管理多计算机服务器的功耗的方法和计算机系统技术方案

公开一种管理多计算机服务器的功耗的方法。首先确定要求满足当前工作负荷需求的计算机服务器数。接着，确定满足当前工作负荷需求的打开电源的计算机服务器的热优化配置。根据热优化配置，打开或关闭至少一个计算机服务器的电源。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及电源管理，并具体涉及用于计算机系统的电源管理。更具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
对过度功耗的关注不再限于专门的计算机系统，如专门设计用于航空宇宙环境的计算机系统，而是还扩展到了通用计算机系统。支持目前工作负荷的高需求的、特别在电子商务和网络主机工业(web-hosting industry)领域中的、计算机服务器的能力，受限于计算机服务器不能有利于解决功耗和热消耗问题。热消耗问题归因于装入相对小的空间中的大量计算机服务器，并且功耗问题归因于那些计算机服务器中的大量高性能处理器。例如，设计用于电子商务和网络主机应用的现代的计算机服务器联合体一般组成几千并行运行的计算机服务器，占用几千平方英尺的计算机室空间，每个计算机服务器消耗许多瓦功率。在某些应用中，低功率的处理器可以是对上述问题的简单解决方案。然而，肯定地说，新的市场可接受的价格-功率-性能平衡已经在计算机服务器市场中展现出来，而实际上，低功率处理器的性能限制可限制其最终进入这样的市场。此外，处理器功耗虽然显著但不占据计算机服务器消耗的所有功率。存储器控制器、适配器、盘驱动器和其它外围设备占计算机服务器功耗的大部分，并且不能被忽略。结果，会期望提供一种管理计算机服务器的功耗的改进的方法。
技术实现思路
因此，根据本专利技术的第一方面，提供一种管理计算机服务器的池(pool)的功耗的方法，所述方法包括确定要求满足当前工作负荷(current workload)需求的计算机服务器数；确定满足所述当前工作负荷需求的打开电源的计算机服务器的热优化配置；以及根据所述热优化配置，从计算机服务器的所述池打开或关闭至少一个计算机服务器的电源，以满足所述当前工作负荷需求。根据本专利技术的第二方面，提供一种居于计算机可用媒体上的计算机程序产品，用于管理计算机服务器的池的功耗，所述计算机程序产品包括用于确定要求满足当前工作负荷需求的计算机服务器数的程序代码装置；用于确定满足所述当前工作负荷需求的打开电源的计算机服务器的热优化配置的程序代码装置；以及用于根据所述热优化配置、从计算机服务器的所述池打开或关闭至少一个计算机服务器的电源的程序代码装置。根据本专利技术的优选实施例，确定要求满足当前工作负荷需求的计算机服务器数。接着，确定满足当前工作负荷需求的打开电源的计算机服务器的热优化配置。根据热优化配置，打开或关闭至少一个计算机服务器的电源。附图说明如附图所示，现在参考其优选实施例，仅仅通过举例说明本专利技术，其中图1是实现本专利技术的优选实施例的计算机服务器池(pool)的框图；图2是根据本专利技术的优选实施例的、管理计算机服务器的功耗的、基于增益的算法的图示说明；图3是在周二早晨和周一夜间之间测量的示例工作负荷；图4是根据本专利技术的优选实施例、用于确定哪个计算机服务器打开和/或关闭电源的方法的高级逻辑流程图；以及图5是根据本专利技术的优选实施例、用于确定打开电源的计算机服务器的热优化配置的方法的高级逻辑流程图。具体实施例方式现在参照附图特别是图1，说明实现本专利技术的优选实施例的计算机服务器池的框图。如所示，计算机服务器池10包括一组连接控制服务器12的计算机服务器11a-11n。每个计算机服务器11a-11n包括工作负荷执行部件、工作负荷管理部件和电源控制部件。例如，计算机服务器11a包括工作负荷执行部件16、工作负荷测量部件17和电源控制部件18。控制服务器12包括负荷平衡因特网协议(IP)分配器(sprayer)14和电源管理部件15。IP分配器14将单一IP地址提供给“外部世界”，并且将来自“外部世界”(即计算机服务器池10的外部)的请求分配给计算机服务器11a-11n的任何一个，以便平衡计算机服务器11a-11n中的负荷。可观察到，如来自图1的计算机服务器池10的计算机服务器池上的电子商务和网上冲浪工作负荷，具有使其高度服从电源管理技术的某些特性。首先，电子商务和网上冲浪工作负荷展现周期性行为，其中峰值工作负荷基本上高于最小工作负荷或甚至平均工作负荷。例如，电子商务和网上冲浪工作负荷的动态范围经常在因子10；即峰值工作负荷可以是最小工作负荷的10倍。其次，因为电子商务和网上冲浪应用的用户的蜂拥心理，从最小工作负荷到最大工作负荷的转换(和反向转换)可以非常突然。