【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及计算负载的管理。
技术介绍
1、计算系统可以处理各种计算。但是，由计算系统执行的计算需要电力，而电力的生产可能会引起碳排放。在某些情况下执行的计算使用的电力还可能造成不期望的耗费，例如，需量电费、随时间变化的费率或特殊状况(例如，强制减电)。
技术实现思路
1、计算系统的计算负载可能引起碳排放，对环境造成危害。例如，以75％的容量进行计算的计算系统通常比以25％的容量负载进行计算的系统使用更多的电力。计算负载可以指由计算系统执行的计算。
2、为提供计算系统使用的电力而产生的碳排放量可能会随时间变化。例如，可以从风电和煤电中获得用于地理区域内的计算系统和其他电力系统的电力，但是如果某一特定时段内风电不足以在为计算系统和其他电力系统提供电力，那么在该时段内就可能需要使用煤来生产更多的电力，从而导致净额外碳排放。
3、通常来说，白天的电力需求较大，而夜间的电力需求较小。例如，在夜间时段，更多的人在睡觉，用于照明和空调的电力就少一些。考虑一个例子，其中一天所需的额外发电量是由化石燃料提供的：那么，白天使用的电力比晚上使用的电力产生更多的碳排放。预测的电力使用可用于根据一天中的时间来预测计算系统的计算负载的碳排放差异。
4、系统可以对计算系统的计算负载进行整形，以便在为提供计算系统使用的电力而产生的碳排放量低于其他时间的时候，可以执行非时间敏感性的作业。例如，非时间敏感性的作业可以在晚上执行。作业可以由单个处理标识，并且可以是工作单元或执行单元
5、除了计算负载在时间上的灵活性，计算负载在哪里运行也有灵活性。因此，如果负载在空间上是灵活的，而在一个二氧化碳排放量较少的数据中心中有足够的可用容量，那么可能期望建议使该负载在所述数据中心运行。
6、一天的过程中或不同地点之间的用电成本也可能有所不同。随着一天的时间变化的电价可以是一个函数。原因可能是来自电站的强制减容。例如，在计算负载可能瞬时超过馈入数据中心的电流或电路的额定值的情况下，可能还需要管理用电量限制。
7、因此，存在诸如减少二氧化碳排放和电力成本的理想目标的组合，以及诸如减少电站要求和/或保持在可接受的操作范围内的电力上限的硬性限制。当使用计算作业的高度动态集(可能具有或不具有空间或时间灵活性)时，其中，完全的预先规划和分配不是可行的策略，一种机制是在特定的数据中心位置灵活地制定硬计算容量和/或保持电力限制。
8、系统可以通过确定单体(cells)的虚拟容量，然后让单体根据虚拟容量确定何时执行作业来对计算负载进行整形。单体可以指位于一个地理区域中的一个或多个物理计算系统。单体可以是管理计算负载的布置的最低级别的计算系统。单体的虚拟容量可以指虚拟单体的容量。例如，可以将单体的虚拟容量设置为该单体的实际容量的一半，以使该单体的最大资源使用减半，从而有可能减少为该单体供电而产生的碳量。
9、利用虚拟容量可以使在单体之间分配作业和在单体上执行作业的基础设施基本保持不变，因为系统可能不需要事先确定作业执行的确切位置和一天中的时间。例如，可能不需要针对特定的时间预先安排作业，而每个单体可以根据单体a 150a在该时间的虚拟容量与该单体的资源使用之间的差是否足以执行作业来决定是否执行作业。
10、基于以上所述，系统可以提供实时的基于碳和基于成本的计算负载整形。因此，该系统可以在支持相同计算总量的情况下减少碳排放。该系统还可以减少单体所需的峰值电力需量，这也可以减少为实现峰值电力使用所需的基础设施成本。例如，较少的峰值电力需量可能造成较少的冷却需求。
11、一般而言，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以体现在以下方法中，这些方法包括以下操作：获取负载预测，该负载预测指示单体的预测的未来计算负载；获取电力模型，该模电力型对单体的电力使用和计算使用之间的关系进行建模；获取碳强度预测，该碳强度预测指示单体所在地理区域的碳强度预测；基于负载预测、电力模型和碳强度预测来确定单体的虚拟容量，并将单体的虚拟容量提供给单体。
12、该方面的其他实施例包括记录在一个或多个计算机存储设备上的相应的计算机系统、装置和计算机程序，每个计算机存储设备被配置为执行所述方法的动作。一个或多个计算机的系统可以配置为通过在系统上安装软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定的操作或动作，这些软件、固件、硬件或它们的组合在操作中致使系统执行这些动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括指令来执行特定的操作或动作，所述指令在由数据处理装置执行时使该装置执行动作。
13、前述和其他实施例可各自独立地或组合地包括一个或多个以下特征。在某些方面，基于负载预测、电力模型和碳强度预测来确定单体的虚拟容量，包括：获取各个负载预测，该各个负载预测指示各个其他多个单体的预测的未来计算负载；获取各个电力模型，该各个电力模型对各个其他单体的电力使用和计算使用之间的关系进行建模；获取各个碳强度预测，该各个碳强度预测指示各个其他单体所在地理区域的碳强度预测；并根据负载预测、电力模型、碳强度预测，各个负载预测、各个电力模型和各个碳强度预测，确定单体的虚拟容量和其他单体的各个虚拟容量。
14、在一些方面，动作包括接收空间和时间灵活的需求总量的指示，其中，单体的虚拟容量和其他单体的各个虚拟容量是进一步基于空间和时间灵活的需求总量来确定的。在一些实施方式中，动作包括接收空间和时间灵活的需求总量的指示，在其中，确定用于决定作业在哪个单体中运行的优选，以帮助实时负载调度。在某些方面，虚拟容量指示单体在预先确定的时间间隔内的最大计算容量。
15、在一些实施方式中，虚拟容量指示单体在一天中每个小时的最大计算容量。在某些方面，单体被配置为执行以下操作：接收作业、确定执行该作业所需的计算资源量、确定该单体的虚拟容量与该单体的当前计算使用之间的差满足执行该作业所需的计算资源量，并执行该作业。在一些方面，单体被配置为执行以下操作：接收作业、确定执行该作业所需的计算资源量、确定该单体的虚拟容量与该单体的当前计算使用之间的差不满足执行该作业所需的计算资源量，并推迟执行该作业。
16、在一些实施例中，基于负载预测、电力模型和碳强度预测来确定单体的虚拟容量包括，基于负载预测、电力模型和碳强度预测来确定虚拟容量，从而使虚拟容量降低单体的负载峰值，并降低单体用电的碳足迹。在某些方面，获取对单体的电力使用和计算使用之间的关系进行建模的电力模型包括，基于单体的历史电力使用和所使用的单体的历史计算容量来训练模型。在一些方面，获取指示单体的预测的未来计算负载的负载预测包括，确定该负载预测的非时间灵活部分，其中，确定单体的虚拟容量包括确定虚拟容量大于负载预测的非时间灵活部分。
