CN101515161A - 集中能源管理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集中能源管理方法和系统、设备侧代理以及集中能源管理控制器。该集中能源管理方法包括：对多个设备进行注册，其中至少记录上述多个设备的每一个的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力；从上述多个设备的每一个收集运行状态数据；对上述运行状态数据进行分析，以为上述多个设备的每一个确定当前的能源管理策略；对于上述多个设备的每一个，根据上述为其确定的当前的能源管理策略以及该设备的能源管理能力，控制其运行状态。在本发明中，通过集中地对多个设备的能源管理能力进行注册并对其当前运行状态进行监视，实时地确定适合的当前能源管理策略，进而控制其当前运行状态，从而实现对这些设备的集中能源管理。

Description

集中能源管理方法和系统

技术领域

本发明涉及控制领域，具体地，涉及集中能源管理(powermanagement)方法和系统、设备侧代理以及集中能源管理控制器。

背景技术

全球变暖和能源(energy)短缺是当前人类面临的两大环境问题。为了缓解这样的问题，在电力使用方面，希望能够尽量节省电能、减少因电力消耗而产生的热量排放。

但是，在现代的企业环境内，IT设备却越来越多，并且，这些IT设备大多数都是始终接通电源的，从而，仅这些IT设备便要消耗掉大量的电能。

尤其是最近几年，数据中心/应用系统(分布式计算环境)的电力使用更是企业的IT环境所面临的第一大基本问题。五年前，平均每一个机架的电力消耗是1～3千瓦。随着对于处理周期的需求，内存和存储器持续增加，使得组装到每一个机架中的设备的密度也随之增加。目前，就一个典型的机架而言，消耗掉5～7千瓦电能是非常普遍的，而高密度刀片服务器的每一个机架则要消耗掉24～30千瓦电能。因电力消耗的急剧增加，导致了数据中心/应用系统在电力上所花费的成本的增加，使数据中心/应用系统在供应这么多电力以及额外使用电力对IT设备进行降温上产生了很大的负担。数据中心/应用系统的能源管理(power management)的重要性越来越被人们所认识到。

目前的IT设备中有一些是具备能源管理能力的，诸如大多数PC所具备的ACPI(Advanced Configu ration and Power Interface，高级配置和电源接口)那样。

在ACPI标准中，为某些IT组件或设备，例如CPU、盘、CD-ROM等，定义了多种能源管理状态。利用ACPI，可以在硬件或软件的级别上使支持ACPI标准的设备在这些能源管理状态之间进行切换。

然而，对于数据中心/应用系统来说，尽管其中可能有众多IT设备都具有ACPI并且这些IT设备可能是联网的，但是，为了使ACPI发挥作用，必须对这些IT设备单独地进行配置和管理。

因为，关键的问题是，ACPI标准主要是集中于为那些低级设备或组件定义复杂电源管理接口的。对于一个数据中心/应用系统来说，其中数以千计的设备可能是属于几百种不同的设备类型的，对于不同类型的设备来说，其所包括的资源和组件一般都是不完全相同的，所以其与资源和组件有关的ACPI具体设置一般也都是不同的。所以，就需要对这些不同类型的IT设备分别地进行配置和管理。

目前，并没有一种在数据中心/应用系统(分布式计算环境)内集中且自动地监视和管理能源消耗的能源管理机制。

此外，虽然从理论上来说，希望在像接口一样的ACPI的帮助下，应用开发人员能够开发出在执行过程中实现特定功能的同时能够兼顾到对数据中心/应用系统内的能源消耗的智能管理以达到节省能源的目标的应用，但是，实际上，这对于大型数据中心/应用系统来说是不切合实际的。因为，应用开发人员几乎不可能完全理解数据中心/应用系统内数以千计的不同类型设备的能源管理细节并在应用开发阶段针对这些设备制定出在应用执行过程中所应该采取的适合的能源管理动作。

因此，希望有这样一种能源管理方案，其能够集中地管理数据中心/应用系统内的能源消耗，并且能够为应用开发提供能源管理接口以便将应用执行过程中的集中能源管理设计提前到应用开发阶段。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种集中能源管理方法和系统、设备侧代理以及集中能源管理控制器，以便通过集中地对多个设备的能源管理能力进行注册并且对这些设备的运行状态进行监视，实时地为这些设备确定适合的能源管理策略，进而以这些策略来控制这些设备的运行状态，从而实现对这些设备的集中能源管理，以达到节省能源的目的。

根据本发明的一个方面，提供了一种集中能源管理(powermanagement)方法、一种设备侧代理以及一种集中能源管理控制器，方法包括：对多个设备进行注册，其中至少记录上述多个设备的每一个的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力；从上述多个设备的每一个收集运行状态数据；对上述运行状态数据进行分析，以为上述多个设备的每一个确定当前的能源管理策略；以及对于上述多个设备的每一个，根据上述为其确定的当前的能源管理策略以及该设备的能源管理能力，控制其运行状态。

