JP2013143120A - Computer system and method for power management - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の筐体と複数の配電盤を有する計算機システムの電力管理に関する。 The present invention relates to power management of a computer system having a plurality of cases and a plurality of switchboards.
コンピュータ・システムは、1つの筐体の中に複数台のサーバを搭載可能なブレード型サーバを使用することにより、1筐体あたり、または、ラック1台あたりの物理的なサーバの集約度を向上させることが可能である。 The computer system uses a blade-type server that can mount multiple servers in a single chassis, improving the degree of physical server consolidation per chassis or rack. It is possible to make it.
また、ブレード型サーバでは、筐体に搭載している電源モジュールを筐体に搭載する複数台のサーバで共有しているが、コンピュータ・システムの動作時において、サーバ毎に利用度が不均一で電力消費量が異なっていることを利用して、サーバ毎に消費電力の上限値を可変に制御可能な仕組みを入れて、筐体に搭載されている電源モジュールから供給可能な電力を効率よく利用する電力管理が行われている。 In a blade server, the power supply module installed in the chassis is shared by multiple servers installed in the chassis. However, when the computer system is operating, the usage is not uniform for each server. Utilizing the fact that the power consumption is different, a mechanism that can variably control the upper limit of power consumption for each server is put in, and the power that can be supplied from the power supply module mounted on the chassis is used efficiently Power management is performed.
本技術分野の背景として、特許文献1がある。この公報では、消費電力の上限値を可変に設定可能な単位をデバイス、電源を共有しているデバイス群をデバイス・グループとし、「デバイス・グループの正味の電力消費を制限するために、可変グループ電力制限を実施する。現在のグループ電力制限を満足させるために、各デバイスに実施した可変デバイス電力制限を別個に調節可能とする。デバイス電力制限は、電力管理方法に従って動的に選択される。この方法では、選択的に、利用度の低いデバイスのデバイス電力制限を低下させ、利用度の高いデバイスのデバイス電力制限を上昇させる。」と記載している。
There exists
しかしながら、コンピュータ・システムの設備設計においては、配電コストの最小化を目的とする場合に、1筐体にサーバを最大搭載した場合の最大消費電力量と電源系の冗長性を考慮して、1つの配電盤から供給可能な電力を複数の筐体で共有したり、複数の配電盤から1つの筐体に電力供給をしたりするため、電源系の故障時も含めて、電力制限を最小化して、配電盤から供給可能な電力を最大限利用するためには、コンピュータ・システムに電力供給を行う配電盤が冗長系も含めて複数あることを考慮して、設備設計と電力管理を行う必要があり、特許文献1の電力管理方法では不十分である。
However, in the computer system equipment design, in order to minimize the power distribution cost, considering the maximum power consumption and the redundancy of the power supply system when the maximum number of servers is installed in one chassis, 1 In order to share the power that can be supplied from one switchboard with multiple chassis, or to supply power from multiple switchboards to one chassis, minimizing the power limit, including when the power supply system fails, In order to make maximum use of the power that can be supplied from the switchboard, it is necessary to perform equipment design and power management considering that there are multiple switchboards that supply power to the computer system, including redundant systems. The power management method of
複数の配電盤からの供給電力を複数の筐体で共有するコンピュータ・システムにおいて、配電盤の定格電力容量を超えない範囲で複数の筐体間で電力消費量の上限値の調整を動的にできないため、配電盤からの供給電力を最大限に利用できない点である。また、電源系の故障時に、配電盤の定格電力容量を超えない範囲で複数の筐体間で電力消費量の上限値の調整を動的にできないため、配電盤からの供給電力を最大限に利用できない点である。 In a computer system that shares power supplied from multiple switchboards among multiple chassis, the upper limit of power consumption cannot be dynamically adjusted between multiple chassis within a range that does not exceed the rated power capacity of the switchboard The power supplied from the switchboard cannot be used to the maximum. In addition, when the power supply system fails, the upper limit value of power consumption cannot be adjusted dynamically among multiple chassis within the range that does not exceed the rated power capacity of the switchboard, so the power supplied from the switchboard cannot be used to the maximum extent possible. Is a point.
上述の課題を解決するために、本発明に係る計算機システム及び電力管理方法は、複数の筐体と複数の配電盤とを備え、前記配電盤が前記筐体に電力を供給する計算機システムにおいて、前記筐体は、複数の計算機モジュールと複数の電源モジュールと管理モジュールとを有し、前記複数の筐体間は、バスで接続され、前記配電盤は、前記電源モジュールと接続され、前記管理モジュールは、前記配電盤と前記電源モジュールとの対応を前記筐体毎に管理する電源接続情報と、前記計算機モジュールの消費電力及び前記電源モジュールの出力電力を筐体毎に管理する電力テーブルとを有し、ある筐体に属するある電源モジュールの出力電力が、前記ある電源モジュールに設定された上限の出力電力に達すると、前記管理モジュールは、第一の電力制御により前記ある筐体に属する計算機モジュールの消費電力を下げて、前記ある電源モジュールの出力電力を下げることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a computer system and a power management method according to the present invention include a plurality of casings and a plurality of switchboards, and the switchboard supplies power to the casings. The body includes a plurality of computer modules, a plurality of power supply modules, and a management module, the plurality of cases are connected by a bus, the switchboard is connected to the power supply module, and the management module includes the management module A power connection information for managing the correspondence between the switchboard and the power supply module for each case; a power table for managing the power consumption of the computer module and the output power of the power supply module for each case; When the output power of a certain power supply module belonging to the body reaches the upper limit output power set for the certain power supply module, the management module Lower power consumption of the computer modules belonging to the certain housing by force control, wherein the lower the output power of the certain power module.