17、本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书、附图和权利要求书，本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
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1.一种计算机实施的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一单体所在的第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的第二地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度，包括：确定所述第一单体所在的所述第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的所述第二地理区域的相同的一个或多个时间间隔的碳强度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在所述一个或多个时间间隔中的每个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一单体所在的第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的第二地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度，包括：确定所述第一单体所在的所述第一地理区域的多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的所述第二地理区域的单个时间间隔的碳强度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在第一位置的多个时间间隔中的任一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体。
7.一种系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，确定所述第一单体所在的第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的第二地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度，包括：确定所述第一单体所在的所述第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的所述第二地理区域的相同的一个或多个时间间隔的碳强度。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在所述一个或多个时间间隔中的每个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，确定所述第一单体所在的第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的第二地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度，包括：确定所述第一单体所在的所述第一地理区域的多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的所述第二地理区域的单个时间间隔的碳强度。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在第二地理位置的单个时间间隔期间将所述计算负载从从所述第二单体转移到所述第一单体。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在第一位置的多个时间间隔中的任一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体。
13.一种非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储软件，所述软件包括可由一台或多台计算机执行的指令，所述指令在执行时使一台或多台计算机执行包括以下内容的操作：
...【技术特征摘要】
1.一种计算机实施的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一单体所在的第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的第二地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度，包括：确定所述第一单体所在的所述第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的所述第二地理区域的相同的一个或多个时间间隔的碳强度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在所述一个或多个时间间隔中的每个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一单体所在的第一地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的第二地理区域的一个或多个时间间隔的碳强度，包括：确定所述第一单体所在的所述第一地理区域的多个时间间隔的碳强度小于所述第二单体所在的所述第二地理区域的单个时间间隔的碳强度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在第二地理位置的单个时间间隔期间将所述计算负载从从所述第二单体转移到所述第一单体。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在一个或多个时间间隔中的至少一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体，包括：在第一位置的多个时间间隔中的任一个时间间隔期间将所述计算负载从所述第二单体转移到所述第一单体。
7.一种系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿纳·拉多万诺维奇，亚历山大·诺布雷加·杜阿尔特，比纳亚克·罗伊，肖迪月，瓦尔弗雷多·达·科斯塔·切尔纳·菲尔奥，玛雅·哈里达桑，罗斯·科宁斯坦，埃里克·亚历山大·穆伦，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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