服务器节能管理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种服务器管理系统及方法,尤其涉及一种减少服务器耗费能源的服务器节能管理系统及方法。
背景技术
在企业用户乃至于家庭中所使用的服务器,经常长时间维持开启运行的状态以便随时供客户端联机存取,因此,服务器所耗用的电量相对于其它的电脑设备而言高出许多。为了减少不必要的电源耗费,服务器的管理人员会利用电源管理程序对服务器进行设定,让服务器根据使用者的使用情况或应用程序的活动情形,适时地减少或关闭装置的运行,从而降低电量的消耗。
例如进阶组态及电源接口(Advanced Configuration and Power Interface,ACPI)规范提供7种供电状态(S0~S5,and G3),直接根据使用者的指令,或是侦测是否存在使用者操作或应用程序执行活动的情形,判断是否存在使用者或应用程序的活动,决定是否让电脑维持工作中(Working)状态,或是渐进进入待命(Sleep/Standby)、休眠(Hibernation)或关机(Soft/MechanicalOff)。
上述的设定,虽能在少数使用者使用的电脑设备上发挥作用,但如果适用在服务器上时,却会因随时有客户端前来联机或存取,而使得服务器经常都处在工作中的状态,一但有客户端的联机唤醒服务器,服务器上所有的软、硬设备皆以完整的工作模式供服务器产生最高的效能,不论当时是联机尖峰时段有大量客户端与服务器联机、或实际上离峰时段只有少数客户端存取。
然而服务器产生的效能越高,代表其所耗用的电量越多,这种作法使得服务器不分负载轻重皆耗费最大量的能源,不但浪费服务器所提供的效能、加速耗损服务器上各设备的使用寿命,更直接反应在用电成本的增加上面,加上近日社会对于节能省电观念越来越受重视,服务器无法节省能源的问题也逐渐受到重视,并需要更积极有效的解决方案。
发明内容
为了减少服务器不必要的能源浪费,根据本发明中的一种方案提出一种服务器节能管理系统及方法。
为了达到上述目的,根据本发明中的一种方案提出了一种服务器节能管理系统,适用在可供客户端通过网络联机的一服务器中,包括:一计数模组、一方案选择模组、一计时单元、一能源方案表及一控制模组。计数模组用于统计正与服务器联机的客户端的联机数量;计时单元则记录一读取时间,其为读取计数模块所统计的联机数量的时间,并且在时间届满时发出一读取通知;方案选择模组即是在接收读取通知时前往读取当时的联机数量。能源方案表中记录多个能源方案,每一能源方案中包括一联机数量区间和至少一运行参数,每一运行参数包括该服务器中的一运行项目及该运行项目的一运行参数值,运行参数指示该运行项目在服务器中的执行方式,方案选择模组即比对其所读取的联机数量与能源方案表中的联机数量区间,选择其区间包含所读取之联机数量的该能源方案,并将该能源方案的运行参数传送给控制模组,由控制模组依照运行参数中的运行项目调整到其运行参数值,使服务器整体的效能随之改变,从而选择其中一能源方案执行而降低服务器之效能时,也减少服务器用电量的消耗。
较佳地,每一能源方案还包括一数量侦测周期,该方案选择模组依据所选的该能源方案的数量侦测周期,设定该计时单元的读取时间。
较佳地,该些能源方案的联机数量区间所指的数量大小与该数量侦测周期长短成正比。
较佳地,该些能源方案中一个的联机数量区间所指的数量,大于其它能源方案的联机量区间所指的数量,且该能源方案的运行参数指示相对应的该运行项目以产生该服务器最大效能的方式执行。
较佳地,每一能源方案还包括一方案选择顺序,用于供该方案选择模组在该联机数量区间包含被读取的该联机数量的该些能源方案中,根据该方案选择顺序依序选择其中之一。
较佳地,该服务器依该些能源方案执行所产生的效能高低,与该些能源方案的该联机数量区间所指的数量大小成正比。
较佳地,该运行项目包括:一服务器系统设备、一服务器系统作业模式、一显示设备或一储存设备。
较佳地,该服务器系统设备为一中央处理单元或一服务器系统风扇,该显示设备为一显示器,该储存设备为一硬盘。