また、前記ある筐体の管理モジュールは、前記第一の電力制御により前記ある筐体の電力状態が変わると、前記電力テーブルのある筐体に関する情報を更新し、前記電力テーブルの更新した情報を、前記バスを介して他の筐体に送信する。 In addition, when the power state of the certain case is changed by the first power control, the management module of the certain case updates information on the certain case in the power table, and updates the information in the power table. , And transmitted to another casing via the bus.
本発明によれば、各筐体に搭載されている管理モジュールが、各筐体の電源接続情報と消費電力量情報を記録する電力テーブルを共有して、電源モジュールの電力出力量の上限値を動的に制御しているため、各筐体の消費電力量が電源モジュールの電力出力量の上限値に達して電力制限される頻度を最小化し、電力制限によるサーバ処理能力の低下を最低限に抑えることができる。 According to the present invention, the management modules installed in each housing share the power table that records the power connection information and the power consumption information of each housing, and set the upper limit value of the power output amount of the power module. Because it is dynamically controlled, the frequency with which the power consumption of each chassis reaches the upper limit of the power output amount of the power supply module and the power is limited is minimized, and the decrease in server processing capacity due to power limitation is minimized. Can be suppressed.
複数の配電盤からの供給電力を複数の筐体で共有するコンピュータ・システムにおいて、配電盤の定格電力容量を超えない範囲で、配電盤からの供給電力を最大限に利用するという目的を、各筐体に搭載する管理モジュール間で電源接続情報と電力テーブルを共有し、管理モジュールから電源モジュールの電力上限値を動的に制御することにより実現する。 In a computer system that shares power supplied from multiple switchboards in multiple chassis, each chassis has the purpose of maximizing the power supplied from the switchboard within the range that does not exceed the rated power capacity of the switchboard. This is realized by sharing the power connection information and the power table between the installed management modules and dynamically controlling the power upper limit value of the power module from the management module.
以下、図面を用いて実施例を説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態のコンピュータ・システムの構成図で、筐体100a〜100cが3台、配電盤200a〜200dが4台、筐体100には電源モジュール110a〜110dを4台、管理モジュール120を1台、サーバブレード140a〜140cが3台、その他モジュール160が1台を含む例である。電源モジュール110a〜110dは、配電盤200a〜200dのいずれかに接続され、配電盤200a〜200dからの電力を筐体100a〜100cに供給する。電源モジュール110a〜110dと配電盤200a〜200dの間には、ブレーカ210a〜210dがあり、配電盤200a〜200dからの供給電力が、配電盤200a〜200dの定格電力容量を超えないように過電流を防ぐ。また、電源モジュール110a〜110dは、管理モジュール120から設定可能な電力上限値111と電力出力量の値をモニタリングする電力モニタ112を内部に持っており、電力モニタ112の値が電力上限値111を超えた場合には、電力出力量が電力上限値111以下なるように電力制限し、管理モジュール120に、電力出力量が電力制限の状態であることを通知する機能を持つ。
FIG. 1 is a configuration diagram of a computer system according to an embodiment of the present invention. Three
図2は、管理モジュール120の内部構成図の例を示す。
FIG. 2 shows an example of an internal configuration diagram of the
管理モジュール120は、CPU125と、電力テーブル121と電源接続情報122と電力上限値制御プログラム123を記録するメモリ124と、通信制御部126と、ユーザインタフェース127から構成される。筐体100a〜100cの各管理モジュール120は、外部通信バス154を経由して外部ネットワーク130で接続されており、電力テーブル121と電源接続情報122を相互に通信して共有する。電力テーブル121は、筐体100a〜100c内の各電源モジュール110a〜110d、管理モジュール120、各サーバブレード140a〜140c、その他モジュール160の電力仕様情報と消費電力情報を保持する。また、電力テーブル121は、配電盤200a〜200dの設備仕様情報と供給電力情報を保持する。電源接続情報122は、筐体100a〜100cに搭載されている各電源モジュール110a〜110dと配電盤200a〜200dとの接続状態を保持する。