附图说明

相信通过以下结合附图对本发明具体实施方式的说明，能够使人们更好地了解本发明上述的特点、优点和目的。

图1是根据本发明第一实施例的集中能源管理方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的集中能源管理方法的流程图；

图3是根据设备的位置为多个设备定义的拓扑结构的一个示例；

图4是根据设备的功能为多个设备定义的拓扑结构的一个示例；

图5是根据设备的应用为多个设备定义的拓扑结构的一个示例；

图6是根据本发明实施例的集中能源管理系统的方框图；

图7是根据本发明实施例的设备侧代理的方框图；

图8是根据本发明第一实施例的集中能源管理控制器的方框图；以及

图9是根据本发明第二实施例的集中能源管理控制器的方框图。

具体实施方式

本发明中，数据中心/应用系统内的设备可以是该数据中心/应用系统内的客户机、服务器、交换机、存储设备、监视器、空调和/或照明灯等。这些设备具有基本信息、与能源管理的可控状态相关的能源管理能力以及与能源相关的运行状态数据和历史状态数据

设备的基本信息包括例如设备ID、地址、设备描述等。所谓与能源管理的可控状态相关的能源管理能力，指设备中所包括的与能源消耗相关联的资源和组件、进而这些资源和组件的可控状态。不同类型的设备，其能源管理能力是不同的。例如，对于PC来说，依赖于其所包括的CPU、盘、内存、风扇等资源或组件，其能源管理能力可包括电源的可开/关、CPU的可控时钟频率、盘的可控使用、内存的可控使用、风扇的可开/关等。而对于照明灯来说，其能源管理能力则仅可能包括电源的可开/关。设备的每一个的能源管理能力，优选是通过能够与该设备内的各个组件通信以获得这各个组件的状态的高级配置和电源接口(ACPI)/设备驱动器，从该设备内收集到的。

依赖于设备的类型及其所包括的资源和组件，设备的与能源相关的运行状态数据和历史状态数据包括但不限于：资源使用、负载状态、组件温度、CPU速度等。其中，资源使用又可包括：CPU和内存使用率、盘I/O、监视器、CD-ROM、键盘和鼠标的状态；网络流量等。

下面就结合附图对本发明的各个优选实施例进行详细说明。

首先，描述本发明的第一实施例的集中能源管理方法。

图1是根据本发明第一实施例的集中能源管理方法的流程图。如图1所示，为了对数据中心/应用系统进行集中能源管理，首先需要明确对该数据中心/应用系统内的哪些设备进行集中能源管理，从而，在步骤105中，对数据中心/应用系统内希望被进行集中能源管理的设备进行注册。

具体地，在注册中，除了记录这些设备的基本信息，至少还记录这些设备的每一个的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力。对该多个设备中的一个或多个设备的注册有多种实现方式，既可以人工实现；也可以是设备侧根据预定的策略或环境状态的变化主动地发起的；还可以是利用自动发现机制触发实现的，等等。

在步骤110，根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法。

所谓能源管理策略和/或策略调整算法，是为了实现对设备的能源消耗状态的管理而用于设定该设备的运行状态的。

由于一个设备的能源消耗是该设备内的多种资源和组件的运行状态的结果，所以为了对该设备的能源消耗进行管理，就需要对该设备内的这些与能源消耗相关联的资源和组件的运行状态进行管理。所以，在本步骤中，为了使对于上述多个设备的每一个预先设定的多个能源管理策略和/或策略调整算法能够起到对该设备的能源消耗状态进行设定的作用，使该多个能源管理策略和/或策略调整算法的每一个都能够实现对该设备内的与能源消耗相关联的多种资源和组件的运行状态的、与特定能源消耗状态相应的设定。

在本步骤中，需要根据各个设备的已注册的能源管理能力来为其设定多个能源管理策略和/或策略调整算法。

例如，对于PC来说，为其预先设定的多个能源管理策略和/或策略调整算法的每一个应该相应地包括对该PC的电源的开/关、CPU的时钟频率、磁盘的使用、内存的使用、风扇的开/关等的设定，以使该PC能够处于特定的能源消耗状态。

此外，优选地，在本步骤中，该多个设备的每一个的多个能源管理策略和/或策略调整算法的预先设定可以根据与能源相关的历史数据来进行。具体过程可以是：首先，对于上述多个设备的每一个，利用能够与该设备中的各个组件通信的ACPI/设备驱动器，从该设备采集与能源相关的历史状态数据；然后，对该历史状态数据进行分析，以便为该多个设备的每一个总结出最佳的能源管理策略设计的经验；最后，根据上述总结出的最佳的能源管理策略设计的经验，预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法。并且，上述总结出的最佳的能源管理策略设计的经验还可以用于为上述多个设备的一个或多个进行已有能源管理策略的优化。

