JP2015021661A - Air conditioning control method and air conditioning control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調制御方法および空調制御システムに関し、より詳細には、情報処理装置の冷却方法にかかる空調制御方法および空調制御システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning control method and an air conditioning control system, and more particularly to an air conditioning control method and an air conditioning control system according to a cooling method for an information processing apparatus.
近年、情報化社会の進展に伴い、通信設備やデータセンタにおいて設置されている情報処理装置および情報処理装置を冷却する冷房の空調機の省電力化が要請されている。情報処理装置とは、例えば、ICT(Information and Communication Technology:情報通信技術)装置、ルータやサーバなどをいう。情報処理装置および情報処理装置を冷却する冷房の空調機の省電力化に向けて、様々な試みが行われている。 In recent years, with the progress of the information society, there has been a demand for power saving of information processing apparatuses installed in communication facilities and data centers and cooling air conditioners that cool the information processing apparatuses. The information processing apparatus refers to, for example, an ICT (Information and Communication Technology) apparatus, a router, or a server. Various attempts have been made to save power in the information processing apparatus and the cooling air conditioner that cools the information processing apparatus.
情報処理装置の稼働状況に合わせて、仮想マシンを用いて一部の情報処理装置に負荷を集約することで、情報処理装置の省電力化を図る取り組みもなされている。仮想マシンとは、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)やメモリ等のリソースを、物理的構成によらず柔軟に分割や統合して仮想化した上で、仮想化したコンピュータを実行するソフトウェアである。仮想マシンを用いれば、OS(Operating System)やアプリケーションを物理的なコンピュータ(物理マシン)と同じ操作で実行できる。 In accordance with the operation status of the information processing apparatus, efforts are being made to save power of the information processing apparatus by concentrating loads on some information processing apparatuses using virtual machines. The virtual machine is software that executes a virtualized computer after the resources such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory of the computer are virtualized by flexible division and integration regardless of a physical configuration. If a virtual machine is used, an OS (Operating System) and applications can be executed by the same operation as a physical computer (physical machine).
例えば、夜間や週末では、通信設備やデータセンタにおいて設置されている複数の情報処理装置のCPU、メモリの稼動率はそれぞれ低くなっている。仮想マシンを用いて少数の情報処理装置に負荷を集約し、負荷を集約しない情報処理装置の電源をパワーオフすることにより、情報処理装置全体の消費電力を削減することが可能である。例えば非特許文献1では、情報処理装置のリソース増減を考慮して、起動する情報処理装置を選択し決定する技術が実用化されている。 For example, at night and on weekends, the operation rates of CPUs and memories of a plurality of information processing apparatuses installed in communication facilities and data centers are low. It is possible to reduce the power consumption of the entire information processing apparatus by consolidating the load on a small number of information processing apparatuses using a virtual machine and powering off the power of the information processing apparatus that does not aggregate the load. For example, in Non-Patent Document 1, a technique for selecting and determining an information processing apparatus to be activated in consideration of resource increase / decrease of the information processing apparatus has been put into practical use.
実際のサービスを動作する場合には、サービス要件やライセンス要件によって仮想マシンを動作させる情報処理装置を制限する必要が発生することが多くある。 When operating an actual service, it is often necessary to limit information processing apparatuses that operate virtual machines depending on service requirements and license requirements.
非特許文献1の技術では、仮想マシンと情報処理装置の対応関係に関するルールを満足しながら、情報処理装置のリソース変動に応じて、起動する情報処理装置を決定している。しかし、情報処理装置の起動台数を削減するという観点しかなく、空調機を含めたシステム全体の消費電力の削減は期待できない。 In the technique of Non-Patent Document 1, an information processing device to be activated is determined according to a resource change of the information processing device while satisfying a rule regarding the correspondence relationship between the virtual machine and the information processing device. However, there is only a viewpoint of reducing the number of activated information processing apparatuses, and reduction of power consumption of the entire system including the air conditioner cannot be expected.
