能够在联网计算机中节能的架构制造技术

技术编号:7148676 阅读:269 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本申请包括允许计算机在处于低功率模式时保持可访问性的系统和技术。在某些实施中,该技术包括经由计算机网络在第一计算机处接收与转换为低功率操作模式的第二计算机相关的信息;在第一计算机处接收被指定给第二计算机的网络通信;在不使第二计算机从低功率操作模式转换出来的情况下,在第一计算机处以第二计算机的名义处理网络通信的至少一部分,其中该处理包括在对应于第二计算机的虚拟机内以第二计算机的名义处理网络通信的至少一部分;以及当网络通信中的至少一个满足预定条件时,经由计算机网络,开始使第二计算机从低功率操作模式转换出来。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能够在联网计算机中节能的架构相关申请的交叉引用本申请要求于2008年7月14日提交的、标题为“SERVER AIDED HOST COMPUTER SLEEP METHOD AND SOFTWARE” 的、将 ^vraj Agarwal 和 Rajesh K. Gupta 列为专利技术人的第 61/134,拟4号美国临时申请的优先权。
技术介绍
本申请涉及计算机和对其睡眠操作模式的管理。计算机的现代应用对能量的使用作出了显著贡献。因此,计算机常常设计有一个 或多个操作模式,该一个或多个模式使用较少的能量以执行较少的传输或为了在运行模式 中得到更多的时间来完成有用工作。虽然计算机可能处于低利用模式,但其经常保持运行 以允许启用远程访问、互联网电话服务、日历与联系人同步、以及其它广泛流行的应用程 序。虽然为了这些用途而保持运行的计算机大多数情况下是空闲的,但尽管如此,计算机还 是消耗显著的功率,随着时间的流逝,这可以导致能量账单的增加或电池寿命的缩短。测试 证明,空闲的计算机与100瓦特的电灯泡几乎消耗相同的电量。
技术实现思路
本公开包括允许计算机在处于低功率模式时保持可访问的系统和技术。可提供下 列优点中的一个或多个。本专利技术的软件、计算机和网络可以对网络服务器上的一个计算机 或多个计算机的指定的最小功能进行仿真,从而在其它应用程序、计算机和网络装备看来, 即使当各计算机处于低功率模式时,在睡眠服务器系统上仿真的一个或多个计算机也处于 工作中。本文中,“睡眠服务器”指提供诸如文中所描述的睡眠管理服务的数据处理设备(该 设备可以是一同工作的多个计算机)。因此,不一定将“睡眠服务器”实施为独立的服务器 系统。相反,可以通过多种方式实施“睡眠服务器”,包括不使用传统服务器计算机。睡眠服务器系统可以被实施为多种网络装置,包括如在多个网络装置上并发地运 行的分布式进程。当外部应用程序或装置的活动指示应对被仿真的一个或多个计算机进行 上电或使其可用以提高的处理能力时,睡眠服务器系统可以激活计算机的上电周期。指示 上电的示例性状况可以包括传入的远程访问请求或当检测到传入的互联网电话服务呼叫 时。本专利技术提供了显著的降低功率使用的可能性,特别是在大型网络上。在操作有本 专利技术的软件的网络上,当指定事件发生时,可以透明地(transparently)唤醒待关闭或进 入诸如睡眠(ACPI状态S3)的低功率模式的、空闲并连接至服务器的台式计算机和便携式 计算机。这种指定事件可以包括传入的互联网电话呼叫、远程登录请求(远程桌面、文件存 取),等等。即使计算机处于低功率模式,它们也可以保持可访问的假象(例如,响应Ping 消息、回答ARP(地址分辨协议)请求)、保持DHCP(动态主机配置协议)租赁,等等)。由 于计算机有效地处于低功率状态并且可以根据要求被唤醒,故在长期使用中可以大大节约 能量°本专利技术的实施不需要改变路由器、交换机的任何硬件,也不需要对想要使用该计 划的台式计算机本身增加任何硬件。将要使用睡眠管理服务的计算机可以运行支持与“睡 眠服务器”系统通信的软件,“睡眠服务器”系统可以是新的服务器计算机或服务器系统,并 且还可以执行更多通常的网络服务器功能。可选地,“睡眠服务器”系统可以被实施在其它 网络装置中,诸如网络交换机和网络路由器中,或可以是在计算机网络上的多个主计算机 上运行的分布式睡眠管理系统。本专利技术可以通过允许计算机转换为低功率模式且仍然保持可访问、并且可根据需 要被唤醒至全功率模式来节约大量能量。本专利技术不需要对各计算机进行任何硬件修改或增 加,这使其易于在大型网络中实施。在本专利技术的网络系统中,睡眠服务器可以为已经转换为低功率模式的各计算机保 持虚拟机(VM)。