JP2007213167A - 電力制御プログラム、サーバシステム、および電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】システムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図ること。
【解決手段】比較部１２１は、管理サーバ２００から通知されるシステム全体の消費電力と、記憶部１３０に記憶された所定の電力制限しきい値または所定の電力回復しきい値とを比較し、比較結果を電力制限部１２２へ通知する。電力制限部１２２は、比較部１２１による比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上となった場合に、サーバブレードの消費電力を省電力ポリシーによって規定される値に制限する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電力制御プログラム、サーバシステム、および電力制御方法に関し、特にシステムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図る電力制御プログラム、サーバシステム、および電力制御方法に関する。

近年、サーバの処理能力向上に伴って、消費電力の上昇が顕著となってきている。特にブレードサーバは、ラックマウントサーバと比較して、ＣＰＵ（Central Processing Unit）密度が高いため、消費する電力も非常に大きい。このため、例えばＩＤＣ（Internet Data Center）などのように、ブレードサーバを含む大規模なサーバシステムを管理する場では、サーバを搭載するラックに必要な電力に対して、十分に余裕がある電力設計が行われている。

それにも拘らず、最近は、サーバのＣＰＵが益々高性能化したり、１つのサーバが複数のＣＰＵを搭載したりするため、当初の電力設計の見積もりを超える電力が必要となり、ラックに搭載されるサーバの数を制限しなければならないことがある。また、サーバの設置条件や冷房条件などにより熱が局所的に集中する場合は、温度の観点から、ラックに搭載されるサーバの数を制限して、消費電力を制限する必要がある。

このように、サーバシステムにおいて消費される電力に制限がある場合、一般には、サーバの台数が減らされたり、処理能力が低い低消費電力型のサーバが設置されたりする対処方法がある。

また、サーバ単体の消費電力に関しては、例えば特許文献１に、ブレードサーバ内のサーバブレードにブレードマネージメントコントローラ（ＢＭＣ）と呼ばれるハードウェアを付加し、サーバブレード単位で消費電力を管理することが記載されている。

特開２００５−２０２５０６号公報

しかしながら、サーバシステム全体の消費電力を制限するために、サーバの台数を減らしたり、低消費電力型サーバを設置したりするのは、サーバシステムの処理能力の向上を阻害するという問題がある。これを解決するためには、サーバシステム全体の電力設計の見直しが必要となるが、電力設計の見直しは、消費電力の問題が生じていない部分にまで影響を及ぼすことがあり現実的ではない。

また、ブレードサーバのサーバブレード単位で消費電力を管理すれば、ブレードサーバの消費電力を制限することは可能であるが、ラックマウントサーバを含むサーバシステム全体の消費電力を管理することはできない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、システムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図ることができる電力制御プログラム、サーバシステム、および電力制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、コンピュータによって実行される電力制御プログラムであって、前記コンピュータに、前記コンピュータが属するシステム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較手順と、前記比較手順における比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記コンピュータが最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従ってこのコンピュータの消費電力を制限する制限手順とを実行させることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制限手順は、前記コンピュータの消費電力が前記省電力ポリシーを超えている場合に、前記コンピュータの消費電力を段階的に前記省電力ポリシーによって規定される電力値へ収束させることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制限手順は、前記コンピュータの消費電力を、このコンピュータの現在の消費電力と前記省電力ポリシーとの中間の電力値に制限することを繰り返すことを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制限手順による消費電力の制限後、システム全体の消費電力が所定の電力回復しきい値以下となった場合に、前記コンピュータの消費電力の制限を解除する解除手順をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記解除手順は、前記コンピュータの消費電力を前記省電力ポリシーによって規定される電力値から段階的に増加させることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記解除手順は、システム全体の消費電力を電力制限しきい値未満の電力回復しきい値と比較することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制限手順は、前記コンピュータのＣＰＵ動作周波数を低減して消費電力を制限することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制限手順は、前記コンピュータの通信帯域を制限して消費電力を制限することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制限手順は、前記コンピュータのメモリ使用量を減少させて消費電力を制限することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記比較手順は、システム全体の消費電力を前記システム内のすべての省電力ポリシーに基づいて定まる電力制限しきい値と比較することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記比較手順は、システム全体の消費電力を前記システムに割り当てられた電力分配値に基づいて定まる電力制限しきい値と比較することを特徴とする。

