JP2005531047A - 複数コンピュータ・サーバの電力消費を管理する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現在の作業負荷を満足するのに必要なコンピュータ・サーバの数を判定する。次に、現在の作業負荷需要を満足する電源をオンにされたコンピュータ・サーバの熱的に最適化される構成を判定する。熱的に最適化される構成に基づいて、少なくとも1つのコンピュータ・サーバの電源をオンまたはオフにする。
Description
(1)定義されたグループ内のすべてのコンピュータ・サーバに対する作業負荷を測定し、
(2)近い将来に電源をオンまたはオフにする必要がある、定義されたグループ内の特定のコンピュータ・サーバを決定し、
(3)オフにされるコンピュータ・サーバから負荷を除去するために既存のシステム管理機能および作業負荷管理機能を操作し、
(4)既存のシステム管理インターフェースを使用することによって、特定のコンピュータ・サーバの電源をオンまたはオフにする。
i.プロセッサ利用度
ii.物理メモリ利用度
iii.ローカルエリア・ネットワーク・アダプタ帯域幅利用度
iv.ハード・ディスク帯域幅利用度
図2を参照すると、本発明の好ましい実施形態による、コンピュータ・サーバの電力消費を管理する利得ベース・アルゴリズムの絵図がある。利得ベース・アルゴリズムでは、近い将来の、図1のコンピュータ・サーバ・プール10などのコンピュータ・サーバ・プールの作業負荷に関する容量エンベロープ20を推定することを試みる。コンピュータ・サーバ・プールの少なくとも1つのコンピュータ・サーバの電源が、コンピュータ・サーバ・プールの現在の容量を容量エンベロープ20内に維持するために、オンまたはオフにされる。予測時間(projection time)は、コンピュータ・サーバの電源を投入し、そのコンピュータ・サーバが動作の準備ができるのに必要な時間と等しい。容量エンベロープ20の下限21(すなわち、所与の現在の作業負荷に必要とみなされる容量の最小量)は、サンプル・ウィンドウ25(すなわち作業負荷ヒストリ)で観察された最大のサンプル対サンプル偏差に基づく隆起(uplift)に現在の作業負荷を加算することによって予測される。容量エンベロープ20の上限23(すなわち、所与の現在の作業負荷に必要とみなされる容量の最大量)は、サンプル・ウィンドウ25で観察された最大のサンプル対サンプル偏差に基づく過剰(excess)に現在の作業負荷を加算することによって予測される。隆起は、隆起利得に最大サンプル対サンプル偏差値をかけたものと等しく、過剰は、過剰利得に最大サンプル対サンプル偏差値をかけたものと等しい。現在の容量が、下限21と上限23の間にある場合に、処置を講じる必要はない。現在の容量が、下限21未満である場合には、コンピュータ・サーバ・プールの少なくとも1つのコンピュータ・サーバの電源をオンにすることをスケジューリングされる。現在の容量が、上限23を超える場合には、コンピュータ・サーバ・プールの少なくとも1つのコンピュータ・サーバの電源をオフにすることをスケジューリングされる。
(1)サンプル・ウィンドウを選択し、選択されたサンプル・ウィンドウ内のサンプルの最大サンプル対サンプル偏差値(DV)を計算する。たとえば、最小作業負荷サンプルが10であり、最大作業負荷サンプルが210である場合に、DVは、210−10=200になる。
(2)予測容量エンベロープを計算する
下限=現在の作業負荷+隆起利得×DV
=1000 +20% ×200=1040
上限=現在の作業負荷+過剰利得×DV
=1000 +100% ×200=1200
(3)現在の容量をそれ相応に調整する。現在の容量が1100であり、これは下限を超えるが上限を超えないので、処置は講じられない。現在の容量が1040未満である場合には、1つまたは複数のコンピュータ・サーバの電源をオンにして、現在の容量を予測容量エンベロープ内に維持しなければならない。現在の容量が1200を超える場合に、1つまたは複数のコンピュータ・サーバの電源をオフにして、現在の容量を予測容量エンベロープ内に維持しなければならない。
利得ベース・アルゴリズムでは、一般に、作業負荷の突然のスパイクを考慮することができない。というのは、スパイクが、サンプル・ウィンドウ内の変動によっては予想されないからである。多くの作業負荷スパイクが、毎日のバックアップなど、毎週または毎日の活動に基づいて反復的である。ほとんどの情況で、毎週および毎日の期間が優位を占めると明記することで十分である。毎日または毎週でないエポックに関して、自己相関などの計算を実行して、周期的作業負荷を判定し、それ相応にエポックを定義することができる。