The
CPU125は、メモリ124に記録されている電力上限値制御プログラム123に従い電力制御を実行する。CPU125は、電力上限値制御プログラム123の実行により、電源モジュール110a〜110dの電力出力量が電力制限状態にあるかを検知し、電力テーブル121と電源接続情報122から各配電盤200a〜200dに接続されている電源モジュール110a〜110dの電力出力量の合計を計算し、各配電盤200a〜200dの定格電力容量を超えないように、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111の設定値を動的に変更する。
The
通信制御部126は、電力上限値制御プログラム123を実行するCPU125からの指示に従い、内部管理バス151を通じて電源モジュール110a〜110dの各電源モジュールの電力上限値111を設定する。また、通信制御部126は、電力上限値制御プログラム123を実行するCPU125からの指示に従い、内部管理バス152を通じて各電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から各電源モジュール110a〜110dの現在の電力出力量を取得し、メモリ124に記録されている電力テーブル121を更新する。また、通信制御部126は、電力上限値制御プログラム123を実行するCPU125からの指示に従い、内部管理バス153を通じて、各サーバブレード140a〜140cの省電力制御部141を制御する。また、通信制御部126は、電力上限値制御プログラム123を実行するCPU125からの指示に従い、外部通信バス154を経由して外部ネットワーク130で接続されている他の筐体の管理モジュール120と相互に通信して、メモリ124に記録されている電力テーブル121と電源接続情報122を更新する。
The
ユーザインタフェース127は、ユーザから入力された電力テーブル121の項目と電源接続情報122をメモリ124に出力する。ユーザインタフェース127の例としては、例えばKVM(Keyboard/Video/Mouse)や、コンソール接続等がある。
The
図1の実施例では、管理モジュールは1台の構成であるが、複数の管理モジュールが筐体100a〜100c内に搭載されている構成でもよい。管理モジュールが複数台ある構成では、管理モジュールを主系の管理モジュールと、待機系の管理モジュールとに分ける。主系の管理モジュールは、上記に述べた動作を実行する。待機系の管理モジュールは、主系の管理モジュールが異常、故障の発生やメンテナンス等により継続動作ができなくなった場合に、主系の管理モジュールに代わり継続動作を行う。管理モジュールが複数台の場合には、内部管理バス151、152、153は全て管理モジュールの台数分だけ具備される。また主系と待機系の管理モジュール間にも管理バスを追加する。このバスにより、1つの管理モジュール内部の通信制御部126は他の管理モジュールの通信制御部126から情報を取得することが可能となる。
In the embodiment of FIG. 1, the management module has a single configuration, but a configuration in which a plurality of management modules are mounted in the
また、図1の実施例では、内部管理バス151、152、153はそれぞれ独立したバスである。しかし実施例の形態に限らず、内部管理バス151、152、15は1本の共通バスとしてもよい。内部管理バス151、152、153が、それぞれがさらに分割される構成でもよい。
In the embodiment of FIG. 1, the
図3は、電源接続情報122の例である。
FIG. 3 is an example of the
電源接続情報122は、筐体100a〜100cに搭載されている各電源モジュール110a〜110dと配電盤200a〜200dとの接続状態を示すマトリクス表である。例えば、図1の構成図に対応する電源接続情報122は、図3(a)となる。図1の構成図において、筐体100aの電源モジュール110a、110bは配電盤200aに接続されているので、図3(a)の筐体100aの電源モジュール110a、110bと配電盤200aがクロスする欄は接続の状態となり、図1の構成図において、筐体100aの電源モジュール110c、110dと配電盤200aは接続されていないので、図3(a)の筐体100aの電源モジュール110c、110dと配電盤200aがクロスする欄は未接続の状態(空欄で示す)となる。
The
電源接続情報122の初期値は、管理者が外部ネットワーク130から管理モジュール120の外部通信バス154経由でユーザインタフェース127にアクセスして設定する。管理モジュール120は、電源モジュール110a〜110dのオン・オフ制御と状態監視を行い、電源モジュール110a〜110dの状態に応じて、マトリクス表の該当欄の状態を更新する。例えば、電源モジュール110a〜110dをオン状態にした場合は、マトリクス表の該当欄を接続状態に更新し、電源モジュール110a〜110dをオフ状態にした場合は、マトリクス表の該当欄を未接続の状態(空欄で示す)に更新する。また、電源モジュール故障を検知した場合、あるいは電源ラインの故障を検出した場合には、マトリクス表の該当欄を未接続の状態(空欄で示す)に更新する。
The initial value of the
故障の検出方法の例としては、管理モジュール120が、電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から出力電圧と出力電流を計測して、電源モジュール110a〜110dの電力出力量を算出し、電源モジュール110a〜110dの出力電力が0Wであることを検出することにより、供給電力が0Wとなっている電源モジュール自身か、電源モジュールを接続している配電盤からの電力供給ラインが故障したと判断することが可能である。例えば、図1の構成図において、配電盤200aの電源ラインが故障した場合、管理モジュール120は、配電盤200aに接続されている筐体100aの電源モジュール110a、110bと筐体100bの電源モジュール110aの出力電力が0Wであることを検知し、配電盤200aの電源ラインが故障したと判断し、電源接続情報122を、図3(a)の内容から図3(b)の内容へ更新する。
As an example of the failure detection method, the
図4、5、6、7、8は、電力テーブル121の例である。 4, 5, 6, 7, and 8 are examples of the power table 121. FIG.