また、本発明は、管理装置と同一システムに属する複数のサーバ装置とを有するサーバシステムであって、前記管理装置は、システム全体の消費電力を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたシステム全体の消費電力を前記複数のサーバ装置へ通知する通知手段とを有し、前記サーバ装置は、システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する制限手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、管理装置と同一システムに属する複数のサーバ装置とを有するサーバシステムにおける電力制御方法であって、前記管理装置が、システム全体の消費電力を算出する算出工程と、前記算出工程にて算出されたシステム全体の消費電力を前記複数のサーバ装置へ通知する通知工程と、前記サーバ装置が、システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較工程と、前記比較工程における比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する制限工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、コンピュータが属するシステム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較し、比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、コンピュータが最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従ってこのコンピュータの消費電力を制限する。このため、システムにおけるコンピュータの台数を減らしたり、各コンピュータのＣＰＵ性能を低下させたりすることなく、システム全体の消費電力を所定の値に制限することができ、システムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図ることができる。

また、本発明によれば、コンピュータの消費電力が前記省電力ポリシーを超えている場合に、コンピュータの消費電力を段階的に省電力ポリシーによって規定される電力値へ収束させるため、システム内のすべてのコンピュータの消費電力が一斉かつ大幅に低下してシステム全体の消費電力が急激に低下することを防ぎ、各コンピュータにおいて消費電力の制限と解除とが繰り返される発振状態を防止することができる。

また、本発明によれば、コンピュータの消費電力を、このコンピュータの現在の消費電力と省電力ポリシーとの中間の電力値に制限することを繰り返すため、消費電力の制限と解除とが繰り返される発振状態を防止することができるとともに、システム全体の消費電力の変動に応じて中間の電力値を適切に設定することにより、コンピュータの消費電力の収束時間を短縮したり、コンピュータの消費電力制限に伴う処理能力の低下を抑制したりすることができる。

また、本発明によれば、消費電力の制限後、システム全体の消費電力が所定の電力回復しきい値以下となった場合に、コンピュータの消費電力の制限を解除するため、システム全体の消費電力が十分に小さくなると、各コンピュータが要求される処理能力を発揮可能な状態に復帰させることができる。

また、本発明によれば、コンピュータの消費電力を省電力ポリシーによって規定される電力値から段階的に増加させるため、システム内のすべてのコンピュータの消費電力が一斉かつ大幅に上昇してシステム全体の消費電力が急激に上昇することを防ぎ、各コンピュータにおいて消費電力の制限と解除とが繰り返される発振状態を防止することができる。

また、本発明によれば、システム全体の消費電力を電力制限しきい値未満の電力回復しきい値と比較するため、コンピュータの消費電力が制限された直後にこの制限が解除されることを防ぎ、制限と回復の状態が繰り返して発振することを防止することができる。

また、本発明によれば、コンピュータのＣＰＵ動作周波数を低減して消費電力を制限する。また、本発明によれば、コンピュータの通信帯域を制限して消費電力を制限する。また、本発明によれば、コンピュータのメモリ使用量を減少させて消費電力を制限する。これらのため、コンピュータの消費電力を省電力ポリシーに応じて確実に制限することができる。

また、本発明によれば、システム全体の消費電力をシステム内のすべての省電力ポリシーに基づいて定まる電力制限しきい値と比較するため、例えばサーバを使用するユーザとの契約によって決定された省電力ポリシーを常に満たしながら、省電力を図ることができる。

また、本発明によれば、システム全体の消費電力をシステムに割り当てられた電力分配値に基づいて定まる電力制限しきい値と比較するため、例えば電力分配値より小さい省電力の目標値を定め、より省電力効果を高めることができる。

また、本発明によれば、システム全体の消費電力を算出し、算出されたシステム全体の消費電力を複数のサーバ装置へ通知し、サーバ装置は、システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較し、比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する。このため、システムにおけるサーバ装置の台数を減らしたり、各サーバ装置のＣＰＵ性能を低下させたりすることなく、システム全体の消費電力を所定の値に制限することができ、システムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下では、ＩＤＣ（Internet Data Center）などのデータセンタにおける大規模なサーバシステムを例に挙げて説明するが、本発明は、複数のサーバを備える他のシステムにも適用可能である。

