CN104777890A - 一种多路服务器的功耗管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多路服务器的功耗管理系统，属于服务器管理领域；多路服务器包括三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理；group管理层，内部集成SMC进行管理；clump管理层，内部集成BMC进行管理；一定数量的clump组成一个group，一定数量的group组成rack；clump内BMC收集clump的功耗信息发送给所在group的SMC，所有group的SMC收集到的功耗信息发送给RMC进行系统集中功耗管理；本发明根据以上设置可以制定灵活的功耗控制策略，实现多路服务器功耗的智能管理和控制，能够适应多路服务器各种配置要求。

Description

一种多路服务器的功耗管理系统

技术领域

本发明公开一种多路服务器的功耗管理系统，属于服务器管理领域，具体涉及多路服务器的功耗管理系统，多路服务器的功耗管理方法。

背景技术

整个服务器处理器领域大体分三大块，那就是单处理器、双处理器和多处理器，单处理器就是个在同一系统中只支持单个处理器的处理器，如PC处理器，双处理器目前来说只是服务器和高性能工作站中使用，而多处理器则通常是专为服务器而开发的。其中的“路”都是指服务器物理CPU的数量，也就是服务器主板上CPU插槽的数量。多路服务器作为一个高度集成化的整体系统，其内部集成很多计算节点，尤其是达到一定规模后如16路、32路甚至64路服务器，功耗总量相对普通服务器高很多，而机房供电系统的升级改造成本较高，故对功耗的控制和节电要求较高。而且其组成的clump数量非常多，依靠传统Intel芯片内集成的功耗管理引擎ME很难适应这种多路服务器的系统管理。本发明提出一种多路服务器的功耗管理系统，通过创建3级管理控制器，即rack、group、clump为单位层级进行功耗数据收集和功耗策略的制定、转发，实现多路服务器功耗的智能管理，其中每个clump内集成BMC；每个group内集成SMC；整个多路服务器rack系统由RMC进行管理。根据以上设置制定灵活的功耗控制策略，实现多路服务器功耗的智能管理和控制，能够适应多路服务器各种配置要求。

 其中BMC, Baseboard Management Controller，基板管理控制器。支持行业标准的 IPMI 规范。该规范描述了已经内置到主板上的管理功能。这些功能包括：本地和远程诊断、控制台支持、配置管理、硬件管理和故障排除。

SMC，System Management Controller，系统管理控制器。

RMC，Racks Management Controller，机柜管理控制器。

发明内容

本发明针对多路服务器功耗总量相对普通服务器高很多，对功耗的控制和节电要求较高，依靠传统Intel芯片内集成的功耗管理引擎ME很难适应这种多路服务器的系统管理的问题，提供一种多路服务器的功耗管理系统,可应用于对多路服务器的功耗进行动态管理和控制，根据本发明设置3级管理控制器，制定灵活的功耗控制策略，实现多路服务器功耗的智能管理和控制，能够适应多路服务器各种配置要求。

本发明提出的具体方案是：

一种多路服务器的功耗管理系统，多路服务器包括三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理；group管理层，内部集成SMC进行管理；clump管理层，内部集成BMC进行管理；

一定数量的clump组成一个group，一定数量的group组成rack；clump内BMC收集clump的功耗信息发送给所在group的SMC，所有group的SMC收集到的功耗信息发送给RMC进行系统集中功耗管理；

RMC为最高级功耗策略控制器，负责接收整机功耗信息，根据机房对每个rack的功率分配状况，制定对应的功耗控制策略；SMC为次级功耗策略控制器，负责传达RMC发送过来的功耗控制策略，同时在没有RMC功耗控制时，制定group内的功耗控制策略；BMC为最低级功耗策略控制器，负责执行SMC发过来的功耗控制策略，控制clump功耗。

所述的clump管理层内，设置一个legacy clump，其他的是non-legacy clump，操作系统安装在legacy clump中。

每个所述的group设置独立的AC供电系统。

所述的clump内部集成数字电源系统，获取CPU、内存以及clump的总功耗的信息，由BMC收集发送给所在group的SMC，所有SMC收集group内部的AC电源的功耗信息及BMC收集的功耗信息，发送给rack的RMC。

