CN103229125A - 机箱内的刀片服务器之间的动态功率平衡 - Google Patents

Abstract

本发明提供了向多个刀片服务器与机箱单元重新分配和重新平衡功率的技术。在包括多个刀片服务器设备的机箱单元中的机箱管理控制器设备处，策略信息被存储用于所述机箱单元。策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级。功率基于多个刀片服务器中的每个刀片服务器的刀片服务器优先级信息以及用于机箱单元的功率限额信息被分配给多个刀片服务器。多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗被确定，并且功率基于实际功率消耗和策略信息被重新分配给多个刀片服务器。

Description

机箱内的刀片服务器之间的动态功率平衡

技术领域

本发明涉及机箱中的刀片服务器之间的数据中心功率分配和功率平衡。

背景技术

计算机服务器或所谓的“刀片”服务器可以被用在数据中心中以优化空间和能量消耗。多个刀片服务器可以被置于机箱单元中。例如，机箱单元可以通过提供服务器的功率、冷却、联网和其它管理来管理多个刀片服务器。

传统上，数据中心或机箱单元不对刀片服务器可以消耗的功率量施加限制。结果，刀片服务器常常被分配有比它们实际使用的功率更多的功率。为了避免对刀片服务器的不必要的功率分配，功率封顶可被使用以通过施加功率消耗限制来减少服务器在给定时间可以消耗的电或功率量。最终，这可以减少运行刀片服务器的用电成本。然而，当功率封顶被使用时，服务器可能没有足够的功率来以它们的峰值性能水平运行，并且因此功率封顶可能导致性能下降。

附图说明

图1示出了用于多个机箱单元的功率管理的网络环境的示例，每个机箱单元包括机箱管理控制器，该机箱管理控制器被配置为存储从管理服务器接收到的策略信息并且基于策略信息向每个机箱单元中的多个刀片服务器分配功率。

图2是机箱管理控制器装置的框图的示例，所述机箱管理控制器装置被配置有刀片服务器功率重新分配处理逻辑以基于刀片服务器的相对优先级和刀片服务器的功率消耗向多个刀片服务器分配功率。

图3A是描述在机箱管理控制器装置中执行的功率重新分配逻辑的操作的流程图的示例。

图3B是描述刀片服务器的实际功率消耗和刀片服务器的状态的确定的流程图的示例。

图3C是描述基于刀片服务器的实际功率消耗和状态向刀片服务器重新分配功率的流程图的示例。

图4是显示在不同的刀片服务器优先级类别中的刀片服务器之间的功率重新分配的图的示例。

图5是具有相应的中央处理单元(CPU)和相应的刀片管理控制器以调整刀片服务器的功率使用的机箱单元中的多个刀片服务器的框图的示例。

图6是描述每个刀片服务器的CPU温度和功率使用如何被用于管理刀片服务器的功率使用的流程图的示例。

具体实施例

概览

本发明提供了向机箱单元中的多个刀片服务器重新分配和重新平衡功率的技术。在包括多个刀片服务器的机箱单元中的机箱管理控制器设备处，策略信息被存储用于所述机箱单元。策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级。功率基于多个刀片服务器中的每个刀片服务器的刀片服务器优先级信息以及用于机箱单元的功率限额信息被分配给多个刀片服务器。多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗被确定，并且功率基于实际功率消耗和策略信息被重新分配给多个刀片服务器。

示例实施例

首先参考图1，一种用于管理和分配用于机箱单元的功率的系统用标号100来表示。系统100包括用标号110表示的管理服务器和用标号120(a)-120(d)表示的多个机箱单元。多个机箱单元中的每个机箱单元容纳用标号122(a)-122(d)表示的多个刀片服务器和用标号200表示的机箱管理控制器设备。因而，标号122(a)标识机箱120(a)中的多个刀片服务器，标号122(b)标识机箱120(b)中的多个刀片服务器，依此类推。机箱管理控制器设备200可以被配置为例如执行刀片服务器功率重新分配以向每个相应的机箱单元中的多个刀片服务器分配功率，如下文中所描述的。管理服务器110通过网络130与多个机箱单元120(a)-120(d)通信。例如，管理服务器110可以向机箱单元120(a)-120(d)发送包括针对机箱单元120(a)-120(d)中的每个机箱单元的功率预算和刀片服务器优先级信息的策略信息。