図１は、データセンタにおける階層構造を表すトポロジの一例を示す図である。同図に示すように、センタは１つ以上のフロアから構成され、各フロアは１つ以上のシステムを有している。さらに、各システムは１つ以上のラックを有しており、各ラックはラックマウントサーバやブレードサーバなどのサーバを搭載している。そして、ブレードサーバは１つ以上のサーバブレードから構成されている。

このようなデータセンタにおいて、例えば複数のラックから構成される１つのシステムに対して電源ユニットからの電力ラインが接続されている場合、このシステムへの供給電力は、電源ユニットが供給可能な電力に依存して固定されることになる。また、このシステム下のラックに関しては、システムへの供給電力から各ラックへの供給電力値の上限が動的に決定されることになる。この場合の複数のラックの集合のように、供給電力値の上限が動的に決定される単位を以下では「電力グループ」と呼ぶ。

図２は、本実施の形態に係るデータセンタの概略構成を示すブロック図である。同図においては、ラックに搭載される複数のサーバが電力グループであるものとする。また、図２においては、１つのシステムが１つのラックから構成されるものとする。したがって、ブレードサーバ１００−１およびラックマウントサーバ１００−２〜１００−４への供給電力値の上限は、システム全体への供給電力から決定されることになる。図２に示すデータセンタは、ブレードサーバ１００−１およびラックマウントサーバ１００−２〜１００−４を搭載するラック、管理サーバ２００、電力計３００−２〜３００−４、および統括装置４００を有している。

ブレードサーバ１００−１は、サーバ内のサーバブレードごとの消費電力を測定可能であり、ブレードサーバ１００−１全体の消費電力をネットワークＮを介して管理サーバ２００へ報告している。一方、ラックマウントサーバ１００−２〜１００−４には、それぞれの電源ラインに電力計３００−２〜３００−４が取り付けられ、これらの電力計３００−２〜３００−４が対応するラックマウントサーバ１００−２〜１００−４の消費電力を測定し、管理サーバ２００へ報告する。

管理サーバ２００は、電力グループごとに設置され、電力グループの構成要素であるサーバなどへシステム全体の消費電力をネットワークＮ経由で通知する。また、管理サーバ２００は、システム全体の消費電力が大きくなった場合に電力グループの各構成要素が使用可能な電力である省電力ポリシーをネットワークＮ経由で通知する。データセンタにおけるすべての省電力ポリシーは、データセンタ全体を統括する統括装置４００において保持されており、各管理サーバ２００へは、当該管理サーバ２００が管理を担当する電力グループに関する省電力ポリシーが伝えられる。

具体的には、統括装置４００には、例えば図３に示すようなデータベースが定義されており、供給電力から規定されるフロア、システム、およびラックそれぞれに対する電力分配値が保持されている。これらの電力分配値は、物理的な配線ケーブルの容量や電源設備などによって固定されている。一方、電力グループ内のサーバについては、ラックに供給される電力が動的に分配されることになるため、各サーバが最低限使用可能な電力である最低保証電力値が決定されている。この図３では、各サーバの最低保証電力値が省電力ポリシーに相当する。

すなわち、図３においては、ラック１への電力分配値が１２ＫＷであるため、例えばサーバ３およびサーバ４の消費電力が非常に小さい場合は、サーバ１が５ＫＷの電力を消費し、サーバ２が４ＫＷの電力を消費するなどの運用が可能であるが、サーバ１〜４の合計の消費電力が１２ＫＷに近づくと、それぞれのサーバ（上記の例ではサーバ１およびサーバ２）は、消費電力を最低保証電力値に制限することになる。統括装置４００は、各管理サーバ２００へ、管理を担当する電力グループの省電力ポリシーを上述のデータベースから抽出して伝達する。