较佳地,该中央处理单元的运行参数值为该中央处理单元的频率,该服务器系统风扇的运行参数值为该服务器系统风扇的转动速率,该显示器的运行参数值为屏幕保护程序的开启或关闭、或该显示器电源的开启或关闭,该硬盘的运行参数值为该硬盘的转动速率、或该硬盘电源的开启或关闭。
较佳地,该服务器系统作业模式的运行参数值包括一工作模式、一待命模式、一休眠模式或一关机模式。
较佳地,该控制模组为应用程序接口、进阶组态及电源接口或驱动程序。
为了达到上述根据联机数量调整用电量、及更准确调整服务器所产生效能的目的,根据本发明中的另一种方案再提出一种服务器节能管理方法,包括下列步骤:提供一能源方案表,其中记录了多个能源方案,每一能源方案包括一联机数量区间和至少一运行参数,每一运行参数包括该服务器中的一运行项目及该运行项目的一运行参数值,运行参数用于指示运行项目在服务器中的执行方式;另提供一计数模组统计正联机于服务器的客户端联机数量;提供一计时单元记录读取联机数量的读取时间,当读取时间届满时,提供一方案选择模组读取当时的联机数量;接着根据被读取的联机数量及能源方案表中的能源方案,选择其中联机数量区间包括被读取的联机数量的该能源方案;再由一控制模组依照被选择的能源方案中的运行参数,调整该服务器中相对应的运行项目至其运行参数值后加以执行,最后再设定下一次读取联机数量的读取时间。其中,该方案选择模组选择该能源方案表中,该联机数量区间包含被读取的联机数量的该些能源方案中的一个。
较佳地,该些能源方案还包括一数量侦测周期。
较佳地,设定该读取时间的步骤中,还包括下述步骤:该方案选择模组依据所选的该能源方案的数量侦测周期,对该计时单元设定下一次的该读取时间。
较佳地,该些能源方案的该联机数量区间所指的数量大小与该数量侦测周期长短成正比。
较佳地,该服务器依该些能源方案执行所产生的效能,与该些能源方案的该联机数量区间所指的数量大小成正比。
较佳地,该些能源方案还包括一方案选择顺序,用以供该方案选择模组在该联机数量区间包含被读取的联机数量的该些能源方案中,根据该方案选择顺序依序选择其中之一。
较佳地,由该方案选择模组选择该些能源方案之一的步骤中,还包括下列步骤:当有多个能源方案的该联机数量区间包含被读取的该联机数量,且与前一次所选择的该能源方案的该联机数量区间相同时,读取前一次所选择的该能源方案的该方案选择顺序;及选择该方案选择顺序次于前一次所选择的该能源方案的该方案选择顺序。
较佳地,该运行项目包括:一服务器系统设备、一服务器系统作业模式、一显示设备或一储存设备。
较佳地,该服务器系统设备为一中央处理单元或一服务器系统风扇,该显示设备为一显示器,该储存设备为一硬盘。
较佳地,该中央处理单元的运行参数值为该中央处理单元的频率,该服务器系统风扇的运行参数值为该系统风扇的转动速率,该显示器的运行参数值为屏幕保护程序的开启或关闭、或该显示器电源的开启或关闭,该硬盘的运行参数值为该硬盘的转动速率、或该硬盘电源的开启或关闭。
较佳地,该服务器系统作业模式的该运行参数值包括一工作模式、一待命模式、一休眠模式或一关机模式。
较佳地,该控制模组为应用程序接口、进阶组态及电源接口或驱动程序。
本发明所提供的伺服节能管理系统及方法,其特点在于可根据与服务器联机的客户端数量的多少,调整服务器中各种设备或程序执行的方式,让服务器在联机数量多的时候维持较高的效能满足客户端的存取需求;而在联机数量较少的时候降低服务器的效能,从而减少电量的消耗,达到节能省电的功效。
附图说明
图1为本发明服务器节能管理系统较佳实施例的方块图;
图2为本发明能源方案表较佳实施例的示意图;
图3为本发明服务器节能管理方法较佳实施例的流程图。
附图符号说明:
服务器:1
服务器节能管理系统:10
计数模组:100
方案选择模组:105
计时单元:110
能源方案表:115
控制模组:120
流程步骤:S301~S313
具体实施方式
本发明提供一种服务器节能管理系统及方法,根据服务器联机数量的变化调整服务器整体产生的效能,使得联机数量较少时,服务器亦随同改以较低的效能提供服务,除了仍可满足客户端联机存取的需求,更重要的是,节省下在联机数量较少时仍以较高效能提供服务所浪费掉的电源。为了提供更详尽的说明与解释,以下将配合方块图、示意图及流程图进行解说,以便更为明确而清楚地揭露本发明所使用的技术及手段。