また、空調機から遠い位置にある情報処理装置を起動させた場合と、空調機から近い位置にある情報処理装置を起動させた場合では、情報処理装置の冷却に必要な電力が変わってくる。なぜなら、空調機から遠い情報処理装置を冷却しようとすると、空気の輸送コスト(ファンの動力)や、空気の移動時に壁や床からの伝熱で空気の温度が上がるために空調機から供給される空気の温度を低く設定する必要が生じるためである。また空調機から離れると空気の勢いが弱くなるために熱い空気が回り込みやすいため、空調機の設定温度を予め低くする必要がでてしまうためである。稼動する情報処理装置が空調機から近い位置にある場合、省電力上有利である。しかし情報処理装置が空調機から近い位置にあるか否かは設備条件によって異なる。よって起動する情報処理装置を適切に配置し、起動する情報処理装置に近い空調機だけを運転させることで、サービス品質レベルを下げずに電力を削減できる可能性がある。 In addition, when the information processing device located far from the air conditioner is activated and when the information processing device located near the air conditioner is activated, the power required for cooling the information processing device varies. This is because, when trying to cool an information processing device far from the air conditioner, the temperature of the air increases due to the air transport cost (fan power) and the heat transfer from the walls and floor when the air moves. This is because it is necessary to set the temperature of the air to be low. In addition, since the momentum of the air is weakened away from the air conditioner and hot air is likely to flow around, the set temperature of the air conditioner needs to be lowered in advance. When the information processing apparatus to be operated is located close to the air conditioner, it is advantageous in terms of power saving. However, whether or not the information processing apparatus is close to the air conditioner depends on the equipment conditions. Therefore, by appropriately arranging the information processing apparatus to be activated and operating only the air conditioners close to the information processing apparatus to be activated, there is a possibility that power can be reduced without lowering the service quality level.
一般に、情報処理装置室や通信機室、データセンタ等のエリアでは、空調機が設けられており、情報処理装置の吸い込み温度を所定値以下に保つために空調機の設定温度を制御している。部屋全体を冷却する空調機冷房設定に対して、起動している情報処理装置の周辺だけ部分的に冷却することで、空調機の消費電力の大きな削減を図ることができる。例えば、非特許文献2では、情報処理装置全体の稼働率が低い場合に特定の範囲に情報処理装置を集約させ、集約の際の温度上昇による温度逸脱を避けつつ空調機の運転台数制御を行うことで、情報処理装置および空調機の消費電力の削減を図る方法が提案されている。 In general, air conditioners are provided in areas such as the information processing equipment room, communication equipment room, and data center, and the set temperature of the air conditioner is controlled to keep the suction temperature of the information processing equipment below a predetermined value. . With respect to the air conditioner cooling setting for cooling the entire room, the power consumption of the air conditioner can be greatly reduced by partially cooling only the periphery of the activated information processing apparatus. For example, in Non-Patent Document 2, when the operation rate of the entire information processing apparatus is low, the information processing apparatuses are aggregated in a specific range, and the number of air conditioners operated is controlled while avoiding temperature deviation due to temperature rise at the time of aggregation. Thus, a method for reducing the power consumption of the information processing apparatus and the air conditioner has been proposed.