これらの省電力ポリシーは、サーバを使用するユーザの契約時に決定される。すなわち、ユーザの契約時には、例えば図４に示すような様々なポリシーが決定されるが、この中でサーバの最大消費電力に対する割合として、省電力ポリシーである最低保証電力率が規定される。このとき、例えば省電力ポリシーの値に応じて契約料金が変わるようにしても良い。この場合、常に高いＣＰＵ処理能力が要求される処理を実行するユーザは、省電力ポリシーが大きい契約が必要になるが、ユーザによっては、通常時にはそれほど高い処理能力を要求せずに、短期的に高い処理能力が必要な処理を実行する。このようなユーザは、省電力ポリシーが小さい契約をしておくことで、契約コストを抑えることができる。また、データセンタの運用側は、システムの消費電力を抑えることができると同時に、サービスの幅を広げることが可能となる。

図５は、本実施の形態に係るブレードサーバ１００と管理サーバ２００の要部構成を示すブロック図である。同図に示すブレードサーバ１００は、電力計測部１１０、エージェント実行部１２０、および記憶部１３０を有しており、管理サーバ２００は、消費電力算出部２１０、消費電力通知部２２０、およびポリシーテーブル２３０を有している。図５では省略したが、ブレードサーバ１００には図示しない複数のサーバブレードが備えられており、エージェント実行部１２０および記憶部１３０は、各サーバブレードに設けられている。なお、図５においては、サーバの例としてブレードサーバ１００を図示したが、サーバとしては電力計測部１１０を有さないラックマウントサーバであっても良い。この場合は、図２に示したように、ラックマウントサーバに接続された電力計から管理サーバ２００へ消費電力が報告される。また、図５においては、図２に示したネットワークＮを省略している。

電力計測部１１０は、ブレードサーバ１００における図示しない複数のサーバブレードの消費電力を計測し、各サーバブレードの消費電力をエージェント実行部１２０へ通知するとともに、各サーバブレードの消費電力を合計して得られるブレードサーバ１００全体の消費電力を管理サーバ２００へ報告する。

エージェント実行部１２０は、サーバブレードの起動時からエージェントプログラムを実行し、ブレードサーバ１００が属するシステム全体の消費電力が所定のしきい値に達すると、サーバブレードの消費電力を制限する。具体的には、エージェント実行部１２０は、比較部１２１および電力制限部１２２を有している。

比較部１２１は、管理サーバ２００から通知されるシステム全体の消費電力と、記憶部１３０に記憶された所定の電力制限しきい値または所定の電力回復しきい値とを比較し、比較結果を電力制限部１２２へ通知する。

電力制限部１２２は、比較部１２１による比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上となった場合に、サーバブレードの消費電力を省電力ポリシーによって規定される値に制限する。すなわち、電力制限部１２２は、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上となり、かつ、サーバブレードの消費電力が省電力ポリシー以上となった場合に、例えばＣＰＵ動作周波数を低減したり、通信帯域を制限したり、メモリ使用量を減少させたりして、サーバブレードの処理能力を低減し、消費電力を抑制する。また、電力制限部１２２は、比較部１２１による比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力回復しきい値未満となった場合に、サーバブレードの電力制限を解除する。電力制限部１２２は、電力の制限および電力制限の解除に際して、電力グループ内のすべてのサーバ（サーバブレードを含む）の消費電力が同時に変化し、結果としてシステム全体の消費電力が急激に変化することがないよう、現在の消費電力から段階的に省電力ポリシーに従って電力値を変化させる。この制御については、後に詳述する。

記憶部１３０は、あらかじめ管理サーバ２００から通知される、サーバブレードの消費電力を省電力ポリシーに従って制限するか否かを決定するためのシステム全体の消費電力のしきい値およびサーバブレードごとの省電力ポリシーを記憶する。具体的には、記憶部１３０は、電力しきい値記憶部１３１および省電力ポリシー記憶部１３２を有している。

電力しきい値記憶部１３１は、管理サーバ２００から通知される電力制限しきい値および電力回復しきい値を記憶する。ここで、電力制限しきい値は、サーバブレードが消費電力を省電力ポリシーによって規定される値に制限する際のシステム全体の消費電力であり、電力回復しきい値は、電力制限中のサーバブレードが消費電力の制限を解除する際のシステム全体の消費電力である。