图1还示出了用标号140(a)-140(c)表示的多个功率源单元，这些功率源单元被配置为向相应的机箱单元120(a)-120(d)提供功率。通常，功率通过单独的功率源单元被独立地提供给每个机箱单元。然而，诸如功率源单元140(c)之类的功率源单元可以向构成机箱组的一个或多个机箱单元提供功率。这个示例在图1中被示出，其中功率源140(c)向机箱组150提供功率，并且该机箱组包括多个机箱单元，例如机箱单元120(c)和120(d)。最后，图1示出了多个用户终端设备160(a)-160(c)，这些用户终端设备被配置为与网络130上的多个机箱单元中的多个刀片服务器122(a)-122(d)中的任一个或多个刀片服务器通信。

转向图2，机箱管理控制器设备200的示例被示出。机箱管理控制器设备200包括网络接口设备210、功率源接口设备220、刀片接口设备230、处理器240和存储器250。网络接口设备210被配置为实现网络130上的通信以从管理服务器110接收策略信息等等。如下文中所描述的，机箱管理控制器设备200接收包含功率限额信息的策略信息，所述功率限额信息例如指示针对机箱管理控制器设备200所服务的机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器的功率预算。策略信息还可以包含诸如刀片服务器优先级信息之类的信息，所述刀片服务器优先级信息例如指示每个机箱单元中的刀片服务器获取功率的优先级。

功率源接口220被配置为从例如功率源140(a)-140(c)之一的功率源接收功率。这个功率最终在机箱管理控制器设备200的控制下被提供并分配给多个机箱单元120(a)-120(d)中的多个刀片服务器122(a)-122(d)。

刀片服务器接口230允许机箱管理控制器设备200与每个机箱单元内的多个刀片服务器通信，以例如监控刀片服务器功率消耗，确定刀片服务器优先级信息以及向刀片服务器分配功率。按另一种形式，机箱管理控制器200可以通过网络130与其机箱单元中的多个刀片服务器通信。

处理器240被耦接到网络接口设备210、功率源接口设备220、刀片服务器接口230和存储器250。处理器240例如是被配置为执行用于实施这里描述的各种操作和任务的程序逻辑指令(即软件)的微处理器或微控制器。例如，处理器240被配置为执行被存储在存储器250中的刀片服务器功率重新分配逻辑300，以基于刀片服务器优先级和状态信息向多个刀片服务器分配功率。存储器250可以包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质设备、光存储介质设备、闪存设备、电、光、声或其它物理/有形存储器存储设备。

处理器240的功能可以用被编码在一个或多个有形计算机可读介质中的逻辑来实现(例如诸如专用集成电路之类的嵌入式逻辑、数字信号处理器指令、由处理器执行的软件等)，其中存储器250存储用于这里所描述的操作的数据并且存储被执行以实施这里所描述的操作的软件或处理器可执行指令。

刀片服务器功率重新分配过程逻辑300可以采用各种形式以被编码到一个或多个有形计算机可读存储器介质或存储设备中以供执行，例如固定逻辑或者可编程逻辑(例如由处理器执行的软件/计算机指令)，并且处理器240可以是包括固定数字逻辑的专用集成电路(ASIC)或者它们的组合。例如，处理器240可以用固定或可编程数字逻辑集成电路中的数字逻辑门来体现，所述数字逻辑门被配置为执行刀片服务器功率重新分配逻辑300。总之，刀片服务器功率重新分配逻辑300可以被体现在被编码有软件的一个或多个有形计算机可读存储介质中，所述软件包括计算机可执行指令并且当所述软件被执行时，所述刀片服务器功率重新分配逻辑可操作用于执行这里针对逻辑300所描述的操作。

存储在存储器250中的还有机箱管理控制器200从管理服务器110接收到的策略信息305。一般来说，策略信息305可以被机箱管理控制器设备200用来对每个机箱单元的刀片服务器施加功率限额。如这里所详细描述的，策略信息可以包括指示针对每个机箱单元的功率预算的功率限额信息和指示每个机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务获取功率的优先级的刀片优先级信息。存储器250还可以存储基于每个机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗的关于每个刀片服务器的状态的信息。策略信息、状态和功率消耗信息例如被处理器240用来执行刀片服务器功率重新分配逻辑300，该逻辑300的技术在这里被描述。

一般来说，机箱管理控制器200为机箱单元中的多个刀片服务器提供管理服务。机箱管理控制器200基于刀片的优先级向机箱中的刀片服务器分配功率。例如，具有较高优先级类别的刀片将比具有较低优先级类别的刀片接收到更多的功率。此外，在另一示例中，“繁忙”刀片服务器(即消耗其被分配的功率中的大量功率的刀片服务器)将比“不繁忙”刀片服务器(即消耗其被分配的功率中的很少量的功率的刀片服务器)被分配更多的功率。