因此睡眠服务器上的VM可以以它们所代表的各计算机的名义行动。VM充 当可以在最小的内存和处理器占用量下运行的、各计算机的代理,因此允许由单个睡眠服 务器代表几百个计算机,因此节约大量功率。在本专利技术的实施方式中,在主计算机(例如,台式计算机或便携式计算机)进入睡 眠(例如,ACPI状态S3-挂起至RAM)之前,主计算机将其关心的事件和具体应用程序触发 转移至睡眠服务器。这些事件可以是诸如“根据远程桌面或SSH请求唤醒”或“根据网络语 音电话呼叫唤醒”等的事件。睡眠服务器为主计算机实例化出新的虚拟机(VM)并且将该虚 拟机的网络接口地址设定为与进入睡眠的主计算机相同;例如,可以将虚拟机的以太网接 口的MAC (介质访问控制)地址设定为相同(如果使用DHCP,则使MAC地址保持相同允许对 DHCP服务器的查询返回相同的IP地址),或可以将IP (互联网协议)地址设定相同(如果 使用静态IP地址,则睡眠服务器可以发送新MAC地址的免费ARP消息,S卩,MAC到IP地址映 射)。因此特定主计算机的这种VM伪装和答复ICMP (互联网控制消息协议)请求、ARP请 求等等,就好像主计算机仍然清醒并且亲自回答请求。此外,VM可以执行唤醒事件(使用嵌 入网络接口的标准局域网唤醒功能)的包过滤处理(例如,限定在包分析器模块中)来使 主计算机脱离低功率状态(诸如S3)并恢复正常操作。对于远程应用程序(不需要改变) 和网络基础结构,这可以透明地完成。因此,可以将睡眠管理作为服务透明地传送至最终主 机。本专利技术具有许多应用并可以在许多商业和公共网络中实现显著的功率节约。例 如,大型企业、学校、小型企业、政府机构,等等全部都可以使用本专利技术来节约它们的联网的 台式计算机和便携式计算机的能耗。台式机日常地消耗75-150瓦特。本专利技术的原型睡眠 服务器(实施为独立服务器系统)被估计为消耗约300瓦特。故适当地,如果关闭100个 台式机并采用本专利技术的睡眠服务器架构,则所消耗的功率将从10,000W(100*120W平均)降 低至500W(100*2W处于睡眠模式的每台式机+睡眠服务器的300W)。考虑45小时的标准 工作周(五个工作日每天8小时+每周用于午餐的额外5小时,等等)并假设对于该周的 其他小时,台式机处于低功率模式,相比于使这些台式机一直保持开启的当前方案,这转化 为约70%的能量(和成本节约)。此外,本专利技术的应用可以为改善的网络管理提供机会,这 种管理可以识别特定计算机何时处于睡眠状态、何时其已经当机需要额外的诊断和修复服 务。大体上,本说明书中所描述的主题的一个创新方面可以实施为方法,该方法包括以下行为经由计算机网络在第一计算机处接收与转换为低功率操作模式的第二计算机相 关的信息;在计算机网络上发送至少一条消息以使计算机网络中的至少一个网络交换机改 变第二计算机的至少一个被分配端口 ;在第一计算机处接收被指定给第二计算机的网络通 信,该网络通信通过至少一个网络交换机;在不使第二计算机从低功率操作模式转换出来 的情况下,在第一计算机处以第二计算机的名义处理网络通信的至少一部分,其中该处理 包括在对应于第二计算机的虚拟机内以第二计算机的名义处理网络通信的至少一部分;以 及当网络通信中的至少一个满足预定条件时,经由计算机网络,开始使第二计算机从低功 率操作模式转换出来。这些实施方式和其他实施方式可以各自任选地包括下列特征的一个或多个。当第 二计算机处于低功率操作模式时,可以将第二计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法,包括:经由计算机网络在第一计算机处接收与转换为低功率操作模式的第二计算机相关的信息;在所述计算机网络上发送至少一条消息以使所述计算机网络中的至少一个网络交换机改变所述第二计算机的至少一个被分配端口;在所述第一计算机处接收被指定给所述第二计算机的网络通信,所述网络通信通过所述至少一个网络交换机;在所述第一计算机处以所述第二计算机的名义处理所述网络通信的至少一部分,而不使所述第二计算机从所述低功率操作模式转换出来,其中,所述处理包括在对应于所述第二计算机的虚拟机内以所述第二计算机的名义处理所述网络通信的至少一部分;以及当所述网络通信中的至少一个满足预定条件时,经由所述计算机网络,开始使所述第二计算机从所述低功率操作模式转换出来。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:尤维瑞吉·阿加瓦尔
申请(专利权)人:加利福尼亚大学董事会
类型:发明
国别省市:US

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