電力制限しきい値は、例えば電力グループ内のすべてのサーバの省電力ポリシーに対応する電力値を合計した値としたり、システム全体に割り当てられた電力分配値としたりすることが考えられる。前者を電力制限しきい値とする場合には、システム全体に割り当てられた電力分配値が省電力ポリシーの合計以上であることが条件となるが、省電力効果が大きく、電力グループ内のすべてのサーバを実装することができ、システムの運用効率が高くなる。また、後者を電力制限しきい値とする場合には、電力グループ内の省電力ポリシーの合計が電力制限しきい値を超えないようにするため、電力制限しきい値（すなわち、システムへの電力分配値）と電力グループ内の省電力ポリシーとによっては、すべてのサーバを実装することができず、システムの運用効率が低くなることがある。

省電力ポリシー記憶部１３２は、管理サーバ２００から通知される、サーバブレードの省電力ポリシーを記憶する。すなわち、省電力ポリシー記憶部１３２は、システム全体の消費電力が電力制限しきい値以上となったときに使用可能な最低限の電力をサーバブレードごとに記憶している。

消費電力算出部２１０は、ブレードサーバ１００を含む電力グループ内のすべてのサーバの消費電力を合計し、システム全体の消費電力を算出する。消費電力通知部２２０は、消費電力算出部２１０によって算出されたシステム全体の消費電力をブレードサーバ１００を含む電力グループ内のすべてのサーバへ通知する。

ポリシーテーブル２３０は、例えば図６に示すようなテーブルを含んでおり、管理サーバ２００が管理を担当する電力グループ内のすべてのサーバの省電力ポリシーを保持している。すなわち、ポリシーテーブル２３０は、システム全体の消費電力が電力制限しきい値以上となった場合でも使用することが保証されている最低の電力を、電力グループ内のすべてのサーバについて記憶している。図６においては、サーバ１〜４の省電力ポリシーとして、最低保証電力値およびこの最低保証電力値が各サーバの最大電力値の何％に相当するかを示す最低保証電力率が記憶されている。

また、ポリシーテーブル２３０は、電力グループ内の各サーバが省電力ポリシーに従って消費電力を制限する際のシステム全体の電力制限しきい値および消費電力の制限を解除する際のシステム全体の電力回復しきい値を記憶している。これらの電力制限しきい値および電力回復しきい値は、例えば図６に示すように、いずれも電力グループ内のすべてのサーバの最低保証電力値の合計（図６では１２ＫＷ）以下であり、電力制限しきい値（図６では１１．５ＫＷ）は、電力回復しきい値（図６では１０ＫＷ）よりも大きい。このように、電力制限しきい値と電力回復しきい値との間に差を設ける、換言すれば電力の制限時と回復時にヒステリシスをもたせることで、制限と回復の状態が繰り返して発振することを防止している。このようなポリシーテーブル２３０は、上述したように、統括装置４００から伝達される。

図７は、本実施の形態に係るサーバブレードにおいて動作するエージェントプログラムによる電力制限動作を示すフロー図である。本実施の形態においては、各サーバブレードのエージェント実行部１２０がエージェントプログラムを実行することにより、管理サーバ２００からの指示を受けることなく自立的に消費電力の制限を行う。

すなわち、管理サーバ２００によって、電力グループ内のすべてのサーバを含むシステム全体の消費電力が算出され、定期的に各サーバブレード内のエージェント実行部１２０へ通知される。このシステム全体の消費電力は、比較部１２１によって取得され（ステップＳ１０１）、比較部１２１によって、システム全体の消費電力が電力しきい値記憶部１３１に記憶された電力制限しきい値以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。この判定の結果、システム全体の消費電力が電力制限しきい値未満であれば（ステップＳ１０２Ｎｏ）、サーバブレードは、消費電力を制限する必要はなく、管理サーバ２００から次にシステム全体の消費電力が通知されるまで待機する。

一方、ステップＳ１０２の判定の結果、システム全体の消費電力が電力制限しきい値以上であれば（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、この結果が比較部１２１から電力制限部１２２へ通知され、電力制限部１２２によって、電力計測部１１０によって計測されたサーバブレードの消費電力（以下「計測電力Ｐ_cur」という）と省電力ポリシー記憶部１３２に省電力ポリシーとして記憶された最低保証電力値Ｐ_setとが比較される（ステップＳ１０３）。この比較の結果、計測電力Ｐ_curが最低保証電力値Ｐ_set以下であれば（ステップＳ１０３Ｎｏ）、サーバブレードは、消費電力を制限する必要はなく、管理サーバ２００から次にシステム全体の消費電力が通知されるまで待機する。