在步骤115，从上述多个设备的每一个收集运行状态数据。为了实现对这多个设备的持续集中能源管理，在该步骤中，利用ACPI/设备驱动器从上述多个设备的每一个周期地收集运行状态数据。

其中，从上述多个设备的每一个收集运行状态数据的周期可以设定得非常短，优选地，可以设定为接近实时地从上述多个设备的每一个收集运行状态数据，以便实时地对该多个设备进行集中能源管理。具体地，可以利用ACPI/设备驱动器与上述多个设备的每一个的各个组件进行通信，以获得能够表明该设备的运行状态的各个组件的状态。

下面用一个具体例子来进行说明。

在一个拥有数百台设备的大型办公环境内，可能有一些人离开了座位而未关闭其设备。在此情况下，该设备可能具有以下的一种或多种状态：

该设备的键盘和鼠标在相当长的一段时间内未被碰触；

监视器被关闭或进入睡眠状态；

CPU或内存使用率变得很低；

......。

从而，对于这样的设备，利用ACPI/设备驱动器与其中的CPU、内存、盘I/O、监视器、CD-ROM、键盘和鼠标等组件进行通信，以收集到能够表明该设备处于未使用中的、与上述状态相应的运行状态数据。收集运行状态数据，可以通过该多个设备的每一个根据预定的策略或环境状态的变化主动地收集并上报其运行状态数据而实现；还可以通过根据预定的策略或环境状态的变化向该多个设备的每一个查询其运行状态数据而实现，等等。

此外，优选地，在本步骤中，还对从上述多个设备的每一个收集的上述运行状态数据进行过滤，以移除其中与不稳定的状态相关的数据，从而减小需要传送的数据的大小。

在步骤120，对上述运行状态数据进行分析，以确定上述多个设备的每一个的当前的运行状态，例如，该设备是忙还是空闲，以及该状态的持续时间。

在步骤125，监测上述多个设备所处的环境的当前条件，例如当前温度和/或当前时间。

在步骤130，判断当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间是否达到预设的阈值，并在达到预设的阈值时，在步骤135触发相应的环境事件、例如温度变化事件和/或时间变化事件。其中，对于环境条件、例如温度和/或时间，可以设定多个阈值，并且对于各个阈值分别设定相应的环境事件。

在步骤140，为上述多个设备的每一个确定当前的能源管理策略。

在一个实施例中，在本步骤中，对于该多个设备的每一个，根据在步骤120对其运行状态数据的分析结果和/或在步骤135触发的相应环境事件、例如温度变化事件和/或时间变化事件，从在步骤110预先为该设备设定的多个能源管理策略中选择一个适合其当前运行状态和/或当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间的能源管理策略，作为其当前的能源管理策略。

在另一个实施例中，在本步骤中，对于该多个设备的每一个，根据在步骤120对其运行状态数据的分析结果和/或在步骤135触发的相应环境事件、例如温度变化事件和/或时间变化事件，利用在步骤110预先为该设备设定的策略调整算法，对其原有能源管理策略进行调整，以适应其当前的运行状态和/或当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间。

下面举例来具体说明。

在步骤120根据某一设备的鼠标和键盘在相当长的一段时间内未被碰触过的状态而判断为该设备当前可能处于未使用状态时，在步骤140应该为该设备确定能够使该设备内的各个组件切换到低能耗或不消耗能源的非工作状态的能源管理策略。

在步骤120根据某一设备处于未使用状态相当长一段时间之后其鼠标或键盘再次被碰触或某一程序(例如邮件检查或下载应用)启动的状态而判断为该设备在空闲一段时间之后再次处于使用状态时，在步骤140应该为该设备确定能够使该设备内的各个组件切换到能耗较高的工作状态的能源管理策略。

在步骤145，对于上述多个设备的每一个，根据在步骤140为其确定的当前的能源管理策略及其能源管理能力，控制其运行状态。

具体地，在本步骤中，对于上述多个设备的每一个，利用能够与该设备中的各个组件进行通信的ACPI/设备驱动器，根据上述确定的当前的能源管理策略中对于该设备内的相应组件的工作状态的设定以及该设备的能源管理能力，对这些相应组件的工作状态进行控制，例如使其切换到另一状态。

以上就是对本实施例的集中能源管理方法的详细描述。在本实施例中，通过集中地对多个设备的能源管理能力进行注册并且对这些设备的当前运行状态及其所处环境的当前条件、例如当前温度和/或当前时间进行监视，并实时地为这些设备确定适合的当前能源管理策略，进而以这些策略来控制这些设备的当前运行状态，能够实现对这些设备的集中能源管理，以达到节省能源的目的。