しかし、情報処理装置の起動命令から実際に起動するまで1〜5分の時間がかかるのに対して、空調機に対して設定を変更して、空調機が冷房能力を発揮するまでには10〜30分程度の時間がかかる。つまり、情報処理装置のリソースの変化により情報処理装置の起動の必要性が発生してから、空調機の設定を変更すると、冷却が間に合わず温度逸脱が発生してしまう。よって、大きくサービス品質を低下させる可能性があるという問題があった。一方で、温度逸脱を避けるために、情報処理装置の起動を遅らせると、サービス提供の遅延を招くことになるという問題があった。 However, while it takes 1 to 5 minutes from the start command of the information processing device to the actual startup, it takes 10 to change the setting for the air conditioner and the air conditioner exhibits the cooling capacity. It takes about 30 minutes. That is, if the setting of the air conditioner is changed after the information processing apparatus needs to be started due to a change in the information processing apparatus resource, the cooling cannot be performed in time and temperature deviation occurs. Therefore, there is a problem that the service quality may be greatly reduced. On the other hand, if the activation of the information processing apparatus is delayed in order to avoid temperature deviation, there is a problem that service provision is delayed.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、サービス品質を維持しながら、システム全体の消費電力を削減する空調制御方法および空調制御システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an air conditioning control method and an air conditioning control system that reduce power consumption of the entire system while maintaining service quality. is there.
上記問題を解決するための本発明は、複数の空調機によって空調される対象エリア内に配置される複数の情報処理装置の業務配置と空調設定を最適化するデータセンタマネジメントシステムであって、クラスタや情報処理装置グループと仮想マシングループの間のルールや情報処理装置グループ同士のルール、電力・温度を保存する情報保存部と、ルールを考慮して、クラスタの中での負荷分散を行う負荷分散部と、リソース量の増減に応じて、設定値を超えない条件の中で、前記情報処理装置および前記空調機の消費電力の合計値が最小となるよう、起動・停止する情報処理装置を決定する情報処理装置電源最適化部と、事前に決められた条件に基づいて、事前に冷却すべき最小の情報処理装置のリストを決定する予備冷却情報処理装置決定部と、起動している情報処理装置と予備冷却する情報処理装置の候補から空調機と情報処理装置の消費電力を最小にする情報処理装置と予備冷却する情報処理装置と設定温度とを決定する全体最適化部と、情報処理装置の業務配置と空調設定を最適化する操作に必要な情報を空調と情報処理装置から収集する情報収集部とを含む。 The present invention for solving the above problem is a data center management system for optimizing business arrangement and air conditioning setting of a plurality of information processing devices arranged in a target area air-conditioned by a plurality of air conditioners, Load balancing in a cluster taking into account rules between information processing device groups and virtual machine groups, rules between information processing device groups, information storage unit that saves power and temperature, and rules And the information processing device to be started / stopped so that the total value of the power consumption of the information processing device and the air conditioner is minimized under the condition not exceeding the set value according to the increase / decrease of the resource amount And a preliminary cooling information processing apparatus decision to determine a list of minimum information processing apparatuses to be cooled in advance based on a predetermined condition The information processing device that minimizes the power consumption of the air conditioner and the information processing device, the information processing device that performs the preliminary cooling, and the set temperature are determined from the information processing device that is running, the information processing device that is activated, and the information processing device that is to be precooled The system includes an overall optimization unit and an information collection unit that collects information necessary for an operation for optimizing the business arrangement and the air conditioning setting of the information processing device from the air conditioning and the information processing device.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、情報処理装置および該情報処理装置を冷却する空調機を管理するシステムによる空調制御方法であって、前記情報処理装置は、第1のハードウェア資源を有する第1の情報処理装置と第2のハードウェア資源を有する第2の情報処理装置とを備え、少なくとも前記第1の情報処理装置および前記第2の情報処理装置を含むグループにおいて、前記第1のハードウェア資源の使用量から前記第1のハードウェア資源の上限値を除算して得た値が所定の閾値を超えた場合、前記第2の情報処理装置を起動する情報処理装置の候補として決定する第1のステップと、予め設定された台数に基づいて、前記第2の情報処理装置を事前に冷却する情報処理装置の候補として決定する第2のステップと、前記第1の情報処理装置および前記第2の情報処理装置の消費電力と前記空調機の消費電力との合計値が最小となるように、前記起動する情報処理装置の候補および前記事前に冷却する情報処理装置の候補から事前に冷却して起動させる情報処理装置を決定する第3のステップとを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides an air conditioning control method by an information processing apparatus and a system for managing an air conditioner that cools the information processing apparatus, wherein the information The processing apparatus includes a first information processing apparatus having a first hardware resource and a second information processing apparatus having a second hardware resource, and includes at least the first information processing apparatus and the second information processing apparatus. When a value obtained by dividing an upper limit value of the first hardware resource from a usage amount of the first hardware resource exceeds a predetermined threshold in the group including the information processing device, the second information Based on a first step for determining a candidate of an information processing device for starting a processing device and a preset number of units, the second information processing device is determined as a candidate for an information processing device for cooling in advance. Candidate information processing devices to be activated so that the total value of the second step and the power consumption of the first information processing device and the second information processing device and the power consumption of the air conditioner is minimized. And a third step of determining an information processing device to be cooled and activated in advance from the candidates of information processing devices to be cooled in advance.