一种多路服务器的功耗管理方法，在多路服务器中设置三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理；group管理层，内部集成SMC进行管理；clump管理层，内部集成BMC进行管理；

功耗信息的收集：一定数量的clump组成一个group，一定数量的group组成rack；clump内BMC收集clump的功耗信息发送给所在group的SMC，所有group的SMC收集到的功耗信息发送给RMC进行系统集中功耗管理；

功耗控制：RMC为最高级功耗策略控制器，负责接收整机功耗信息，根据机房对每个rack的功率分配状况，制定对应的功耗控制策略；SMC为次级功耗策略控制器，负责传达RMC发送过来的功耗控制策略，同时在没有RMC功耗控制时，制定group内的功耗控制策略；BMC为最低级功耗策略控制器，负责执行SMC发过来的功耗控制策略，控制clump功耗。

所述的clump管理层内，设置一个legacy clump，其他的是non-legacy clump，操作系统安装在legacy clump中。

所述的功耗信息的收集中clump内部集成数字电源系统，获取CPU、内存以及clump的总功耗的信息，由BMC收集发送给所在group的SMC，所有SMC收集group内部的AC电源的功耗信息及BMC收集的功耗信息，发送给rack的RMC。

所述的功耗控制：

当RMC收集到系统总功耗超出rack所分配的功耗，RMC判断需要限制系统功耗，制定限制功耗策略下达给SMC,SMC将策略转发给所属clump的BMC，BMC通过PECI总线与CPU进行带内带外交互，对CPU下达功耗限制指令，对系统内功耗设备进行降频，限制clump的功耗，降低整机总功耗；

当RMC判断系统总功耗没有超出rack所分配的功耗，先不做功耗限制，SMC根据group内部的功耗判断是否超出该group内部功耗来制定group功耗限制策略，将策略下达给BMC进行功耗控制，BMC控制clump的功耗。

当RMC判断系统总功耗没有超出rack所分配的功耗，进行功耗节电控制，过程为：

当系统处于临时空闲时，RMC通过SMC对各个clump的BMC下达节电指令，BMC通过PECI总线对系统内功耗设备进行降频以节省能耗；

当前系统处于空闲时，RMC根据系统负载状况计算出需要的处理器数量，并调节多路服务器中CPU的在线数量。

当前系统处于空闲时，RMC根据系统负载状况计算出需要的处理器数量，并调节多路服务器中CPU的在线数量，过程为：

RMC通过部分group中的SMC通知BMC，以clump为单位进行任务的迁移，BMC通过LPC总线进行带内带外交互，将过剩的clump离线操作，减少系统CPU的数量；当系统需要更多CPU资源时，OS通知legacy clump的BMC将需求的指令通过SMC发送给RMC，RMC根据资源的需求计算出需要增加的clump数量，启动clump在线，增加CPU数量。

本发明的有益之处是：本发明通过创建三级管理控制器，即rack、group、clump为单位层级进行功耗数据收集和功耗策略的制定、转发，实现多路服务器功耗的智能管理，其中每个clump内集成BMC；每个group内集成SMC；整个多路服务器rack系统由RMC进行管理。根据以上设置可以制定灵活的功耗控制策略，实现多路服务器功耗的智能管理和控制，能够适应多路服务器各种配置要求。

附图说明

图1 多路服务器的功耗管理系统组成示意图；

图2功耗信息收集过程示意图；

图3功耗控制过程示意图；

图4减少CPU数量的功耗控制过程示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步说明。

结合图1，一种多路服务器的功耗管理系统，此系统包括三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理； group管理层，有4组独立的group，每个group设置独立的AC供电系统，内部集成SMC进行管理，分别是SMC1、SMC2、SMC1′、SMC2′；clump管理层，分别在4组独立的group下，其中group1下是clump0至clump03，group2下是clump4至clump07，group1′下是clump0′至clump3′，group2′下是clump4′至clump7′，每个clump内部集成BMC进行管理，；clump管理层内，设置一个legacy clump，其他的是non-legacy clump，操作系统安装在legacy clump中，legacy clump可以根据用户需要指定；