此外，需要说明的是，虽然上面是针对多个设备的情况来描述本实施例的集中能源管理方法的，但是，并不限于此，即使对于仅一个设备的情况，本实施例也同样能够凑效。

此外，在其他实施例中，也可以不包括步骤110，即不预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法，而是在步骤140针对每一个设备，根据其当前的运行状态和/或当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间，直接为其构造适合的当前能源管理策略。

下面描述本发明的第二实施例的集中能源管理方法。

图2是根据本发明第二实施例的集中能源管理方法的流程图。如图2所示，首先，在步骤205，对数据中心/应用系统内的多个设备进行注册。

具体地，在注册中，除了记录这些设备的基本信息，至少还记录这些设备的每一个的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力。

在步骤210，根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，定义拓扑结构来管理这多个设备。

具体地，在本实施例中，将上述数据中心/应用系统看作是单个虚拟能源管理单元，利用多级层次结构来组织和管理该数据中心/应用系统内的上述多个设备。在此，将这个多级层次结构称作拓扑结构。在本实施例中，为该拓扑结构定义以下四种元素类型：

原子组件(最低层级)：最小的、不可再分的能源管理单元，例如CPU、CD-ROM等，对于上述多个设备的每一个而言，其原子组件可以根据在步骤205为该设备所注册的能源管理能力来确定；

设备(中间层级)：通常由相互协作以实现某一功能的一个或多个原子组件组成，例如空调、服务器、存储装置、监视器、网络交换机等；

设备组(中间层级)：由多个设备按照特定分组策略聚集而成的组，一个设备组既可包括设备，也可包括较小设备组；

数据中心/应用系统(最高层级)：是所有设备和设备组的根。

在本实施例中，依具体情况，根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，可以从设备的功能、位置、应用、能耗、可管理性、对环境的影响程度、对性能的影响程度、组织结构中的一种或多种不同的视角，为该多个设备定义一种或多种拓扑结构，作为该多个设备的能源管理组件/设备组织结构。

图3～5示出了几种典型的拓扑结构的组织方案。其中，图3示出的是根据设备的位置为一个数据中心内的多个设备定义的拓扑结构的一个示例。图4是根据设备的功能为该数据中心的多个设备定义的拓扑结构的一个示例。图5是根据设备的应用为该数据中心的多个设备定义的拓扑结构的一个示例。图3～5中所示出的这几种不同拓扑结构分别代表了针对该多个设备的不同能源管理视角。在实际实现中，还可以根据任何其他所希望的能源管理视角，定义相应的拓扑结构。

在步骤215，对于上述拓扑结构，预先为其中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档。

优选地，在本步骤中，上述拓扑结构中的每一个元素的多个能源管理简档的预先生成可以根据历史数据来进行。具体过程可以是：首先，对于上述多个设备的每一个，利用能够与该设备中的各个组件通信的ACPI/设备驱动器，从该设备采集历史状态数据；然后，对该历史状态数据进行分析，以便为该拓扑结构中的每一个元素总结出最佳的能源管理策略设计的经验；最后，根据上述总结出的最佳的能源管理策略设计的经验，预先为该拓扑结构中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档。并且，上述总结出的最佳的能源管理策略设计的经验还可以用于为上述拓扑结构中的一个或多个元素进行已有能源管理简档的优化。

此外，优选地，在本步骤中，在生成能源管理简档的过程中，对于该拓扑结构中最低层级的每一个元素，即原子组件而言，可以根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，直接为该元素设定多个能源管理简档；对于该拓扑结构中的中间层级以及最高层级的每一个元素，即设备、设备组和数据中心/应用系统而言，可以根据其所包含的低一层级的元素的能源管理简档的组合，为其生成多个能源管理简档。

下面以上述图3所示出的拓扑结构为例来具体说明。例如，从图3的拓扑结构中可以看出，服务器2包括一组CPU、盘、监视器。从而，对于该服务器2而言，其能源管理简档可以由其所包含的这些组件的各自的能源管理简档组成。例如，下面的表1便示出了该服务器2的这样的能源管理简档的一个示例。

表1

同样，对于图3的拓扑结构中的子房间2.1这一设备组而言，其能源管理简档也可以由其所包含的各组件的各自的能源管理简档组成。例如，下面的表2便示出了该子房间2.1的这样的能源管理简档的一个示例。

表2

在步骤220，从上述多个设备的每一个收集运行状态数据。具体地，在该步骤中，利用ACPI/设备驱动器从上述多个设备的每一个周期地收集运行状态数据。优选地，还可以对从上述多个设备的每一个收集的上述运行状态数据进行过滤，以移除其中与不稳定的状态相关的数据。