一方、ステップＳ１０３の比較の結果、計測電力Ｐ_curが最低保証電力値Ｐ_setを超えていれば（ステップＳ１０３Ｙｅｓ）、電力制限部１２２によって、電力計測部１１０によって計測される計測電力Ｐ_curが以下の式（１）によって示される値となるように電力制限される（ステップＳ１０４）。
Ｐ_cur＝Ｐ_set＋（Ｐ_cur−Ｐ_set）／２ ・・・（１）

すなわち、最低保証電力値Ｐ_setよりも計測電力Ｐ_curと最低保証電力値Ｐ_setとの差の半分だけ大きい値にサーバブレードの消費電力が制限される。電力制限部１２２による消費電力の制限は、例えばＣＰＵ動作周波数を低減したり、通信帯域を制限したり、メモリ使用量を抑えたりすることによって行われる。

電力制限部１２２によってサーバブレードの消費電力が制限されると、再び管理サーバ２００からシステム全体の消費電力が通知され、比較部１２１によって、システム全体の消費電力が電力しきい値記憶部１３１に記憶された電力回復しきい値未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。この判定の結果、システム全体の消費電力が電力回復しきい値以上であれば（ステップＳ１０５Ｎｏ）、まだシステム全体の消費電力が大きい状態にあると判断され、電力制限部１２２によって、再度上記式（１）に従ったサーバブレードの電力制限が実行される。

このように本実施の形態においては、サーバブレードの消費電力を一度に最低保証電力値Ｐ_setまで低下させるのではなく、上記式（１）による電力制限を繰り返すことにより、段階的に行われ、徐々に消費電力が最低保証電力値Ｐ_setへ収束する。これは、電力グループ内のすべてのサーバ（サーバブレードを含む）が同時に消費電力を省電力ポリシーである最低保証電力値まで低下させてしまうと、システム全体の消費電力が急激に低下するため、すぐに電力制限を解除することになり、再びシステム全体の消費電力が急激に増加して電力制限を行うといった制限と解除の発振状態が生じてしまうと考えられるためである。

なお、上記式（１）においては、計測電力Ｐ_curと最低保証電力値Ｐ_setとの中央の値に消費電力を制限していくものとしたが、段階的に消費電力を制限していく方法はこれに限定されない。すなわち、システム全体の消費電力の変動が大きい場合は、計測電力Ｐ_curと最低保証電力値Ｐ_setとの差の１／３または１／４だけ最低保証電力値Ｐ_setよりも大きい値に消費電力を制限し、サーバブレードの消費電力が最低保証電力値Ｐ_setへ収束する時間の短縮を図っても良い。反対に、システム全体の消費電力の変動が緩やかな場合は、計測電力Ｐ_curを一度にあまり低下させることなく、サーバブレードの消費電力低下に伴う処理能力の低下を抑制しても良い。

一方、ステップＳ１０５の判定の結果、システム全体の消費電力が電力回復しきい値未満であれば（ステップＳ１０５Ｙｅｓ）、システム全体の消費電力が十分小さい状態になったと判断され、電力制限部１２２による電力制限が解除される（ステップＳ１０６）。このとき、電力制限を段階的に行ったのと同様に、電力制限の解除も段階的に行うようにしても良い。また、上述したように、電力回復しきい値は、電力制限しきい値よりも小さいため、電力制限を解除した直後に再び電力制限を行う必要が生じる可能性は小さい。

本実施の形態においては、サーバブレードが管理サーバ２００からシステム全体の消費電力を取得すると、エージェント実行部１２０におけるエージェントプログラムの制御によりサーバブレードの電力制限および電力制限の解除が行われる。さらに、サーバブレードに限らず、電力グループ内のすべてのサーバにおいて同様の制御が行われるため、たとえ管理サーバ２００に異常が発生したり、ネットワークＮに異常が発生したりする場合でも、システム全体の消費電力を適切に制限することができ、システムの信頼性を向上することが可能となる。