刀片服务器功率重新分配处理逻辑300的操作在下文中结合图3A、3B和3C的流程图并且继续参考图1和图2被描述。

现在参考图3A描述刀片服务器功率重新分配处理逻辑300。刀片服务器功率重新分配处理逻辑300被用于执行基于刀片服务器优先级和状态信息对多个刀片服务器的功率分配和重新分配。在310处，机箱管理控制器200在存储器250中存储针对机箱管理控制器200位于其中的机箱单元的从管理服务器110接收到的策略信息。策略信息(在图2中用205表示)包括指示针对该机箱单元的功率预算的功率限额信息和指示该机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务获取功率的优先级的刀片服务器优先级信息。例如，策略信息可以基于每个机箱单元中的刀片服务器的总数目、机箱单元内的刀片服务器的优先级和每个机箱单元中的刀片服务器插槽的数目等标准为不同的机箱单元指定不同的功率预算。

同样，策略信息可以将每个机箱单元内的不同刀片服务器指定为用于获取功率的多个优先级类别中的一个优先级类别。例如，机箱单元内的一些刀片服务器可以被指定为高优先级类别，而其它刀片服务器被指定为中等优先级类别或低优先级类别。因而，在该示例中，具有较多较高刀片服务器优先级类别的刀片服务器的机箱单元相对于具有较少较高刀片服务器优先级类别的刀片服务器的其它机箱单元而言可以被分配更多的功率。

用于每个机箱单元120(a)-120(d)的机箱管理控制器200可以从位于每个机箱单元120(a)-120(d)的远处的管理服务器110接收策略信息。在另一示例中，管理服务器110可以定义包括机箱单元120(a)-120(d)中的两个或更多个机箱单元的机箱组(例如，图1中所示的机箱组150包括机箱单元120(c)和120(d))并且可以通过设置针对机箱组的每个机箱单元的功率限额和设置针对机箱组的机箱单元内的每个刀片服务器的刀片服务器优先级来定义针对机箱组的策略信息。或者，用于每个机箱单元120(a)-120(d)的机箱管理控制器200可以从位于每个机箱单元的远处的用户那里接收包含上述信息的策略信息。例如，用户可以定义针对机箱单元或者一组机箱单元的功率限额等并且可以定义每个机箱单元中的每个刀片服务器的优先级。

一旦接收到针对机箱单元的功率预算信息，机箱管理控制器200可以从功率预算中预留预定量的功率以用于机箱冷却和功率的目的。机箱管理控制器随后可以按照本文所述将功率预算中余下的功率分配给多个刀片服务器。在一个示例中，机箱管理控制器200利用以下公式来计算功率预算中余下的功率(在预留了用于冷却的预定量的功率之后)：

$P_{C_{\mathrm{avail}}}=P_{C_{\mathrm{limit}}}-(P_{C_{\mathrm{reserved}}}+\underset{i=0}{\overset{n=8}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{{\mathrm{bi}}_{\min }})$ (公式1)，其中

是对机箱的功率限额；

是可用于机箱的功率；

是针对机箱的被预留的功率；以及

是对刀片服务器i的最小功率限额。

余下的功率基于被指定用于每个刀片服务器优先级类别的功率限额被分配给多个刀片服务器。针对每个优先级类别的功率限额可以通过首先基于每个优先级类别中的机箱单元的服务器的数目为每个优先级类别指定权重而被设置。这允许将功率限额的剩余功率以加权的方式公平分享给每个优先级类别。例如，如果机箱单元的所有刀片服务器都在中等优先级类别中，则该机箱单元可能比具有一些在高优先级类别中的刀片服务器和一些在低优先级类别中的刀片服务器的机箱单元具有更高的功率预算。机箱管理控制器200接收指示刀片服务器的优先级类别的策略信息内的数据，并且利用该信息，机箱管理控制器200随后可以按以下公式计算针对每个优先级类别的总权重：

$W_{p_{i,\mathrm{total}}}=W_{p_i}*n_{p_i}$ (等式2)，其中

是针对优先级类别i的总权重；

是优先级类别I的权重；并且

是每个优先级类别中的被占用的刀片服务器插槽的数目。

在一个示例中，高优先级类别可以被指定值为3的优先级类别权重(W_pi)，中等优先级类别可以被指定值为2的优先级类别权重，并且低优先级类别可以被指定值为1的优先级类别权重。在确定每个优先级类别的总权重之后，针对每个优先级类别的功率限额随后可以基于以下公式被计算：

$P_{p_i}=P_{C_{\mathrm{avail}}}*\left(\frac{W_{p_{i,\mathrm{total}}}}{\underset{i=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{W}_{p_{i,\mathrm{total}}}}\right)$ (等式3)，其中