電力テーブル121は、管理モジュール120とサーバブレード140a〜140cとその他モジュール160の各電力モード値に対する最大消費電力401、402、403と、現在の電力モード値404と、現在の電力モード値404に対する現在の最大消費電力405をテーブルとして保持する。
The power table 121 includes the
管理モジュール120は、サーバブレード140a〜140cの消費電力を、現在の最大消費電力405の値以下になるように省電力制御部141を制御して電力制限をする。電力モード値の値は小さいほど、省電力制御部141による省電力制御量が少なくなり最大消費電力と最大処理性能は大きくなり、電力モード値の値が大きいほど省電力制御部141による省電力制御量が多くなり最大消費電力と最大処理性能は小さくなる。省電力制御部141の省電力制御の例としては、サーバブレード140a〜140cの動作電圧や動作周波数を最大値から低下させる割合を制御したり、動作電圧や動作周波数を低下させる時間の割合を制御したりする方法がある。
The
図4−図8の電力テーブル121は、電力モード値を、1,2,3の3つに設定した例で、電力モード値が最小の1の場合の最大消費電力401は、管理モジュール120からサーバブレード140a〜140cの省電力制御部141による省電力制御を全く行わない場合の最大消費電力を示し、電力モード値が最大の3の場合の最大消費電力403は、管理モジュール120からサーバブレード140a〜140cの省電力制御部141による省電力制御を最大限に行った場合の最大消費電力を示し、電力モード値が2の場合の最大消費電力402は、管理モジュール120からサーバブレード140a〜140cの省電力制御部141による省電力制御を電力モード値=1と電力モード値=3の中間の制御を行った場合の最大消費電力を示している。
The power table 121 in FIG. 4 to FIG. 8 is an example in which the power mode value is set to three of 1, 2, 3, and the
管理モジュール120が、サーバブレード140a〜140cの省電力制御部141による省電力制御を全く行わない場合の最大消費電力と省電力制御を最大限に行った場合の最大消費電力の範囲内で、電力モード値の数を4つ以上に設定して、電力モード値の値が小さいほど、省電力制御部141による省電力制御量を少なくして最大消費電力と最大処理性能を大きくし、電力モード値の値が大きいほど省電力制御部141による省電力制御量を多くして最大消費電力と最大処理性能を小さくして、電力モード値の設定数に応じた、より細かな省電力制御をすることも可能である。
Within the range of the maximum power consumption when the
各電力モード値に対する最大消費電力401、402、403の値は、サーバブレード140a〜140c、管理モジュール120、その他モジュール160の電力仕様で決まる固有な数値であり、管理者が外部ネットワーク130から管理モジュール120の外部通信バス154経由でユーザインタフェース127にアクセスして設定する。また、電力テーブル121は、電源モジュール110a〜110dの電力上限値の設定可能な最大値406と、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111に設定している現在の電力上限値の設定値407と電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から取得した現在の電力モニタ値408と過去の電力モニタ値409をテーブルとして保持する。電源モジュール110a〜110dの電力上限値の設定可能な最大値406は、電源モジュール110a〜110dの電力仕様で決まる固有な数値であり、管理者が外部ネットワーク130から管理モジュール120の外部通信バス154経由でユーザインタフェース127にアクセスして設定する。
The values of
管理モジュール120の中のCPU125は、電力上限値制御プログラム123の実行により、電源モジュール110a〜110dの電力上限値の設定可能な最大値406以下になるように、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111を設定し、電源モジュール110a〜110dの現在の電力上限値の設定値407に記録する。管理モジュール120の中のCPU125は、電力上限値制御プログラム123の実行により、電源モジュール110a〜110dの現在の電力モニタ値408の値を過去の電力モニタ値409にコピーした後に、電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から取得した電力モニタ値を現在の電力モニタ値408として記録する。
The
また、電力テーブル121は、配電盤200a〜200dの定格電力容量411と現在の供給電力上限412と現在の供給電力413をテーブルとして保持する。定格電力容量411は、配電盤200a〜200dの設備仕様で決まる固有な数値であり、管理者が外部ネットワーク130から管理モジュール120の外部通信バス154経由でユーザインタフェース127にアクセスして設定する。管理モジュール120の中のCPU125は、電力上限値制御プログラム123の実行により、電源接続情報122から筐体100a〜110cと接続状態になっている電源モジュール110a〜110dの現在の電力上限値の設定値407の合計を計算して、配電盤200a〜200dの現在の供給電力上限412を記録する。
The power table 121 holds the rated
例えば、電源接続情報122が図3(a)、電力テーブル121が図4の場合は、配電盤200aと接続状態となっている電源モジュール110は、筐体100aの電源モジュール110aと、筐体100aの電源モジュール110bと、筐体100bの電源モジュール110aであるので、筐体100aの電源モジュール110aの電力上限値の設定値407の425Wと、筐体100aの電源モジュール110bの電力上限値の設定値407の425Wと、筐体100bの電源モジュール110aの電力上限値の設定値407の463Wを合計した1313Wを、配電盤200aの現在の供給電力上限412として記録する。
For example, when the
また、管理モジュール120の中のCPU125は、電力上限値制御プログラム123の実行により、電源接続情報122において筐体100a〜110cと接続状態になっている電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から取得した現在の電力モニタ値408の合計を計算して、配電盤200a〜200dの現在の供給電力413を記録する。
Further, the
例えば、電源接続情報122が図3(a)、電力テーブル121が図4の場合は、配電盤200bと接続状態となっている電源モジュール110は、筐体100bの電源モジュール110bと、筐体100cの電源モジュール110aと、筐体100cの電源モジュール110bであるので、筐体100bの電源モジュール110bの現在の電力モニタ値408の300Wと、筐体100cの電源モジュール110aの現在の電力モニタ値408の350Wと、筐体100cの電源モジュール110bの現在の電力モニタ値408の350Wを合計した1000Wを、配電盤200bの現在の供給電力413として記録する。