このような省電力ポリシーについてまとめると、電力グループ内のサーバ１〜４には、例えば図６に示したように、それぞれ省電力ポリシーである最低保証電力値や最低保証電力率が規定されている。すなわち、例えばサーバ１に関しては最大電力の７０％に相当する３．６ＫＷが省電力ポリシーとして規定されている。これは、例えば図８に示すように、サーバ１〜４に対応する斜線が付加された円柱を各サーバの最大電力とすれば、この最大電力を示す円柱から紙面右方向へ延長された円柱が省電力ポリシーである最低保証電力値に相当することになる。図８の省電力ポリシーの円柱には、最低電力保証値が示されており、この省電力ポリシーの円柱は、それぞれのサーバの最大電力の円柱の断面積に対して最低保証電力率に等しい断面積を有している。

また、図８の紙面左方向には、この電力グループの最大電力が斜線が付加された太い円柱で示されており、この電力グループに供給される１２ＫＷがさらに左方向の円柱で示されている。このようなシステムにおいて、システム全体の消費電力が電力制限しきい値１１．５ＫＷに達するまでは、サーバ１〜４は各々必要な電力を消費しているが、システム全体の消費電力が電力制限しきい値１１．５ＫＷに達すると、各サーバが自立的に消費電力を制限して、サーバ１〜３は３．６ＫＷを消費し、サーバ４は１．２ＫＷを消費するようになる。このため、システム全体の消費電力が１２ＫＷを超えることがなく、この電力グループへの供給電力ですべてのサーバの消費電力を賄うことができる。また、省電力ポリシーとなる最低保証電力値の合計（図８では１２ＫＷ）を、例えば省電力のための目標値などに変更すれば、システム全体の消費電力を電力グループへの供給電力よりも常に小さくして、省電力効果を高めることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、サーバがシステム全体の消費電力を取得すると、エージェントプログラムの制御により自立的に、システム全体の消費電力が所定のしきい値以上であるか否かを判定し、所定のしきい値以上であれば、さらにサーバ自身の消費電力をあらかじめ定められた省電力ポリシーと比較し、省電力ポリシーを超えていれば消費電力を省電力ポリシーに従って制限する。このため、システムにおけるサーバの台数を減らしたり、サーバの処理能力を低下させたりすることなく、システム全体の消費電力を所定の値に制限することができ、システムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図ることができる。

（付記１）コンピュータによって実行される電力制御プログラムであって、前記コンピュータに、
前記コンピュータが属するシステム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較手順と、
前記比較手順における比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記コンピュータが最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従ってこのコンピュータの消費電力を制限する制限手順と
を実行させることを特徴とする電力制御プログラム。

（付記２）前記制限手順は、
前記コンピュータの消費電力が前記省電力ポリシーを超えている場合に、前記コンピュータの消費電力を段階的に前記省電力ポリシーによって規定される電力値へ収束させることを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記３）前記制限手順は、
前記コンピュータの消費電力を、このコンピュータの現在の消費電力と前記省電力ポリシーとの中間の電力値に制限することを繰り返すことを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記４）前記制限手順による消費電力の制限後、システム全体の消費電力が所定の電力回復しきい値以下となった場合に、前記コンピュータの消費電力の制限を解除する解除手順をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記５）前記解除手順は、
前記コンピュータの消費電力を前記省電力ポリシーによって規定される電力値から段階的に増加させることを特徴とする付記４記載の電力制御プログラム。

（付記６）前記解除手順は、
システム全体の消費電力を電力制限しきい値未満の電力回復しきい値と比較することを特徴とする付記４記載の電力制御プログラム。

（付記７）前記制限手順は、
前記コンピュータのＣＰＵ動作周波数を低減して消費電力を制限することを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記８）前記制限手順は、
前記コンピュータの通信帯域を制限して消費電力を制限することを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記９）前記制限手順は、
前記コンピュータのメモリ使用量を減少させて消費電力を制限することを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記１０）前記比較手順は、
システム全体の消費電力を前記システム内のすべての省電力ポリシーに基づいて定まる電力制限しきい値と比較することを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記１１）前記比較手順は、
システム全体の消費電力を前記システムに割り当てられた電力分配値に基づいて定まる電力制限しきい値と比較することを特徴とする付記１記載の電力制御プログラム。

