，其中各个SLA具有比其他SLA更高的优先级。6.如权利要求2至5任一项所述的方法，还包括使用功率管理算法在时间窗口内计算与各个处理器核心相关联的各个工作负载的每个的功率模型。7.如权利要求6所述的方法，还包括使用所述功率管理算法将来自各个工作负载之一的电功率动态分配到所述各个工作负载的另一个，其中所述电功率被动态分配以将所述近似恒定的电功率水平维持在所述初始集体合同功率电平的阈值内。8.如权利要求7所述的方法，还包括：根据各个工作负载的每个之一并且在时间窗结束之后，使用功率管理算法迭代地更新功率模型。9.一种用于在分散计算系统中的功率管理的系统，所述系统包括：至少一个处理器装置，其中所述至少一个处理器装置：根据预测的期望工作负载，将初始电功率电平集分配到分散计算系统中的处理器核心集，其中所述初始功率电平集聚合到初...

【专利技术属性】
技术研发人员：E施恩菲尔德，JA比文斯，R马辛德鲁，K达斯，李旻，HV拉马萨米，阮耀平，V萨拉普拉，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US