以下请参照图1和图2,其中图1为本发明服务器节能管理系统较佳实施例的方块图。本实施例适用于可供客户端透过网络连接的一服务器1当中,包括一计数模组100、一方案选择模组105、一计时单元110、一能源方案表115及一控制模组120。图2为本发明能源方案表较佳实施例的示意图。
计数模组100用于统计正与服务器1联机的客户端的联机数量,计时单元110记录一读取时间,用以在读取时间届满的时候发出一读取通知给方案选择模组105。能源方案表115中记录了多个能源方案,每一能源方案中皆包括一联机数量区间及一组运行参数,每一运行参数包括一运行项目及该运行项目的一运行参数值,运行参数用于指示运行项目在服务器中的执行方式。方案选择模组105根据计时单元110的通知前往计数模组100读取当时的联机数量,并依照读取的联机数量选择能源方案表115所记录的能源方案中较适合的一个方案,再将所选择的能源方案中的各项运行参数传送给控制模组120,由控制模组120根据运行参数的指示调整服务器1中的程序或装置的执行。
能源方案表115当中所记录的每一运行参数皆对应与服务器1运行相关的一运行项目及其运行参数值,而每一项运行项目执行后所产生的效能都会影响服务器1耗费电量的程度,也就是说,运行运行项目执行后使服务器1所产生的效能越高,服务器1消耗的电量就越大;相反,如果运行项目以产生较低效能的方式执行其作业,服务器1消耗的电量相对地较少。而运行参数中的运行项目,参照图2中的能源方案表115,可包括:服务器1系统设备、服务器1系统作业模式、显示设备或储存设备,其中,服务器1系统设备如:中央处理单元或服务器1系统风扇,其运行参数值分别为中央处理单元的频率、服务器1系统风扇的转动速率;显示设备例如一显示器,与显示器相关的运行参数值则例如:屏幕保护程序的启动或关闭、或监视器显示器电源的启动或关闭;而储存设备则如一硬盘,其运行参数值则包括如硬盘的运行转动速率、或硬盘电源的开启或关闭等的执行方式;服务器1操作系统模式的运行参数值则包含工作(Working)、待命(Standby)、休眠(Hibernation)或关机(Soft Off)模式。
以中央处理单元的频率为例,如果使其以百分之百的频率运行,虽然执行运算处理的效能最高,但相对来说也消耗最多能源、最耗电,同时,中央处理单元也因此产生更多热能,致使系统风扇必须提高转速以维持系统稳定,造成双重的电力消耗;但如果在运算处理的需求较低时,以仅百分之七十的频率运行,仍然可以提供一定的运算效能,却可减少许多能源的消耗。
因此参照图2所示的能源方案表115的实施例,其根据联机数量区间所指涉的联机数量不同而形成不同的能源方案,而每一运行项目调整至能源方案所记录的运行参数值后的执行效果,对服务器1效能所产生的影响亦不尽相同,但皆与联机数量区间所指涉的数目成正比的关系,亦即,在中央处理单元的频率上100%>a3>a2>a1>0,服务器1的系统风扇转动速率100%>b3>b2>b1>0,硬盘转动速率100%>c3>c2>c1>0亦同,使得联机数量越少,中央处理单元的频率越低、系统风扇转动速率也越低。当选择其中一种能源方案,例如联机数量区间为101到300个联机的方案时,根据该方案的运行参数所指示的方式去执行中央处理单元频率、系统风扇转速及硬盘转速后,对服务器1整体所产生的效能,就会低于选择联机数量区间为301到500个联机的方案所产生的效能,而在此同时,选择该方案执行后服务器1所消耗的能源,尤其是电量,亦会少于效能较高的方案所消耗的能源。
此外,当联机数量区间所指的数量高于其它方案的联机数量区间所指的数量,如图2中联机数量区间为501个联机以上时,为了供应众多联机数量所产生的存取需求,此时能源方案的各项运行参数皆指示对应的运行项目以产生最大效能的方式执行其作业,例如系统风扇及硬盘的转速都达到最高,用以产生服务器1整体的最大效能。当然,在服务器1尚未启动本发明所提供的服务器节能管理系统10前,例如刚开机时,服务器1原则上都会以产生最大效能的方式来执行作业,直到开始根据能源方案进行管理为止。