是针对优先级类别i的功率限额；并且

是针对优先级类别i的总权重。

在机箱管理控制器200接收到策略信息并(例如根据等式3)计算针对每个优先级类别的功率限额之后，随后在320处，机箱管理控制器200根据策略信息向多个刀片服务器分配功率。在一个示例中，处理器240基于策略信息将在功率源接口220处接收到的功率分配给每个刀片服务器。如上所述，在步骤310中所接收到的策略信息可以包括将机箱单元的每个刀片服务器指定到多个刀片服务器优先级类别中的一个或多个刀片服务器优先级类别的信息或数据，其中每个优先级类别具有相对优先级。同样如上所述，机箱单元的刀片服务器可以被分类到包括高优先级类别、中等优先级类别和低优先级类别的三个刀片服务器优先级类别之一中。机箱管理控制器200可以基于刀片服务器的优先级类别向机箱单元的每个刀片服务器分配功率，以使得机箱单元内具有较高相对优先级的刀片服务器比具有较低相对优先级的刀片服务器接收到更多的功率。在一个示例中，被分类到相同刀片服务器优先级类别中的刀片服务器可以接收等量的功率。例如，机箱单元的被分类到低优先级类别中的所有刀片服务器可以接收相同的相对较低的功率，被分类到中等优先级类别中的刀片服务器可以接收相同的相对中等的功率并且被分类到高优先级类别中的刀片服务器可以接收相同的相对较高的功率。

机箱管理控制器200还可以基于每个刀片服务器所占用的每个相应的机箱单元中的刀片插槽的数目向刀片服务器分配功率。一般来说，刀片服务器的类型将决定该刀片将占用的机箱单元中的刀片插槽的数目。占用多个刀片插槽的刀片服务器可以比占用单个刀片插槽的刀片服务器接收更多的功率。例如，占用两个插槽的刀片服务器与占用一个插槽的刀片相比可以接收两倍的功率。

因而，基于针对每个刀片服务器优先级类别的功率限额信息(即以上的等式3)和关于每个刀片服务器所占用的刀片插槽的数目的信息，机箱管理控制器200可以基于以下公式计算针对每个刀片服务器的功率分配：

$P_{b_i}=P_{p_i}*\left(\frac{n_{p_i}}{\underset{i=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{n}_{p_i}}\right)$ (等式4)，其中

是针对刀片服务器i的功率限额；

是针对优先级类别i的功率限额；并且

是每个优先级类别中的被占用的刀片服务器插槽的数目。基于这个计算，机箱管理控制器200可以向每个刀片服务器分配功率。

在机箱管理控制器200将余下的功率分配给多个刀片服务器之后，在330处，机箱管理控制器200确定多个刀片服务器的实际功率消耗，如这里结合图3B所描述的。在340处，机箱管理控制器200基于实际功率消耗和策略信息向多个刀片服务器重新分配功率，如这里结合图3C所描述的。

转向图3B，更详细地描述了用于确定多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗和确定刀片服务器的状态的与图3A中的操作330相关联的操作的流程图被示出。在332处，机箱管理控制器200监控每个刀片服务器的活动并将刀片服务器分类为“不繁忙”或者“繁忙”。例如，机箱管理控制器200可以按周期性的时间间隔监控每个刀片服务器的活动以测量在该时间间隔中每个刀片服务器的平均实际功率消耗。如果在时间间隔中刀片服务器的平均实际功率消耗小于被分配给刀片服务器的功率的预定百分比(例如百分之七十五)，则机箱管理控制器200将该刀片服务器分类为不繁忙刀片服务器。这用以下的等式来演示：

$\stackrel{\&OverBar;}{C_{i,5}}<P_{b_i}*\frac{75}{100}$ (等式5)，其中

是刀片服务器i的5秒平均消耗。类似地，如果在时间间隔中刀片服务器的平均实际功率消耗大于被分配给刀片服务器的功率的预定百分比(例如百分之九十)，则机箱管理控制器200将该刀片服务器分类为繁忙刀片服务器。这用以下的等式来演示：

$\stackrel{\&OverBar;}{C_{i,5}}>P_{b_i}*\frac{90}{100}$ (等式6)，其中

是刀片服务器i的5秒平均消耗。

例如基于上述等式，在334处，机箱管理控制器200确定在机箱单元中是否存在任何繁忙刀片服务器，并且在336处确定在机箱单元中是否存在任何不繁忙刀片服务器。如果同时存在繁忙刀片服务器和不繁忙刀片服务器，则在340处，机箱管理控制器根据下述技术将功率从不繁忙刀片服务器重新分配到繁忙刀片服务器。如果不存在任何繁忙刀片服务器或者如果不存在任何不繁忙刀片服务器，则机箱管理控制器返回到332以监控每个刀片服务器的活动，如上所述。