（付記１２）管理装置と同一システムに属する複数のサーバ装置とを有するサーバシステムであって、
前記管理装置は、
システム全体の消費電力を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出されたシステム全体の消費電力を前記複数のサーバ装置へ通知する通知手段とを有し、
前記サーバ装置は、
システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する制限手段と、を有する
ことを特徴とするサーバシステム。

（付記１３）管理装置と同一システムに属する複数のサーバ装置とを有するサーバシステムにおける電力制御方法であって、
前記管理装置が、
システム全体の消費電力を算出する算出工程と、
前記算出工程にて算出されたシステム全体の消費電力を前記複数のサーバ装置へ通知する通知工程と、
前記サーバ装置が、
システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較工程と、
前記比較工程における比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する制限工程と
を有することを特徴とする電力制御方法。

本発明は、システムの処理能力の低下を抑制しつつ、システム全体の消費電力の低減を図る場合に適用することができる。

データセンタにおけるトポロジの一例を示す図である。 一実施の形態に係るデータセンタの概略構成を示すブロック図である。 一実施の形態に係る統括装置において定義されるデータベースの一例を示す図である。 一実施の形態に係るポリシーの一例を示す図である。 一実施の形態に係るブレードサーバおよび管理サーバの要部構成を示すブロック図である。 一実施の形態に係るポリシーテーブルの一例を示す図である。 一実施の形態に係るエージェントプログラムによる電力制限動作を示すフロー図である。 一実施の形態に係るシステム内の省電力ポリシーを模式的に示す図である。

符号の説明

１１０ 電力計測部
１２０ エージェント実行部
１２１ 比較部
１２２ 電力制限部
１３０ 記憶部
１３１ 電力しきい値記憶部
１３２ 省電力ポリシー記憶部
２１０ 消費電力算出部
２２０ 消費電力通知部
２３０ ポリシーテーブル

Claims (8)

1. コンピュータによって実行される電力制御プログラムであって、前記コンピュータに、
   前記コンピュータが属するシステム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較手順と、
   前記比較手順における比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記コンピュータが最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従ってこのコンピュータの消費電力を制限する制限手順と
   を実行させることを特徴とする電力制御プログラム。
2. 前記制限手順は、
   前記コンピュータの消費電力が前記省電力ポリシーを超えている場合に、前記コンピュータの消費電力を段階的に前記省電力ポリシーによって規定される電力値へ収束させることを特徴とする請求項１記載の電力制御プログラム。
3. 前記制限手順は、
   前記コンピュータの消費電力を、このコンピュータの現在の消費電力と前記省電力ポリシーとの中間の電力値に制限することを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の電力制御プログラム。
4. 前記制限手順による消費電力の制限後、システム全体の消費電力が所定の電力回復しきい値以下となった場合に、前記コンピュータの消費電力の制限を解除する解除手順をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１記載の電力制御プログラム。
5. 前記解除手順は、
   前記コンピュータの消費電力を前記省電力ポリシーによって規定される電力値から段階的に増加させることを特徴とする請求項４記載の電力制御プログラム。
6. 前記解除手順は、
   システム全体の消費電力を電力制限しきい値未満の電力回復しきい値と比較することを特徴とする請求項４記載の電力制御プログラム。
7. 管理装置と同一システムに属する複数のサーバ装置とを有するサーバシステムであって、
   前記管理装置は、
   システム全体の消費電力を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出されたシステム全体の消費電力を前記複数のサーバ装置へ通知する通知手段とを有し、
   前記サーバ装置は、
   システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する制限手段とを有する
   ことを特徴とするサーバシステム。
8. 管理装置と同一システムに属する複数のサーバ装置とを有するサーバシステムにおける電力制御方法であって、
   前記管理装置が、
   システム全体の消費電力を算出する算出工程と、
   前記算出工程にて算出されたシステム全体の消費電力を前記複数のサーバ装置へ通知する通知工程と、
   前記サーバ装置が、
   システム全体の消費電力を所定の電力制限しきい値と比較する比較工程と、
   前記比較工程における比較の結果、システム全体の消費電力が所定の電力制限しきい値以上である場合に、前記サーバ装置が最低限使用可能な電力を示す省電力ポリシーに従って自装置の消費電力を制限する制限工程と
   を有することを特徴とする電力制御方法。

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