结合图2，clump内部集成数字电源系统，获取CPU、内存以及clump的总功耗的信息，由BMC收集发送给所在group的SMC，所有SMC收集group内部的AC电源的功耗信息及BMC收集的功耗信息，发送给rack的RMC；

RMC为最高级功耗策略控制器，负责接收整机功耗信息，根据机房对每个rack的功率分配状况，制定对应的功耗控制策略；SMC为次级功耗策略控制器，负责传达RMC发送过来的功耗控制策略，同时在没有RMC功耗控制时，制定group内的功耗控制策略；BMC为最低级功耗策略控制器，负责执行SMC发过来的功耗控制策略，控制clump功耗。

结合图3，一种多路服务器的功耗管理方法，在多路服务器中设置三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理；group管理层，内部集成SMC进行管理；clump管理层，内部集成BMC进行管理；clump管理层内，设置一个legacy clump，其他的是non-legacy clump，操作系统安装在legacy clump中；

图中为clump内为4颗CPU，通过PECI总线连接BMC，4个clump组成一个group，2个group组成rack；clump内部集成数字电源系统，获取CPU、内存以及clump的总功耗的信息，由BMC收集发送给所在group的SMC，所有SMC收集group内部的AC电源的功耗信息及BMC收集的功耗信息，发送给rack的RMC；

功耗控制过程：

当RMC收集到系统总功耗超出rack所分配的功耗，RMC判断需要限制系统功耗，制定限制功耗策略下达给SMC,SMC将策略转发给所属clump的BMC，BMC通过PECI总线与CPU进行带内带外交互，对CPU下达功耗限制指令，对系统内功耗设备进行降频，限制clump的功耗，降低整机总功耗；

当RMC判断系统总功耗没有超出rack所分配的功耗，先不做功耗限制，SMC根据group内部的功耗判断是否超出该group内部功耗来制定group功耗限制策略，将策略下达给BMC进行功耗控制，BMC控制clump的功耗。

结合图4，当RMC判断系统总功耗没有超出rack所分配的功耗，进行功耗节电控制，过程为：

当系统处于临时空闲时，RMC通过SMC对各个clump的BMC下达节电指令，BMC通过PECI总线对系统内功耗设备进行降频以节省能耗；

图中当前系统处于空闲时，RMC根据系统负载状况计算出需要的处理器数量，并调节多路服务器中CPU的在线数量，过程为：

RMC通过部分group中的SMC通知BMC，以clump为单位进行任务的迁移，BMC通过LPC总线进行带内带外交互，将过剩的clump离线操作，减少系统CPU的数量；当系统需要更多CPU资源时，OS与BIOS通知legacy clump的BMC将需求的指令通过SMC发送给RMC，RMC根据资源的需求计算出需要增加的clump数量，启动clump在线，增加CPU数量。

Claims (10)

1.一种多路服务器的功耗管理系统，其特征是多路服务器包括三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理；group管理层，内部集成SMC进行管理；clump管理层，内部集成BMC进行管理；

一定数量的clump组成一个group，一定数量的group组成rack；clump内BMC收集clump的功耗信息发送给所在group的SMC，所有group的SMC收集到的功耗信息发送给RMC进行系统集中功耗管理；

RMC为最高级功耗策略控制器，负责接收整机功耗信息，根据机房对每个rack的功率分配状况，制定对应的功耗控制策略；SMC为次级功耗策略控制器，负责传达RMC发送过来的功耗控制策略，同时在没有RMC功耗控制时，制定group内的功耗控制策略；BMC为最低级功耗策略控制器，负责执行SMC发过来的功耗控制策略，控制clump功耗。