现在转向图3C，更详细地描述了用于将功率从不繁忙刀片服务器重新分配到繁忙刀片服务器的与图3A中的操作340相关联的操作的流程图被示出。一般来说，机箱管理控制器200从不繁忙刀片服务器借用功率并将该功率重新分配给繁忙刀片服务器。机箱管理控制器200在342处将分配给不繁忙刀片服务器的功率量减少预定的量，并且在344处将分配给繁忙刀片服务器的功率量增加相同的预定的量。在一个示例中，只有固定量的功率(即功率份额)被用作预定的量。因而，功率从不繁忙刀片服务器被重新分配或平衡到繁忙刀片服务器以实现对刀片服务器的高效功率分配。为了避免对相比机箱单元中的其它刀片服务器更早变为繁忙的刀片服务器的不公平功率分配，机箱管理控制器200连续地监控不繁忙刀片服务器以确定它们是否应当被重新分类为繁忙刀片服务器。如果不繁忙刀片服务器后来变为繁忙的，则机箱管理控制器200将立即通过以下方式重新平衡该刀片服务器的功率分配，所述方式即将功率从借用了该不繁忙刀片服务器预定量的功率的繁忙刀片服务器那里重新分配回该刀片服务器。不繁忙刀片服务器可以根据以下公式在后面被重新分类为繁忙刀片服务器：

$\stackrel{\&OverBar;}{C_{i,5}}>P_{b_i}*\frac{90}{100},$ 其中

是刀片服务器i的5秒平均消耗。

功率可以从机箱单元内的任意不繁忙刀片服务器被重新分配给相同机箱单元内的繁忙刀片服务器。然而，在一个示例中，功率总是首先从与繁忙刀片服务器在相同优先级类别内的不繁忙刀片服务器开始被重新分配，并且如果在相同优先级类别中没有不繁忙刀片服务器，则功率从其它优先级类别中的不繁忙服务器开始被重新分配。

现在转向图4，不同刀片服务器优先级类别中的刀片服务器之间的功率重新分配的示例被示出。在图4的机箱单元120(a)中，刀片服务器122(a)(1)和122(a)(2)被分类到高刀片服务器优先级类别410中，刀片服务器122(a)(3)被分类到中等刀片服务器优先级类别420中，并且刀片服务器122(a)(4)被分类到低刀片服务器优先级类别430中。如上所述，例如刀片服务器122(a)(2)和122(a)(4)被机箱管理控制器200指定为繁忙刀片服务器，而刀片服务器122(a)(1)和122(a)(3)被机箱管理控制器200指定为不繁忙刀片服务器。由于繁忙刀片服务器122(a)(2)也与不繁忙刀片服务器122(a)(1)在相同的优先级类别中，所以机箱管理控制器200将预定的功率量或份额从不繁忙刀片服务器122(a)(1)重新分配(即“借出”功率)给繁忙刀片服务器122(a)(2)。同样，由于繁忙刀片服务器122(a)(4)没有与其自身同一优先级类别中的任何不繁忙刀片服务器，所以在不同优先级类别中的不繁忙刀片服务器(即刀片服务器122(a)(3))借给繁忙刀片服务器122(a)(4)预定的功率量或份额。如果例如不繁忙刀片服务器122(a)(1)和122(a)(3)之后变为繁忙的，则机箱管理控制器200将分别将功率份额从繁忙刀片服务器122(a)(2)和122(a)(4)重新分配给这些刀片服务器，如上所述。

现在转向图5，位于机箱120(a)中的多个刀片服务器122(a)(1)-122(a)(4)的示例性框图被示出。图5中的每个刀片服务器具有刀片管理控制器510和中央处理单元(CPU)520。本领域普通技术人员将理解每个刀片服务器中还有其它的组件，但是为了简单起见，那些组件在图5中被省略。刀片管理控制器510被配置为与机箱管理控制器200通信以调整多个刀片服务器中的每个刀片服务器的功率使用。一般来说，刀片管理控制器510通过监控CPU520的温度以及既而的相应刀片服务器的功率消耗来调整每个刀片的功率使用，因为CPU的热消耗与刀片服务器的功率消耗是直接成比例的。