在步骤225，对上述运行状态数据进行分析，以确定上述多个设备的每一个的当前的运行状态，例如，该设备是忙还是空闲，以及该状态的持续时间。

在步骤230，监测上述多个设备所处的环境的当前条件、例如当前温度和/或当前时间。

在步骤235，判断当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间是否达到预设的阈值，并在达到预设的阈值时，在步骤240触发相应的环境事件、例如温度变化事件和/或时间变化事件。

在步骤245，为上述拓扑结构中的每一个元素确定当前的能源管理简档。

在一个实施例中，在本步骤中，对于该拓扑结构中的每一个元素，根据步骤225对上述多个设备的每一个的运行状态数据的分析结果和/或在步骤240触发的相应环境事件、例如温度变化事件和/或时间变化事件，从在步骤215预先为该元素设定的多个能源管理简档中选择一个适合该元素所包含的各个组件(原子组件即为其本身)的当前运行状态和/或当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间的能源管理简档，作为其当前的能源管理策略。

在另一个实施例中，在本步骤中，对于该拓扑结构中的每一个元素，根据步骤225对上述多个设备的每一个的运行状态数据的分析结果和/或在步骤240触发的相应环境事件、例如温度变化事件和/或时间变化事件，对其原有能源管理简档进行调整，以适应该元素所包含的各个组件(原子组件即为其本身)的当前运行状态和/或当前环境条件、例如当前温度和/或当前时间。

在步骤250，根据在步骤245为上述拓扑结构中的每一个元素所确定的能源管理简档，控制上述多个设备的每一个的运行状态。

具体地，在本步骤中，根据上述拓扑结构中的每一个元素的能源管理简档，对于上述多个设备的每一个，利用能够与该设备中的各个组件进行通信的ACPI/设备驱动器，对该设备中的相应组件的工作状态进行控制，例如使其切换到另一状态。

在步骤255，允许用户查看或更改上述拓扑结构中的各个元素的能源管理简档。

在本实施例中，提供使用户能够查看或更改上述拓扑结构中的各个元素的能源管理简档的API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)。对于应用开发人员来说，可以在应用开发过程中，利用这样的API，在开发应用的同时进行能源管理设计，例如，根据应用在实际运行过程中将会出现的运行状态，利用相应的API使上述拓扑结构中相关的元素的当前能源管理简档切换到另一能源管理简档，以便节省应用执行过程中的能源消耗。

下面的表3列出了本实施例中所提供的几种API的详细描述。

表3

API	描述	样本
			CProfileCheckPMActiveProfile(PMTopology，ElementPath)	查看某一元素的当前能源管理简档	CProfile MyProfile；MyProfile＝CheckPMActiveProfile(locationTopology，“数据中心.房间1.子房间2.1.服务器2”)
CProfileListCheckPMAllProfile(PMTopology，ElementPath)	查看某一元素的所有预设的能源管理简档	CProfileList MyProfileList；MyProfileList＝CheckPMAllProfile(locationTopology，“数据中心.房间1.子房间2.1.服务器2”)
			BOOLSwitchPMActiveProfile(PMTopology，ElementPath，NewProfile)	切换某一元素的当前能源管理简档	BOOL IsSuccess；CprofileList MyProfileList；CProfile MyProfile；MyProfileList＝CheckPMAllProfile(locationTopology，“数据中心.房间1.子房间2.1.服务器2”)MyProfile＝MyProfileList[2]；IsSuccess＝SwitchPMActiveProfile(locationTopology，“DC.房间1.子房间2.1.服务器2”，MyProfile)If(IsSuccess){//切换成功}else{//切换失败}

以上就是对本实施例的集中能源管理方法的详细描述。在本实施例中，除了能够像上述第一实施例那样实现对多个设备的集中能源管理以外，还由于利用拓扑结构以及针对该拓扑结构所设定的能源管理简档来对这些设备进行管理，并提供能够查看或改变这些能源管理简档的API，使用户能够查看到不同设备的复杂能源管理细节被隐藏了的简略能源管理简档，并使应用开发人员能够在应用开发阶段容易地兼顾到能源管理设计，从而开发出能够在执行过程中实现特定功能的同时兼顾到设备的能源管理的应用。

在同一发明构思下，本发明提供一种集中能源管理系统。下面结合附图对其进行描述。

图6是根据本发明实施例的集中能源管理系统的方框图。如图6所示，本实施例的集中能源管理系统60包括：多个设备侧代理70和集中能源管理控制器80。

其中，每一个设备侧代理70都与数据中心/应用系统内的一个设备相关联，或者处于该设备内或者与该设备相连接，用于从该设备收集状态数据并上报给集中能源管理控制器80，以及根据集中能源管理控制器80为该设备确定的当前的能源管理策略，控制该设备的运行状态。