For example, when the
図9は、電力上限値制御プログラム123の処理を説明するフローチャートの例である。図9のフローチャートは、筐体100a〜100cに搭載されている各管理モジュール120内のCPU125が実行する。
FIG. 9 is an example of a flowchart for explaining the processing of the power upper
ステップ510において、筐体100a〜100cにある各管理モジュール120が、電源モジュール110a〜110dのいずれかが電力制限の状態にあるか、電源モジュール110a〜110dの全てが電力制限の状態にないかを判定する。判定は、電源モジュール110a〜110dが内部管理バス152経由で管理モジュール120に電力制限状態を通知しているかどうかで判定する。
In
電源モジュール110a〜110dの全てが電力制限の状態にない場合は、電源接続情報122の更新を確認するステップ522に移る。電源モジュール110a〜110dのいずれかが電力制限の状態にある場合は、電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から現在の電力モニタ値を取得するステップ520に移る。
When all of the
まず、電源モジュール110a〜110dの全てが電力制限の状態にない場合について説明する。
First, a case where all of the
ステップ522において、管理モジュール120は、電源接続情報122の変更があったかどうかを判定する。電源接続情報122の変更がなかった場合はフローチャートの開始ステップに戻る。電源接続情報122の変更があった場合は、ステップ523に移る。
In
ステップ523において、管理モジュール120は、電力テーブル123の現在の電力モニタ値408を過去の電力モニタ値409にコピーし、電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から現在の電力モニタ値を取得し、現在の電力モニタ値408に記録する。
In
ステップ531において、ステップ530と同じ処理を実行するが、電力制限に状態にある電源モジュールはなく、現在の電力モード値404を再設定する処理と、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111a〜111dを設定する処理は不要なので、電力テーブル121と電源接続情報122の更新・共有の処理が終了すると、フローチャートの開始ステップに戻る。
In
次に、電源モジュール110a〜110dのいずれかが電力制限の状態にある場合について説明する。
Next, a case where any one of the
ステップ520において、管理モジュール120は、電力テーブル123の現在の電力モニタ値408を過去の電力モニタ値409にコピーし、電源モジュール110a〜110dの電力モニタ112から現在の電力モニタ値を取得し、現在の電力モニタ値408に記録する。例えば、図1の構成図において、電源接続情報122が図3(a)、電力テーブル123が図4のシステム状態で、配電盤200aの電源ラインが故障した状態になった場合、配電盤200aの電源ラインからの供給電力の喪失分を配電盤200b、200c、200dの電源ラインからの供給電力で補うため、筐体100aと筐体100bの電力モニタ値408a、408bは、図4から図5のように変化する。この時、筐体100aの電源モジュール110c、110dの電力モニタ値408aは、図4の値から上昇し、現在の電力上限値の設定値407aまで上昇したところで抑えられ電力制限状態になるため、筐体100aの電力モニタ値408aの合計は、図4から図5で1000Wから850Wに減少する。一方、筐体100bの電源モジュール110b、110c、110dの電力モニタ値408bは、図4の値から上昇するが、現在の電力上限値の設定値407bまで到達せず、筐体100bの電力モニタ値408bの合計は、図4から図5で1200Wのままである。
In
ステップ521において、電力制限に状態にある電源モジュールを持つ筐体の電力モード値を最大に設定する。例えば、図1の構成図において、電源接続情報122が図3(a)、電力テーブル121が図4のシステム状態から、配電盤200aの電源ラインが故障した状態になった場合、電力テーブル121は図5となる。筐体100aの電源モジュール110c、110dが電力制限の状態にあるので、筐体100aの現在の電力モード値404aを最大の3に設定する。電力モード値404aの変更により、現在の最大消費電力405aの値は、電力モード値=3の最大消費電力403aになるので、電力モニタ値408aは、現在の上限値の設定値407a以下になり、筐体100aの電源モジュール110c、110dが電力制限の状態は解除される。
In
ステップ530において、筐体100a〜100cに搭載されている各管理モジュール120は外部ネットワーク130を介して相互に通信して、電力テーブル121と電源接続情報122を最新情報に更新する。例えば、図1の構成図において、電源接続情報122が図3(a)、電力テーブル123が図4のシステム状態から、配電盤200aの電源ラインが故障した状態になった場合には、筐体100aに搭載している管理モジュール120が、筐体100aの部分の電力テーブル121と電源接続情報122を更新し、筐体100bに搭載している管理モジュール120が、筐体100bの部分の電力テーブル121と電源接続情報122を更新し、筐体100cに搭載している管理モジュール120が、筐体100cの部分の電力テーブル121と電源接続情報122を更新する。その後、筐体100a〜100cに搭載されている各管理モジュール120は外部ネットワーク130を介して、各管理モジュール120が更新した部分の電力テーブル121と電源接続情報122を相互に通信して共有し、筐体100a〜100cの各管理モジュール120の電源接続情報122は図3(b)、電力テーブル121は図6となる。
In
ステップ540において、管理モジュール120は、現在の電力モニタ値408の合計を、電源モジュール110が電力制限される前の過去の電力モニタ値409の合計に近い値になるように、現在の電力モード値404を再設定する。
In
ステップ550において、管理モジュール120は、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111a〜111dを、配電盤の定格電力容量411を超えない範囲で、配電盤の定格電力容量411と現在の供給電力上限412の差が最小になるように、電力上限値110a〜110dを更新する。
In
ステップ560において、筐体100a〜100cに搭載されている各管理モジュール120は外部ネットワーク130を介して相互に通信して、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111の設定変更後の電力テーブル121を更新して共有する。ステップ560終了後の電力テーブル121の例は、図8となる。