刀片管理控制器510具有针对每个CPU520的可配置的热阈值并且将基于与针对CPU520的热阈值相对比的CPU520的热读数(例如CPU温度)来调整CPU520的功率使用。为此，提供有在CPU520中或者与CPU520相关联的温度传感器，该温度传感器将温度测量结果提供给刀片管理控制器510。例如，当CPU温度的热读数超过预定阈值时，刀片管理控制器510将降低CPU520的功率使用。为了调整每个刀片的功率使用，刀片管理控制器510可以操纵CPU520的性能状态(P-state)和节流状态(T-state)。通过操纵P-state，刀片管理控制器510可以增加或减少刀片服务器的功率消耗。通过操纵T-state，刀片管理控制器510可以增大或减小针对CPU520的热阈值。一般来说，针对CPU的较低的P-state值指示该CPU的较高的功率消耗，并且针对CPU的较低的T-state值指示针对该CPU的较高的热阈值(因而指示较高的功率阈值)。例如，刀片管理控制器可以通过降低与CPU相关联的P-state值(即“提升”CPU功率消耗)来增加刀片服务器的功率消耗。类似地，刀片管理控制器可以通过增大与CPU相关联的P-state值(即“降低”CPU功率消耗)来降低刀片服务器的功率消耗。此外，刀片管理控制器510可以按频繁的时间间隔向机箱管理控制器200提供功率使用状态，并且机箱管理控制器200可以利用该功率使用状态信息监控相应的刀片服务器的实际功率消耗，如上所述。

图6是描述被刀片管理控制器510执行以按可配置的采样间隔监控每个刀片服务器的CPU温度并通过操纵针对CPU的P-state和T-state值来调节CPU功率的处理的流程图的示例。在图6中，在610处，刀片管理控制器510监控每个刀片服务器的功率使用和CPU温度。例如，刀片管理控制器510可以通过确定CPU520的功率使用的简单移动平均(SMA)来监控CPU520的功率使用。刀片管理控制器510还可以通过获得例如与CPU520相关联的P-state信息来监控CPU520的功率使用，所述P-state信息可以例如从CPU520的存储器或者从CPU基本输入/输出系统(BIOS)获取。在CPU功率使用和温度被监控之后，刀片管理控制器510在620处判定CPU520的功率使用是否大于CPU520的功率预算。由于CPU520的功率使用与CPU温度直接相关，所以该判定可以通过将CPU温度与CPU温度阈值比较而被进行，如上所述。刀片管理控制器510例如通过将CPU的SMA值与阈值测量结果比较来进行所述判定，所述阈值测量结果例如是峰值瓦数(PW)测量结果(例如最大可允许功率消耗阈值)、标准化高瓦数(NHW)测量结果(例如与被预留给CPU的协议瓦数(committedwatts，CW)的百分比相关的上限功率消耗阈值)以及标准化低瓦数(NLW)测量结果(例如与CW的百分比相关的下限功率消耗阈值)。

如果CPU520的功率使用大于针对CPU的功率预算，则刀片管理控制器510在630处通过例如如上所述增大CPU的P-state值来降低(减少)CPU功率使用。在降低CPU功率使用之后，刀片管理控制器在640处判定针对CPU的新的P-state值是否小于被允许用于CPU520的最大P-state值。如果新的P-state值不小于最大P-state值(即所有的P-state值都已被使用)，则刀片管理控制器510在650处通过例如操纵针对CPU520的T-state值来提高CPU温度阈值从而提高或节制CPU功率预算。例如，CPU520的P-state值可能具有最大可允许值(指示CPU具有最低的可能功率使用)并且可能仍然大于功率预算。因而，为了允许CPU520在CPU功率预算下进行工作，刀片管理控制器510提高或节制CPU功率预算(例如通过操纵针对CPU520的T-state值)。如果CPU520的新的P-state值小于被允许用于CPU520的最大P-state值，则刀片管理控制器510返回到610以监控CPU功率使用和温度。

如果CPU520的功率使用不大于CPU的功率预算，(即如果对于图6中的步骤620的回答为“否”)，则刀片管理控制器510在660处例如通过如上所述降低CPU的P-state值来提升(提高)CPU的功率使用。在提升CPU的功率使用之后，刀片管理控制器510返回到610以监控CPU功率使用和温度。

下面的伪代码进一步描述了图7中所描述的操作。

其中

PW＝峰值瓦数；

CW＝协议瓦数；

CPR＝当前功率读数；

SMA＝简单移动平均；

标准化高瓦数(NHW)＝CW+(CW*X％)；

标准化低瓦数(NLW)＝CW-(CW*X％)；

N：在t与t+n之间收集的样本的数目；以及

X：容许百分比

总结来说，一种方法被提供，该方法包括：在包括多个刀片服务器设备的机箱单元中的机箱管理控制器设备处，存储用于机箱单元的策略信息，其中策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级；基于多个刀片服务器中的每个刀片服务器的刀片服务器优先级信息以及针对机箱单元的功率限额信息向多个刀片服务器分配功率；确定多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗；以及基于实际功率消耗和策略信息向多个刀片服务器重新分配功率。