下面结合附图详细描述设备侧代理70。图7是根据本发明实施例的设备侧代理的方框图。如图7所示，本实施例的设备侧代理70包括：ACPI/设备驱动器71、设备能力收集单元72、注册单元73、设备状态收集单元74、状态报告单元75、能源管理控制器76。

其中，ACPI/设备驱动器71是低级驱动器，用于根据设备能力收集单元72、设备状态收集单元74的指示，与所相关联的设备内的各个组件进行通信，以获得该设备的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力、运行状态等，以及根据能源管理控制器76的指示，使该设备内的各个组件进行状态切换。

设备能力收集单元72用于通过ACPI/设备驱动器71收集上述相关联的设备的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力。

注册单元73用于将与该设备侧代理70相关联的设备向集中能源管理控制器80进行注册，其中除了该设备的基本信息之外，至少向该集中能源管理控制器80注册由上述设备能力收集单元72所收集到的该设备的能源管理能力。

在一个实施例中，上述设备能力收集单元72和注册单元73实现为根据预定的策略或环境状态的变化主动地为其相关联的设备进行能源管理能力的收集以及向集中能源管理控制器80的注册。在另一个实施例中，上述设备能力收集单元72和注册单元73实现为根据集中能源管理控制器80的指示为该相关联的设备进行能源管理能力的收集以及向该集中能源管理控制器80的注册。

设备状态收集单元74用于通过ACPI/设备驱动器71从上述相关联的设备周期地收集各个组件的运行状态数据。

状态报告单元75用于将设备状态收集单元74从上述相关联的设备收集的运行状态数据上报给上述集中能源管理控制器80。其可以根据预定的策略或环境状态的变化主动地为其相关联的设备进行运行状态数据的收集以及向集中能源管理控制器80的上报；也可以根据集中能源管理控制器80的查询指示为该相关联的设备进行运行状态数据的收集以及向该集中能源管理控制器80的上报。

能源管理控制器76用于根据上述集中能源管理控制器80为该相关联的设备确定的当前的能源管理策略以及该设备的能源管理能力，通过ACPI/设备驱动器71控制该设备的运行状态。

本实施例的设备侧代理70还可以包括：状态过滤单元77，用于对设备状态收集单元74所收集的上述运行状态数据进行过滤，以移除其中与不稳定的状态相关的数据。

返回到图6，集中能源管理控制器80用于集中地从上述多个设备侧代理70接收其各自相关联的设备的运行状态数据，并据此为这些设备确定适合的当前能源管理策略，并通过这多个设备侧代理70分别控制这些设备的运行状态。

下面结合附图详细描述集中能源管理控制器80。图8是根据本发明第一实施例的集中能源管理控制器的方框图。图9是根据本发明第二实施例的集中能源管理控制器的方框图。

如图8所示，本发明第一实施例的集中能源管理控制器80包括：设备管理单元81、设备能力存储库82、策略预设单元83、能源管理策略存储库84、状态接收单元85、设备状态存储库86、状态分析单元87、事件监测单元88、能源管理单元89。

其中，设备管理单元81用于接受上述多个设备侧代理70的每一个为其相关联的设备进行的注册，其中至少将该设备的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力记录在设备能力存储库82内。

在一个实施例中，上述设备管理单元81实现为利用自动发现机制发起上述多个设备侧代理70中的一个或多个为其相关联的设备进行注册。

策略预设单元83用于使用户能够根据上述设备能力存储库82中所存储的多个设备的每一个的能源管理能力，预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法。

能源管理策略存储库84用来存储上述多个设备的每一个的多个能源管理策略和/或策略调整算法。

状态接收单元85用于接收上述多个设备侧代理70的每一个从其相关联的设备收集的运行状态数据，并存储在设备状态存储库86内。

在一个实施例中，上述状态接收单元85实现为根据预定的策略或环境状态的变化向上述多个设备侧代理70的每一个查询其相关联的设备的运行状态数据。

状态分析单元87用于对上述状态接收单元85从上述多个设备侧代理70接收的运行状态数据进行分析，以确定该多个设备侧代理70的每一个所相关联的设备的当前运行状态。

事件监测单元88用于监测规定的环境事件，例如当前温度和/或当前时间达到预设的阈值的温度变化事件和/或时间变化事件，并在检测到这样的环境事件时，通知能源管理单元89。

能源管理单元89用于根据上述状态分析单元87对上述运行状态数据的分析结果，或者，上述事件监测单元88所监测到的上述规定的环境事件，对于上述多个设备的每一个，从上述能源管理策略存储库84内预先为该设备存储的多个能源管理策略中选择适合的能源管理策略，或利用策略调整算法对该设备原有的能源管理策略进行调整，作为当前的能源管理策略，并且将其通知给相应的设备侧代理70。