其三，电子商务和网上冲浪工作负荷高度并行，并且相对容易负荷平衡。其四，服务器请求生存期足够短，如果给定计算机服务器“被宣告不适用(condemned)”(即新的工作负荷从其被抑制(withhold))，那么其利用率将快速下降，而如果新的计算机服务器进入在线状态，那么可容易地分配新的工作负荷给它，并且其利用率将快速上升。上述工作负荷属性意味着每个计算机服务器能以对计算机服务器池的全面操作的最小破坏打开和关闭电源(包括功率节省模式，如休眠模式或睡眠模式)。因此，本专利技术提供一种根据测量的工作负荷管理计算机服务器的功耗的方法，使得未满足的需求和功耗可最小化。根据本专利技术的优选实施例，(1)测量定义的组内的所有计算机服务器上的工作负荷；(2)确定定义的组内、需要在近期打开或关闭电源的特定计算机服务器；(3)操作现有系统和工作负荷管理功能，以便去除来自要关闭的计算机服务器的负荷；以及(4)通过使用现有系统管理接口打开或关闭特定计算机服务器。计算机服务器的工作负荷可根据下面的利用率度量测量i.处理器利用率；ii.物理存储器利用率；iii.局域网适配器带宽利用率；以及iv.硬盘带宽利用率。上述利用率度量可从操作系统容易地测量。例如，对于MicrosoftWindows操作系统，利用率度量可从内置的性能计数器得到。对于Linux操作系统，利用率度量可从位于/proc目录结构中的数据得到。一旦已经测量了工作负荷，电源管理方法就用于确定哪个计算机服务器以及何时需要打开或关闭。作为本专利技术的优选实施例，设计三个算法实现上述电源管理方法，即基于增益的算法、基于先前观察的工作负荷的时间特征化的算法和基于增益的自调整算法。I.基于增益的算法现在参考图2，根据本专利技术的优选实施例，图示说明管理计算机服务器的功耗的基于增益的算法。基于增益的算法试图对如来自图1的计算机服务器池10的计算机服务器池的工作负荷，估计近期的容量包络20。计算机服务器池中的至少一个计算机服务器将打开或关闭电源，以便将计算机服务器池的当前容量(current capacity)维持在容量包络20内。计划时间(projectiontime)等于打开计算机服务器电源和使计算机服务器准备好工作所需要的时间。容量包络20的低限21(即视为给定当前工作负荷必需的最小容量)通过将当前工作负荷加到基于在采样窗25(即工作负荷历史)上观察的最大采样到采样偏离的提高值(uplift)来预测。容量包络20的高限23(即视为给定当前工作负荷必需的最大容量)通过将当前工作负荷加到基于在采样窗25上观察的最大采样到采样偏离的超额值(excess)来预测。提高值等于提高增益乘最大采样到采样偏离值，而超额值等于超额增益乘最大采样到采样偏离值。如果当前容量在低限21和高限23之间，那么不需要采取行动。如果当前容量低于低限21，那么调度计算机服务器池中的至少一个计算机服务器打开电源。如果当前容量高于高限23，那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理计算机服务器的池的功耗的方法，所述方法包括：确定要求满足当前工作负荷需求的计算机服务器数；确定满足所述当前工作负荷需求的打开电源的计算机服务器的热优化配置；以及根据所述热优化配置，从计算机服务器的所述池打开或 关闭至少一个计算机服务器的电源，以满足所述当前工作负荷需求。

【技术特征摘要】
US 2002-3-18 10/100,1031.一种管理计算机服务器的池的功耗的方法，所述方法包括确定要求满足当前工作负荷需求的计算机服务器数；确定满足所述当前工作负荷需求的打开电源的计算机服务器的热优化配置；以及根据所述热优化配置，从计算机服务器的所述池打开或关闭至少一个计算机服务器的电源，以满足所述当前工作负荷需求。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定热优化配置还包括确定包围计算机服务器的所述池的机架的热特性；以及确定当前打开计算机服务器的所述池的哪一个的电源。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定热优化配置还包括确定包围计算机服务器的所述池的所述机架中的冷却设备的物理位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定热优化配置还包括确定任何故障冷却设备的物理位置。5.一种居于计算机可用媒体上的计算机程序产品，用于管理计算机服务器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维J布拉德利，理查德E哈珀，史蒂文W亨特，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]