此外，一种装置被提供，该装置包括：被配置用于与管理服务器通信的网络接口设备、被配置为从功率源设备接收功率的功率源接口设备、被配置用于与多个刀片服务器的通信的刀片接口设备、存储器以及处理器。所述处理器被配置为被耦接到网络接口设备、功率源接口设备和刀片接口设备。所述处理器被配置为：在存储器中存储针对机箱单元的从管理服务器接收到的策略信息，其中策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级；基于多个刀片服务器中的每个刀片服务器的刀片服务器优先级信息以及针对机箱单元的功率限额信息向所述多个刀片服务器分配来自功率源的功率；确定多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗；以及基于实际功率消耗和策略信息向多个刀片服务器重新分配功率。

类似地，被编码有软件的一个或多个计算机可读存储节制被提供，所述软件包括计算机可执行指令并且当所述软件被执行时可操作用于：存储用于机箱单元的策略信息，其中策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示机箱单元中的多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级；基于多个刀片服务器中的每个刀片服务器的刀片服务器优先级信息以及针对机箱单元的功率限额信息向多个刀片服务器分配功率；确定多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗；以及基于实际功率消耗和策略信息向多个刀片服务器重新分配功率。

以上的描述只是通过示例的方式进行的描述。在不脱离这里所描述的概念的范围并且在权利要求的等同物的范围内的情况下可以进行各种修改和结构改变。

Claims (24)

1.一种方法，包括：

在包括多个刀片服务器的机箱单元中的机箱管理控制器设备处，存储用于所述机箱单元的策略信息，其中所述策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对所述机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示所述机箱单元中的所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级；

在所述机箱管理控制器设备处，基于所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器的所述刀片服务器优先级信息以及用于所述机箱单元的所述功率限额信息向所述多个刀片服务器分配功率；

在所述机箱管理控制器设备处，确定所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗；以及

在所述机箱管理控制器设备处，基于所述实际功率消耗和所述策略信息向所述多个刀片服务器重新分配功率。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述机箱管理控制器设备处存储数据，所述数据将所述机箱单元的所述刀片服务器中的每个刀片服务器指定到多个刀片服务器优先级类别中的一个刀片服务器优先级类别，其中每个优先级类别具有相对优先级；并且

其中分配包括基于刀片服务器优先级类别向所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器分配功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其中分配包括向所述刀片服务器分配功率以使得相同刀片服务器优先级类别中的刀片服务器接收到等量的功率。

4.根据权利要求2所述的方法，其中分配包括基于所述刀片服务器中的每个刀片服务器所占用的所述机箱单元中的刀片插槽的数目向所述刀片服务器分配功率以使得占用多个刀片插槽的刀片服务器比占用单个刀片插槽的刀片服务器接收到更多功率。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括监控所述刀片服务器中的每个刀片服务器的活动并基于所述监控将所述刀片服务器分类为不繁忙刀片服务器或繁忙刀片服务器，并且其中重新分配包括：

将分配给不繁忙刀片服务器的功率减小预定的量；并且

将分配给繁忙刀片服务器的功率增加预定的量。

6.根据权利要求5所述的方法，其中重新分配包括将功率从与一个或多个繁忙刀片服务器同一刀片服务器优先级类别内的不繁忙刀片服务器重新分配到所述一个或多个繁忙刀片服务器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中分配包括向所述机箱单元中的所述刀片服务器分配功率以使得所述机箱单元内具有较高的相对优先级的刀片服务器比具有较低的相对优先级的刀片服务器从所述机箱管理控制器设备接收到更多功率。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在向所述多个刀片服务器分配功率之前从功率预算中预留预定量的功率用于冷却所述机箱单元，并且其中分配包括基于在预留所述预定量的功率之后所述功率预算中余下的功率量向所述多个刀片服务器分配功率。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括从管理服务器接收所述策略信息。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

在所述管理服务器处，定义包括两个或更多个机箱单元的机箱组；

为所述机箱组的所述机箱单元中的每个机箱单元设置功率限额；

为所述机箱组的所述机箱单元内的所述刀片服务器中的每个刀片服务器设置刀片服务器优先级；以及

将所述策略信息发送给所述机箱组中的所述机箱单元中的每个机箱单元的机箱管理控制器设备。

11.根据权利要求10所述的方法，其中设置包括基于所述刀片服务器优先级为所述机箱组的每个机箱单元设置所述功率限额以使得具有较多的在较高刀片服务器优先级类别中的刀片服务器的机箱单元相对于具有较少的在所述较高刀片服务器优先级类别中的刀片服务器的机箱管理控制器设备被分配更多的功率。