如图9所示，本发明第二实施例的集中能源管理控制器80包括：设备管理单元81、设备能力存储库82、策略预设单元93、能源管理简档存储库94、状态接收单元85、设备状态存储库86、状态分析单元87、事件监测单元88、能源管理单元99、拓扑生成单元100、拓扑存储库101、能源管理用户接口102。

其中，设备管理单元81、设备能力存储库82、状态接收单元85、设备状态存储库86、状态分析单元87、事件监测单元88分别与图8中的设备管理单元81、设备能力存储库82、状态接收单元85、设备状态存储库86、状态分析单元87、事件监测单元88相同，所以在此省略对这些单元的重复说明。

此外，本实施例中的拓扑生成单元100用于使用户能够根据设备的功能、位置、应用、能耗、可管理性、对环境的影响程度、对性能的影响程度、组织结构中的至少一种，为上述多个设备侧代理70所注册的多个设备定义拓扑结构，来管理这些设备。

拓扑存储库101用来存储该拓扑结构。

策略预设单元93，用于使用户能够根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，对于上述拓扑结构，预先为其中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档。

能源管理简档存储库94用来存储上述多个设备的每一个的多个能源管理简档。

能源管理单元99用于根据状态分析单元87对上述多个设备侧代理70从其相关联的设备收集的运行状态数据的分析结果，或者，事件监测单元88所监测到的规定的环境事件，对于上述拓扑结构中的每一个元素，从上述能源管理简档存储库94内预先为该元素存储的多个能源管理简档中选择适合的能源管理简档，或对该元素的原有能源管理简档进行调整，作为其当前的能源管理策略，并通知给相应的设备侧代理70。

能源管理用户接口102用于使用户、例如数据中心/应用系统的操作员或应用开发人员能够查看或改变上述拓扑结构中的每一个元素的能源管理简档。

优选地，该能源管理用户接口102向用户提供能够查看、更改或切换上述拓扑结构中的每一个元素的能源管理简档的API。

以上就是对本实施例的集中能源管理系统的详细描述。其中，该集中能源管理系统中的设备侧代理70及其各个组成部分以及集中能源管理控制器80及其各个组成部分，可以由专用的电路或芯片构成，也可以通过计算机(处理器)执行相应的程序来实现。

以上虽然通过一些示例性的实施例对本发明的集中能源管理方法和系统、设备侧代理以及集中能源管理控制器进行了详细的描述，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本发明并不限于这些实施例，本发明的范围仅以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种集中能源管理(power management)方法，包括：

对多个设备进行注册，其中至少记录上述多个设备的每一个的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力；

从上述多个设备的每一个收集运行状态数据；

对上述运行状态数据进行分析，以确定上述多个设备的每一个的当前的能源管理策略；以及

对于上述多个设备的每一个，根据上述为其确定的当前的能源管理策略以及该设备的能源管理能力，控制其运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

定义拓扑结构管理上述多个设备；

其中所述拓扑结构是根据上述多个设备的功能、位置、应用、能耗、可管理性、对环境的影响程度、对性能的影响程度、组织结构中的至少一种来定义的。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

定义拓扑结构管理上述多个设备；

其中上述拓扑结构是包含以下类型的层级的层次结构：原子组件、设备、设备组和数据中心/应用系统。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从上述多个设备的每一个收集运行状态数据的步骤进一步包括：

利用高级配置和电源接口(ACPI)/设备驱动器从上述多个设备的每一个周期地收集运行状态数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中

上述对多个设备进行注册的步骤进一步包括：

上述多个设备的每一个根据预定的策略或环境状态的变化主动地进行注册，或者，利用自动发现机制触发上述多个设备的每一个的注册；以及

从上述多个设备的每一个收集运行状态数据的步骤进一步包括：

上述多个设备的每一个根据预定的策略或环境状态的变化主动地收集并上报其运行状态数据，或者，根据预定的策略或环境状态的变化向上述多个设备的每一个查询其运行状态数据。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法。

7.根据权利要求6所述的方法，其中上述预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法的步骤进一步包括：

为上述多个设备的每一个采集历史状态数据；

对上述历史状态数据进行分析，以为上述多个设备的每一个总结出能源管理策略设计的经验；以及

根据上述总结出的能源管理策略设计的经验，预先为上述多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中对上述运行状态数据进行分析，以为上述多个设备的每一个确定当前的能源管理策略的步骤进一步包括：