In
図10は、ステップ540における現在の電力モード値404を再設定する処理を説明するフローチャートの例である。
FIG. 10 is an example of a flowchart for explaining the process of resetting the current
ステップ610において、電力モード候補値の初期値を設定する。本実施例では、電力テーブル121の図6の現在の電力モード値404を初期値とした場合を説明する。この場合、筐体100aの初期値は3、筐体100b、100cの初期値は1となる。
In
ステップ620において、電力モード候補値が電力モード値として設定可能な最小値かどうかを判定する。電力テーブル121の図6の場合、電力モード候補値が最小値ではない筐体100aは、ステップ630に移り、電力モード候補値が最小値の1である筐体100b、100cは、ステップ641に移る。
In
ステップ630において、電力モード候補値が電力モード値として設定可能な最大値かどうかを判定する。
In
電力モード候補値が、電力モード値として設定可能な最大値の場合、ステップ631に移り、電力モード値をより小さな値に設定可能かを判定するループ処理に移る。電力モード候補値が電力モード値として設定可能な最大値ではない場合、ステップ650に移り電力モード候補値を現在の電力モード値404に設定して、フローチャートを終了する。電力テーブル121の図6の場合、筐体100aの電力モード候補値は最大値なので、ステップ631に移る。
When the power mode candidate value is the maximum value that can be set as the power mode value, the process proceeds to step 631 and loop processing for determining whether the power mode value can be set to a smaller value. If the power mode candidate value is not the maximum value that can be set as the power mode value, the process proceeds to step 650, where the power mode candidate value is set to the current
ステップ631、632、633、634では、電力モード候補値の値を1つずつ減少させて、現在の最大消費電力405aの合計値が、過去の電力モニタ値409a以上になる電力モード候補値を見つける。電力テーブル121の図6の場合、筐体100aの過去の電力モニタ値409aは1000Wなので、電力モード候補値が3から2とした場合に、現在の最大消費電力405aの合計値が1000Wから1250Wとなり、過去の電力モニタ値409aの合計値1000W以上になるので、電力モード候補値として2を見つけた後、ステップ650に移り電力モード候補値を現在の電力モード値404aに設定して、フローチャートを終了する。
In
ステップ641、642、643、644、645では、電力モード候補値の値を1つずつ増加させて、現在の最大消費電力405aの合計値が、現在の電力モニタ値408未満にならない電力モード候補値を見つける。電力テーブル121が図6の場合、筐体100bは、現在の電力モニタ値408bの合計値は1200Wなので、電力モード候補値が2から3とした場合に、現在の最大消費電力405bの合計値が1355Wから850Wとなり、現在の電力モニタ値408bの合計値1200W未満になるので、電力モード候補値として2を見つけた後、ステップ650において、電力モード候補値を現在の電力モード値404に設定して、フローチャートを終了する。
In
筐体100cの現在の電力モニタ値408cの合計値は1400Wに対して、電力モード候補値が2から3とした場合に、現在の最大消費電力405cの合計値が1460Wから920Wとなり、現在の電力モニタ値408cの合計値1200W未満になるので、電力モード候補値として2を見つけた後、ステップ650において電力モード候補値を現在の電力モード値404cに設定して、フローチャートを終了する。
When the total value of the current power monitor value 408c of the
図4−図8の電力テーブル112と図10のフローチャートの例では、サーバブレード140a〜140c、管理モジュール120、その他モジュール160の現在の電力モード値404をすべて同じ値に設定しているが、サーバブレード140a〜140c、管理モジュール120、その他モジュール160において、電力制限の優先度をつけて、サーバブレード140a〜140c、管理モジュール120、その他モジュール160の現在の電力モード値404を異なる値を設定して制御することも可能である。
In the example of the power table 112 in FIG. 4 to FIG. 8 and the flowchart in FIG. 10, the current power mode values 404 of the server blades 140a to 140c, the
図11は、ステップ550における現在の電力上限値の設定値407を設定する処理を説明するフローチャートの例である。
FIG. 11 is an example of a flowchart illustrating processing for setting the current power upper
ステップ710において、電源モジュール110a〜110dの現在の電力上限値の設定値407の設定候補値の初期値を設定する。例えば、現在の最大消費電力405の合計値を電力供給している電力モジュール数で割った値を計算して設定する。電力テーブル121が図7の場合、筐体100aの中で電力供給している電力モジュールは、電力モジュール110cと110dの2台なので、現在の最大消費電力405の合計値の1250Wを2で割って、現在の電力上限値の設定値407の設定候補値の初期値を625Wとする。また、筐体100bの中で、電力供給している電力モジュールは、電力モジュール110bと110cと110dの3台なので、現在の最大消費電力405の合計値の1355Wを3で割って、現在の電力上限値の設定値407の設定候補値の初期値は452Wとなる。また、筐体100cの中で電力供給している電力モジュールは、電力モジュール110aと110bと110cと110dの4台なので、現在の最大消費電力405の合計値の1460Wを4で割って、初期値は365Wとなる。
In
ステップ720において、現在の電力上限値407の設定候補値が電力上限値の設定可能な最大値406の値以下かどうかを判定する。
In
現在の電力上限値407の設定候補値が電力上限値の設定可能な最大値406の値以下でない場合は、現在の電力上限値407の設定候補値を電力上限値の設定可能な最大値406の値に設定するステップ721を実行後、ステップ730に移る。現在の電力上限値407の設定候補値が電力上限値の設定可能な最大値406の値以下の場合は、ステップ710で設定した現在の電力上限値407の設定候補値のまま、ステップ730に移る。