方案选择模组105在计时单元110所记录应读取联机数量的时间届满时,接收计时单元110的读取通知并读取计数模组100当时所统计的联机数量,再将读取的联机数量与能源方案表115中所记录的联机数量区间进行比对,并且选择其区间包含了所读取的联机数量在内的能源方案,将该能源方案中所记录的各项运行参数传送给控制模组120,由控制模组120根据运行参数调整对应的运行项目的执行方式,例如降低中央处理单元的频率、降低系统风扇及硬盘的转动速率。
而在本实施例的能源方案表115中,每一能源方案还包括一数量侦测周期,此定义了方案选择模组105选定了一种能源方案后,下一次读取联机数量的时间周期,例如1小时、0.5小时等。方案选择模组105接收计时单元110通知而读取联机数量、并选择能源方案后,即根据所选择的该方案中的数量侦测周期,设定计时单元110的下一个读取时间,以利于计时单元110发出下一次的读取通知,让方案选择模组105再次根据当时的联机数量选择适合的能源方案。为了使服务器1的能源消耗能尽快随着联机数量的减少而降低,在本实施例中的数量侦测周期亦与联机数量区间所指涉的联机数量成正比关系,亦即随着联机数量的减少,下一次联机数量的侦测周期也变短,以图2所示的实施例而言,即t7>t6>t5>t4>t3≥t2≥t1≥t0,以便联机数量再降低时可以迅速再调整服务器1运行项目的运行方式。
本实施例的能源方案表115中,每一能源方案还包括一方案选择顺序,用以在有多个能源方案的联机数量区间皆包含被读取到的联机数量时,如果该些能源方案中的方案选择顺序不同,亦即有先后顺序,则可供方案选择模组105根据该些能源方案的方案选择顺序,依顺序选择其中之一。例如联机数量为0的情况下,由于服务器1在无客户端联机时并不需要浪费电源产生效能,因此除了如图2所示的中央处理单元频率、系统风扇转动速率及硬盘转动速率皆为0,亦即不产生效能之外,更需要随着服务器1闲置的时间长度进一步减少其闲置时消耗的能源。因此当连续读取到二次以上的联机数量为0时,即在数个联机数量区间所指的数量为0的能源方案中,根据方案选择顺序的记录,依顺序选择联机数量区间所指的数量相同,而方案选择顺序较后的该能源方案。
以本实施例所提供的能源方案表115的示意图为例,首次读取到联机数量为0时,方案选择模组105即会选择联机数量区间为0、方案选择顺序为1的能源方案,并且交由控制模组120将中央处理单元频率、系统风扇转速、硬盘转速都降低到0;经过t3时间后再度读取到联机数量为0时,方案选择模组105即选择联机数量区间为0、但方案选择顺序为2的能源方案,并由控制模组120进一步开启显示器的屏幕保护程序,减少显示器的耗电量。每次所选择的能源方案及其方案选择顺序,可记录在服务器1中的缓存器(图中未示出)当中,以利于实现上述依据方案选择顺序依序选择能源方案的功能。
在本实施例中的控制模组120用于接收能源方案中所记录的各项运行参数,并且会根据运行参数的内容调整服务器1的运行项目的执行,控制模组120可为一控制中央处理单元频率或控制硬盘及风扇转动速率的驱动程序、或是控制屏幕保护程序及显示器电源的启动及关闭的应用程序接口(API)及进阶组态及电源界面(ACPI)。
图3为本发明服务器节能管理方法较佳实施例的流程图,该实施例的流程包括以下步骤:提供记录多个能源方案的一能源方案表115(S301),其中,每一能源方案皆包括一联机数量区间、一数量侦测周期及至少一运行参数,每一运行参数中包括一运行项目及一运行参数值,该运行参数用于指示其运行项目在服务器中的执行方式;接着提供一计数模组100来统计与服务器1联机的客户端联机数量(S303)再提供一计时单元110记录着应读取联机数量的读取时间,当读取时间届满时,通知一方案选择模组105接收读取通知(S305),并读取计数模组100当时所统计的联机数量(S307)。