对上述运行状态数据进行分析，以确定上述多个设备的每一个的当前的运行状态；以及

对于该多个设备的每一个，根据其当前的运行状态，或者从上述预先为其设定的多个能源管理策略中选择适合的能源管理策略，作为其当前的能源管理策略，或者利用上述预先为其设定的策略调整算法，对其原有能源管理策略进行调整。

9.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：

对于上述拓扑结构，预先为其中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档，其中上述拓扑结构中的最低层级的元素的多个能源管理简档是根据上述多个设备的能源管理能力而生成的；中间以及最高层级的元素的多个能源管理简档是根据其所包含的元素的能源管理简档的组合而生成的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中对于上述拓扑结构，预先为其中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档的步骤进一步包括：

为上述多个设备的每一个采集历史状态数据；

对上述历史状态数据进行分析，以为上述拓扑结构中的每一个元素总结出能源管理策略设计的经验；以及

根据上述总结出的能源管理策略设计的经验，预先为上述拓扑结构中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档。

11.根据权利要求9所述的方法，其中对上述运行状态数据进行分析，以为上述多个设备的每一个确定当前的能源管理策略的步骤进一步包括：

对上述运行状态数据进行分析，以确定上述多个设备的每一个的当前的运行状态；以及

根据上述多个设备的每一个的当前的运行状态，对于上述拓扑结构中的每一个元素，或者从上述预先为其设定的多个能源管理简档中选择适合的能源管理简档，作为其当前的能源管理策略，或者对其原有的包含能源管理策略的能源管理简档进行调整。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

监测规定的环境事件；以及

在监测到上述规定的环境事件时，根据该规定的环境事件，对于上述多个设备的每一个，为其确定当前的能源管理策略。

13.根据权利要求1所述的方法，其中对于上述多个设备的每一个，根据上述为其确定的当前的能源管理策略以及该设备的能源管理能力，控制其运行状态的步骤进一步包括：

利用高级配置和电源接口(ACPI)/设备驱动器对该设备的当前的运行状态进行控制。

14.一种设备侧代理，包括：

注册单元，用于将与该设备侧代理相关联的设备向集中能源管理控制器进行注册，其中至少向该集中能源管理控制器注册该设备的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力；

状态报告单元，用于将从上述设备收集的运行状态数据上报给上述集中能源管理控制器；以及

能源管理控制器，用于根据上述集中能源管理控制器为上述设备确定的当前的能源管理策略以及该设备的能源管理能力，控制该设备的运行状态。

15.根据权利要求14所述的设备侧代理，还包括：

ACPI/设备驱动器，其用于根据上述注册单元、状态报告单元或能源管理控制器的指示，与上述设备内的各个组件进行通信，以获得这各个组件的能源管理能力、运行状态或使这各个组件进行状态切换。

16.一种集中能源管理控制器，包括：

设备管理单元，用于接受多个设备的每一个的、由其相关联的设备侧代理为其进行的注册，其中至少记录上述多个设备的每一个的与能源管理的可控状态相关的能源管理能力；

状态分析单元，用于对上述多个设备的每一个的、由其相关联的设备侧代理从其收集的运行状态数据进行分析；以及

能源管理单元，用于根据上述状态分析单元对上述运行状态数据的分析结果，为上述多个设备的每一个确定当前的能源管理策略，并通知给其相关联的设备侧代理。

17.根据权利要求16所述的集中能源管理控制器，还包括：

策略预设单元，用于根据上述多个设备的每一个的能源管理能力，预先为该多个设备的每一个设定多个能源管理策略和/或策略调整算法；

上述能源管理单元根据上述状态分析单元对上述运行状态数据的分析结果，对于上述多个设备的每一个，从上述预先为其设定的多个能源管理策略中选择适合的能源管理策略，或利用上述策略调整算法对其原有的能源管理策略进行调整，作为当前的能源管理策略。

18.根据权利要求16所述的集中能源管理控制器，还包括：

拓扑生成单元，用于定义拓扑结构来管理上述多个设备；

策略预设单元，用于对于上述拓扑结构，预先为其中的每一个元素生成包含能源管理策略的多个能源管理简档；

上述能源管理单元根据上述状态分析单元对上述运行状态数据的分析结果，对于上述拓扑结构中的每一个元素，从上述预先为其设定的多个能源管理简档中选择适合的能源管理简档，或对其原有的能源管理简档进行调整，作为当前的能源管理策略。

19.根据权利要求16～18中任意一项所述的集中能源管理控制器，还包括：

事件监测单元，用于监测规定的环境事件；

在上述事件监测单元监测到上述规定的环境事件时，上述能源管理单元根据该规定的环境事件，对于上述多个设备的每一个，为其确定当前的能源管理策略。

20.一种集中能源管理系统，包括：

多个权利要求14～15所述的设备侧代理；以及

权利要求16～19所述的集中能源管理控制器。

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