If the current power
ステップ730、740、750、760では、現在の電力上限値407の設定候補値をΔWずつ減少させて、配電盤200a〜200dの現在の供給電力上限412の値が定格電力容量411以下となるような現在の電力上限値の設定値407の設定候補値を見つける。電力テーブルが図7の場合、配電盤200cの供給電力上限412の値が、配電盤200cの定格電力容量411の値の1500Wを超えているので、配電盤200cから電力供給を受けている筐体100aと筐体100bの電源モジュール110a〜110dの電力上限値407の設定候補値を、例えばΔW=5Wずつ減少させていく。配電盤200a〜200dの現在の供給電力上限412の値が、定格容量411以下となった時点で、ステップ730、740、750、760のループを抜け、現在の電力上限値の設定値407の設定候補値を現在の電力上限値の設定値407に記録し、現在の電力上限値の設定値407の値を、電源モジュール110a〜110dの電力上限値111に設定して、図11のフローチャートを終了する。
In
図1〜図11による実施の形態により、複数の配電盤からの供給電力を複数の筐体で共有するコンピュータ・システムにおいて、配電盤の定格電力容量を超えない範囲で、配電盤からの供給電力を最大限に利用できるため、電力制限の頻度を最小化して、サーバの処理能力低下を最低限に抑えることが可能である。また、図1の構成例では、筐体100a、筐体100b、筐体100cの3台、1筐体あたりの電源モジュールの搭載数が電源モジュール110a〜110d の4台、1筐体あたりのサーバモジュールの搭載数がサーバモジュール140a〜140cの3台、1筐体あたりのその他モジュールの搭載数がその他モジュール160の1台、1筐体あたりの管理モジュールの搭載数が管理モジュール120の1台、システム全体の配電盤数が配電盤200a、配電盤200b、配電盤200c、配電盤200dの4台の場合のコンピュータ・システムの構成例であるが、筐体数、電源モジュール数、サーバモジュール数、その他モジュール数、管理モジュール数、配電盤数が図1以外の構成の場合において、本発明の範囲から逸脱しない他の実施例の形態も考案可能である。
1 to 11, in a computer system in which power supplied from a plurality of distribution boards is shared by a plurality of cases, the power supplied from the distribution boards is maximized within a range not exceeding the rated power capacity of the distribution boards. Therefore, it is possible to minimize the frequency of power limitation and minimize the decrease in server processing capacity. In the configuration example of FIG. 1, three
100a〜100c 筐体、110a〜110d 電源モジュール、111 電力上限値、112 電力モニタ、120 管理モジュール、121 電力テーブル、122 電源接続情報、123 電力上限値制御プログラム、140a〜140c サーバブレード 100a to 100c chassis, 110a to 110d power supply module, 111 power upper limit value, 112 power monitor, 120 management module, 121 power table, 122 power connection information, 123 power upper limit control program, 140a to 140c server blade
Claims (12)
前記筐体は、複数の計算機モジュールと複数の電源モジュールと管理モジュールとを有し、
前記複数の筐体間は、バスで接続され、
前記配電盤は、前記電源モジュールと接続され、
前記管理モジュールは、前記配電盤と前記電源モジュールとの対応を前記筐体毎に管理する電源接続情報と、前記計算機モジュールの消費電力及び前記電源モジュールの出力電力を筐体毎に管理する電力テーブルとを有し、
ある筐体に属するある電源モジュールの出力電力が、前記ある電源モジュールに設定された上限の出力電力に達すると、
前記管理モジュールは、第一の電力制御により前記ある筐体に属する計算機モジュールの消費電力を下げて、前記ある電源モジュールの出力電力を下げることを特徴とする計算機システム。 In a computer system comprising a plurality of casings and a plurality of switchboards, wherein the switchboard supplies power to the casings,
The housing includes a plurality of computer modules, a plurality of power supply modules, and a management module,
The plurality of housings are connected by a bus,
The switchboard is connected to the power supply module,
The management module includes power connection information for managing correspondence between the switchboard and the power supply module for each case, a power table for managing power consumption of the computer module and output power of the power supply module for each case, and Have
When the output power of a certain power supply module belonging to a certain case reaches the upper limit output power set for the certain power supply module,
The computer system according to claim 1, wherein the management module lowers power consumption of a computer module belonging to the certain housing by first power control to lower output power of the certain power supply module.