隆起利得、過剰利得、およびサンプル・ヒストリ・サイズは、3次元検索空間を構成し、この3次元検索空間に、作業負荷特性ならびにエネルギ消費および満たされない需要の相対重みづけに依存する利益の最適値の形が含まれる。一般に、そのような検索空間内での利益のこれらの形の最適値を見つけることは、最善でも単調で退屈であり、アド・ホックであり、確かに、現場で出会うすべての作業負荷ポリシおよびシステム管理負荷ポリシに実用的でも最適でもない。したがって、自己同調利得ベース法を開発して、隆起利得、過剰利得、およびサンプル・ヒストリ・サイズの値の大きい組に関する作業負荷サンプルに基づいて、エネルギ消費および満たされない需要を計算する。その後、この方法では、この入力値の組を検索して、所与の作業負荷に関して、利益の形を最適にする設定を見つける。どの検索方法でも使用することができ、通常は、状態空間が小さいので、網羅的列挙でも使用することができる。自己同調手法は、現場で出会うすべての作業負荷だけではなく、すべての所与のシステムで経時的に作業負荷に対して発生する変化に動的に適応できるという大きい長所を有する。このアルゴリズムの目標は、コンピュータ・サーバの電力消費に、できる限り近くコンピュータ・サーバの作業負荷を追跡させることである。
Claims (8)
- 現在の作業負荷需要を満足するのに必要なコンピュータ・サーバの数を判定することと、
前記現在の作業負荷需要を満足するために電源をオンにされるコンピュータ・サーバの熱的に最適化される構成を判定することと、
前記現在の作業負荷需要を満足するために、前記熱的に最適化される構成に基づいて、コンピュータ・サーバのプールからの少なくとも1つのコンピュータ・サーバの電源をオンまたはオフにすることと
を含む、コンピュータ・サーバの前記プールの電力消費を管理する方法。
- 熱的に最適化される構成の前記判定が、さらに、
コンピュータ・サーバの前記プールを囲むシャシーの熱特性を判定することと、
コンピュータ・サーバの前記プールのどのコンピュータ・サーバの電源が現在オンになっているかを判定することと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 熱的に最適化される構成の前記判定が、さらに、コンピュータ・サーバの前記プールを囲む前記シャシー内の冷却装置の物理位置を判定することを含む、請求項2に記載の方法。
- 熱的に最適化される構成の前記判定が、さらに、誤動作している冷却装置の物理位置を判定することを含む、請求項3に記載の方法。
- 現在の作業負荷需要を満足するのに必要なコンピュータ・サーバの数を判定するプログラム・コード手段と、
前記現在の作業負荷需要を満足するために電源をオンにされるコンピュータ・サーバの熱的に最適化される構成を判定するプログラム・コード手段と、
前記熱的に最適化される構成に基づいて、コンピュータ・サーバのプールからの少なくとも1つのコンピュータ・サーバの電源をオンまたはオフにするプログラム・コード手段と
を含む、コンピュータ・サーバの前記プールの電力消費を管理する、コンピュータ使用可能媒体に常駐するコンピュータ・プログラム製品。 - 熱的に最適化される構成を判定する前記プログラム・コード手段が、さらに、
コンピュータ・サーバの前記プールを囲むシャシーの熱特性を判定するプログラム・コード手段と、
コンピュータ・サーバの前記プールのどのコンピュータ・サーバの電源が現在オンになっているかを判定するプログラム・コード手段と
を含む、請求項5に記載のコンピュータ・プログラム製品。 - 熱的に最適化される構成を判定する前記プログラム・コード手段が、さらに、コンピュータ・サーバの前記プールを囲む前記シャシー内の冷却装置の物理位置を判定するプログラム・コード手段を含む、請求項6に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 熱的に最適化される構成を判定する前記プログラム・コード手段が、さらに、誤動作している冷却装置の物理位置を判定するプログラム・コード手段を含む、請求項7に記載のコンピュータ・プログラム製品。
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