12.根据权利要求1所述的方法，其中重新分配功率包括：

监控刀片服务器的计算机处理单元CPU的功率使用；

将所述CPU的被监控的功率使用与针对所述CPU的功率预算进行比较；并且

基于所述比较更新与所述CPU相关联的性能状态值并且基于所述性能状态值向所述CPU分配功率。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括如果所述CPU的所述被监控的功率使用大于所述CPU的所述功率预算，则减少用于所述CPU的功率。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括如果所述CPU的所述被监控的功率使用小于所述CPU的所述功率预算，则增加用于所述CPU的功率。

15.一个或多个被编码有软件的计算机可读存储介质，所述软件包括计算机可执行指令并且当所述软件被执行时可操作用于：

在包括多个刀片服务器的机箱单元中的机箱管理控制器设备处存储策略信息，其中所述策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对所述机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示所述机箱单元中的所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级；

基于所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器的所述刀片服务器优先级信息以及用于所述机箱单元的所述功率限额信息向所述多个刀片服务器分配功率；

确定所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗；以及

基于所述实际功率消耗和所述策略信息向所述多个刀片服务器重新分配功率。

16.根据权利要求15所述的计算可读存储介质，还包括可操作用于执行以下操作的计算机可执行指令：

存储数据，所述数据将所述机箱单元的所述刀片服务器中的每个刀片服务器指定到多个刀片服务器优先级类别中的一个刀片服务器优先级类别，其中每个优先级类别具有相对优先级；并且

其中可操作用于向所述多个刀片服务器分配功率的指令包括可操作用于基于刀片服务器优先级类别向所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器分配功率的指令。

17.根据权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中可操作用于分配功率的指令包括可操作用于以下操作的指令，所述操作即向所述刀片服务器分配功率以使得相同刀片服务器优先级类别中的刀片服务器接收到等量的功率。

18.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中可操作用于分配功率的指令包括可操作用于以下操作的指令，所述操作即基于所述刀片服务器中的每个刀片服务器所占用的所述机箱单元中的刀片插槽的数目向所述刀片服务器分配功率以使得占用多个刀片插槽的刀片服务器比占用单个刀片插槽的刀片服务器接收到更多功率。

19.根据权利要求16所述的计算机可读存储介质，还包括可操作用于以下操作的计算机可执行指令，所述操作即监控所述刀片服务器中的每个刀片服务器的活动并基于所述监控将所述刀片服务器分类为不繁忙刀片服务器或繁忙刀片服务器，并且其中可操作用于向所述多个刀片服务器重新分配功率的指令包括可操作用于以下操作的指令，所述操作即：

将分配给不繁忙刀片服务器的功率减小预定的量；并且

将分配给繁忙刀片服务器的功率增加预定的量。

20.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中可操作用于分配功率的指令包括可操作用于以下操作的指令，所述操作即向所述机箱单元的所述刀片服务器分配功率以使得所述机箱单元内具有较高的相对优先级的刀片服务器比具有较低的相对优先级的刀片服务器接收到更多功率。

21.一种装置，包括：

被配置用于通过网络与管理服务器通信的网络接口设备；

被配置为从功率源设备接收功率的功率源接口设备；

被配置用于与机箱单元中的多个刀片服务器的通信的刀片接口设备；

存储器；以及

被配置为被耦接到所述网络接口设备、所述功率源接口设备和所述刀片接口设备的处理器，其中所述处理器被配置为：

在所述存储器中存储用于机箱单元的从所述管理服务器接收到的策略信息，其中所述策略信息包括功率限额信息和刀片服务器优先级信息，所述功率限额信息指示针对所述机箱单元的功率预算，所述刀片服务器优先级信息指示所述机箱单元中的所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器获取功率的优先级；

基于所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器的所述刀片服务器优先级信息以及用于所述机箱单元的所述功率限额信息向所述多个刀片服务器分配来自所述功率源的功率；

确定所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器的实际功率消耗；以及

基于所述实际功率消耗和所述策略信息向所述多个刀片服务器重新分配功率。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述处理器还被配置为：

在所述存储器中存储数据，所述数据将所述机箱单元的所述刀片服务器中的每个刀片服务器指定到多个刀片服务器优先级类别中的一个刀片服务器优先级类别，其中每个优先级类别具有相对优先级；并且

基于刀片服务器优先级类别向所述机箱单元的所述多个刀片服务器中的每个刀片服务器分配功率。

23.根据权利要求21所述的装置，其中所述处理器还被配置为：

监控所述刀片服务器中的每个刀片服务器的活动；

基于所述监控将所述刀片服务器分类为不繁忙刀片服务器或繁忙刀片服务器；

将分配给不繁忙刀片服务器的功率减小预定的量；并且

将分配给繁忙刀片服务器的功率增加预定的量。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述处理器还被配置为将功率从与一个或多个繁忙刀片服务器同一刀片服务器优先级类别内的不繁忙刀片服务器重新分配到所述一个或多个繁忙刀片服务器。

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