2.根据权利要求1所述的一种多路服务器的功耗管理系统，其特征是所述的clump管理层内，设置一个legacy clump，其他的是non-legacy clump，操作系统安装在legacy clump中。

3.根据权利要求1或2所述的一种多路服务器的功耗管理系统，其特征是每个所述的group设置独立的AC供电系统。

4.根据权利要求1所述的一种多路服务器的功耗管理系统，其特征是所述的clump内部集成数字电源系统，获取CPU、内存以及clump的总功耗的信息，由BMC收集发送给所在group的SMC，所有SMC收集group内部的AC电源的功耗信息及BMC收集的功耗信息，发送给rack的RMC。

5.一种多路服务器的功耗管理方法，其特征是在多路服务器中设置三级功耗管理层：rack系统管理层，设置RMC进行管理；group管理层，内部集成SMC进行管理；clump管理层，内部集成BMC进行管理；

功耗信息的收集：一定数量的clump组成一个group，一定数量的group组成rack；clump内BMC收集clump的功耗信息发送给所在group的SMC，所有group的SMC收集到的功耗信息发送给RMC进行系统集中功耗管理；

功耗控制：RMC为最高级功耗策略控制器，负责接收整机功耗信息，根据机房对每个rack的功率分配状况，制定对应的功耗控制策略；SMC为次级功耗策略控制器，负责传达RMC发送过来的功耗控制策略，同时在没有RMC功耗控制时，制定group内的功耗控制策略；BMC为最低级功耗策略控制器，负责执行SMC发过来的功耗控制策略，控制clump功耗。

6.根据权利要求5所述的一种多路服务器的功耗管理方法，其特征是所述的clump管理层内，设置一个legacy clump，其他的是non-legacy clump，操作系统安装在legacy clump中；每个所述的group设置独立的AC供电系统。

7.根据权利要求6所述的一种多路服务器的功耗管理方法，其特征是所述的功耗信息的收集过程中clump内部集成数字电源系统，获取CPU、内存以及clump的总功耗的信息，由BMC收集发送给所在group的SMC，所有SMC收集group内部的AC电源的功耗信息及BMC收集的功耗信息，发送给rack的RMC。

8.根据权利要求6所述的一种多路服务器的功耗管理方法，其特征是所述的功耗控制过程中：

当RMC收集到系统总功耗超出rack所分配的功耗，RMC判断需要限制系统功耗，制定限制功耗策略下达给SMC,SMC将策略转发给所属clump的BMC，BMC通过PECI总线与CPU进行带内带外交互，对CPU下达功耗限制指令，对系统内功耗设备进行降频，限制clump的功耗，降低整机总功耗；

当RMC判断系统总功耗没有超出rack所分配的功耗，先不做功耗限制，SMC根据group内部的功耗判断是否超出该group内部功耗来制定group功耗限制策略，将策略下达给BMC进行功耗控制，BMC控制clump的功耗。

9.根据权利要求8所述的一种多路服务器的功耗管理方法，其特征是当RMC判断系统总功耗没有超出rack所分配的功耗，进行功耗节电控制，过程为：

当系统处于临时空闲时，RMC通过SMC对各个clump的BMC下达节电指令，BMC通过PECI总线对系统内功耗设备进行降频以节省能耗；

当前系统处于空闲时，RMC根据系统负载状况计算出需要的处理器数量，并调节多路服务器中CPU的在线数量。

10.根据权利要求9所述的一种多路服务器的功耗管理方法，其特征是当前系统处于空闲时，RMC根据系统负载状况计算出需要的处理器数量，并调节多路服务器中CPU的在线数量，过程为：

RMC通过部分group中的SMC通知BMC，以clump为单位进行任务的迁移，BMC通过LPC总线进行带内带外交互，将过剩的clump离线操作，减少系统CPU的数量；当系统需要更多CPU资源时，OS通知legacy clump的BMC将需求的指令通过SMC发送给RMC，RMC根据资源的需求计算出需要增加的clump数量，启动clump在线，增加CPU数量。