接着方案选择模组105根据所读取的联机数量,选择能源方案表115当中联机数量区间包含了该联机数量的能源方案(S309),再将被选择的能源方案中所记录的运行参数传送给一控制模组120,由控制模组120接收后根据每一运行参数的内容,调整服务器1中相对应的运行项目,将该项运行项目调整至其运行参数值后加以执行(S311);并且设定下一次读取计数模组100所统计的联机数量的时间(S313),其中,设定下一次读取联机数量时间的步骤(S313),由方案选择模组105以被选择的能源方案中的数量侦测周期,例如:0.5小时,设定为计时单元110中所记录下一次应读取联机数量的时间。
在本实施例中,为了使服务器1所消耗的能源尽快随着联机数量的减少而降低,因此能源方案表115中的数量侦测周期长短与其联机数量区间所指涉的数量大小成正比,亦即当联机数量越小时,下一次再读取联机数量所等待的时间就越短,以便使联机数量的减少迅速地反应在能源的节省上。而为了达到减少服务器1不必要的能源消耗,如用电量,能源方案中的运行参数所包括的各项运行项目及其运行参数值,可包括如上述实施例及图2中的表中所示。而不同的能源方案所提供的运行参数使得服务器1产生不同的效能,且其产生的效能与联机数量区间所指涉的数量大小亦成正比关系,详细的实施例说明如同可参阅图1配合图2的说明,在此不再赘述。
在本实施例中,选择能源方案(S309)的步骤当中,还可进一步根据能源方案表115中包括的一方案选择顺序,选择恰当的能源方案,以便更积极地节省电力。
当能源方案表115中有多个能源方案的联机数量区间皆包含步骤S307所读取到的联机数量,且所述的多个能源方案的联机数量区间与前一次所选择的能源方案的联机数量区间相同时,则读取前一次所选择的该能源方案的方案选择顺序;接着,即以上述该些多个能源方案当中,方案选择顺序较前一次所选的能源方案的顺序次之的能源方案,作为本次所选择的能源方案。
例如读取到的联机为0,而如图2所示的能源方案表115示意图中,有多个联机数量区间为0的能源方案可选择时,如果前一次亦选择联机数量区间为0的其中一个能源方案,即读取前一次所选择的能源方案的方案选择顺序,如果前一次方案选择顺序为1,本次即选择联机数量区间为0、顺序为2的能源方案;如果前一次的顺序为2,本次即选择顺序为3的能源方案,依此类推。
当无人联机到服务器1的时间越久,表示服务器闲置的时间越长,就越应该尽可能地减少服务器1不要必的能源消耗,因此依据方案选择顺序不同,顺序越后的能源方案会采取更多节省能源的手段,例如关闭服务器1更多非使用中的装置及进入用电量更少的作业模式(请参阅图2所示),以达到节省能源的效果。为了实现上述流程步骤,每次所选择的能源方案及其方案选择顺序,可记录于服务器1中的缓存器当中。
而上述图3的流程中用以调整服务器1运行项目的控制模组120,可为一驱动程序、应用程序接口或进阶组态及电源界面,分别根据运行参数的指示,调整不同性质的运行项目。
综合上述说明,本发明所提供的服务器节能管理系统及方法,使得服务器的电源管理除了依靠管理人员操作外,更能根据服务器用于提供客户端联机存取的特性,以联机数量的多少作为调整服务器效能产出高低的根据,使得服务器可以在联机数量降低时适度地减少服务器的操作系统及其设备的耗电量,避免不必要的能源浪费;进一步地,在服务器无人联机存取时,依其闲置的时间长度,渐进地调整服务器使其尽可能减少能源的消耗。
此外,根据本发明所提供的服务器节能管理系统及方法,其检测联机数量的频率随着前一次检测到的联机数量的减少而提高,可以使服务器随着联机数量的降低更迅速地进行效能产出的调节,直接反应在能源、用电量的减省上,达到服务器节能、省电管理的功效。
在此需特别强调的是,上述所举的各个实施例当中,无论是能源方案的数量、联机数量区间所涵盖的范围大小、数量侦测周期的数值、方案选择顺序的排定、各项运行参数所包括的运行项目、和各运行参数值等,皆仅为实施例所示内容,该些数值及项目可视本管理系统及服务器管理人员的需求加以调整与设置,上述说明所揭露的内容并非用于限定本发明的范围。包括所述服务器节能管理系统实施例中各组件在内,如有其它符合本发明的精神与未实质改变本发明的技术手段,皆属本发明所涵盖保护范围。