前記第一の電力制御により前記ある筐体の電力状態が変わると、前記電力テーブルのある筐体に関する情報を更新し、
前記電力テーブルの更新した情報を、前記バスを介して他の筐体に送信することを特徴とする請求項1記載の計算機システム。 The management module of the certain housing is
When the power state of the certain housing is changed by the first power control, the information on the housing having the power table is updated,
The computer system according to claim 1, wherein the information updated in the power table is transmitted to another case via the bus.
前記第ニの電力制御により前記ある筐体の電力状態が変わると、前記電力テーブルのある筐体に関する情報を更新し、
前記電力テーブルの更新した情報を、前記バスを介して他の筐体に送信することを特徴とする請求項4記載の計算機システム。 The management module of the certain housing is
When the power state of the certain housing is changed by the second power control, information on the housing having the power table is updated,
5. The computer system according to claim 4, wherein the updated information in the power table is transmitted to another casing through the bus.
他の配電盤に接続される電源モジュールは、出力電力を上げ、前記ある配電盤に接続される電源モジュールから供給されなくなった電力を補うことを特徴とする請求項6記載の計算機システム。 When the supply of power from the certain switchboard to the power supply module connected to the certain switchboard stops due to a certain switchboard failure,
7. The computer system according to claim 6, wherein a power supply module connected to another switchboard increases output power to compensate for power that is no longer supplied from the power supply module connected to the switchboard.
前記筐体は、複数の計算機モジュールと複数の電源モジュールと管理モジュールとを有し、
前記複数の筐体間は、バスで接続され、
前記配電盤は、前記電源モジュールと接続され、
前記管理モジュールは、前記配電盤と前記電源モジュールとの対応を前記筐体毎に管理する電源接続情報と、前記計算機モジュールの消費電力及び前記電源モジュールの出力電力を筐体毎に管理する電力テーブルとを有し、
ある筐体に属するある電源モジュールの出力電力が、前記ある電源モジュールに設定された上限の出力電力に達すると、
前記管理モジュールによる第一の電力制御により、前記ある筐体に属する計算機モジュールの消費電力を下げて、前記ある電源モジュールの出力電力を下げることを特徴とする電力管理方法。 A power management method in a computer system comprising a plurality of casings and a plurality of switchboards, wherein the switchboard supplies power to the casings,
The housing includes a plurality of computer modules, a plurality of power supply modules, and a management module,
The plurality of housings are connected by a bus,
The switchboard is connected to the power supply module,
The management module includes power connection information for managing correspondence between the switchboard and the power supply module for each case, a power table for managing power consumption of the computer module and output power of the power supply module for each case, and Have
When the output power of a certain power supply module belonging to a certain case reaches the upper limit output power set for the certain power supply module,
A power management method characterized by lowering the power consumption of a computer module belonging to the certain casing and lowering the output power of the certain power supply module by the first power control by the management module.
前記第一の電力制御により前記ある筐体の電力状態が変わると、前記電力テーブルのある筐体に関する情報を更新し、
前記電力テーブルの更新した情報を、前記バスを介して他の筐体に送信することを特徴とする請求項8記載の電力管理方法。 The management module of the certain housing is
When the power state of the certain housing is changed by the first power control, the information on the housing having the power table is updated,
9. The power management method according to claim 8, wherein the updated information in the power table is transmitted to another casing via the bus.
前記第ニの電力制御により前記ある筐体の電力状態が変わると、前記電力テーブルのある筐体に関する情報を更新し、
前記電力テーブルの更新した情報を、前記バスを介して他の筐体に送信することを特徴とする請求項11記載の電力管理方法。 The management module of the certain housing is
When the power state of the certain housing is changed by the second power control, information on the housing having the power table is updated,
The power management method according to claim 11, wherein the updated information in the power table is transmitted to another housing via the bus.
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JP2012004625A JP2013143120A (en) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | Computer system and method for power management |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018181319A (en) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | System and method for dynamic power capping and load balance management for multi-node system |
-
2012
- 2012-01-13 JP JP2012004625A patent/JP2013143120A/en active Pending
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JP2018181319A (en) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | System and method for dynamic power capping and load balance management for multi-node system |
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