以上説明したように、本発明によれば、サービス品質の維持をしながら、システム全体の省電力化を実現することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize power saving of the entire system while maintaining service quality.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(発明の構成)
図1に本発明の一実施形態にかかる空調制御システムと情報処理装置と空調機との3つの構成を示す。情報処理装置Iiは、仮想マシンを動作させる仮想マシン管理部11と、温度センサ部12と、電力センサ部13と、温度センサ部12および電力センサ部13で計測された情報を取得する情報処理装置管理部14とを備える。仮想マシン管理部11は、仮想マシン111,112,…,Xを備える。空調機Ajは、温度センサ部21と、電力センサ部22と、温度センサ部21および電力センサ部22で計測された情報を取得する空調管理部23とを備える。
(Structure of the invention)
FIG. 1 shows three configurations of an air conditioning control system, an information processing apparatus, and an air conditioner according to an embodiment of the present invention. The information processing apparatus I i acquires information measured by the virtual
本発明の一実施形態にかかる空調制御システム1000は、情報処理装置Iiと空調機Ajの電源を制御する電源制御部5と、情報処理装置Iiの仮想マシン111,112,…,Xを制御する仮想マシン制御部6とを備える。また本発明の一実施形態にかかる空調制御システム1000は、空調機Ajを制御する空調制御部8と、仮想マシンの負荷分散や予備冷却する情報処理装置の決定などを行う最適化部7とを備える。さらに本発明の一実施形態にかかる空調制御システム1000は、情報処理装置Iiおよび空調機Ajの消費電力情報と情報処理装置Iiの吸込み温度情報などを収集する情報収集部4と、収集した情報を格納する情報保存部3とを備える。最適化部7は、後述する負荷分散を行う負荷分散部71と、情報処理装置の起動・停止候補を探索する情報処理装置電源最適化部72(第1の決定部)と、起動・停止する情報処理装置と予備冷却する情報処理装置と空調機の設定温度とを決定する全体最適化部73(第3の決定部)と、予備冷却する情報処理装置の候補を検索する予備冷却情報処理装置決定部74(第2の決定部)とを備える。情報保存部3と、情報収集部4と、電源制御部5と、仮想マシン制御部6と、最適化部7と、空調制御部8と、仮想マシン管理部11と、情報処理装置管理部14と、空調管理部23とは、ネットワーク9を介して接続されている。ネットワーク9は、例えばLAN(Local Area Network)で構成される。
Air
情報保存部3は、仮想マシンを情報処理装置に移行させる負荷分散や電源制御を行う複数の情報処理装置の範囲を決めるクラスタ情報を保存する。クラスタとは、本明細書では、空調制御システムで制御できる情報処理装置の集合体をいい、クラスタの中に異なる目的を持つ情報処理装置の複数のグループを有する。また情報保存部3は、複数の仮想マシンの組みである、仮想マシングループや複数の情報処理装置の組みである情報処理装置グループの情報を保存する。情報保存部3は、仮想マシンと情報処理装置に対するルールを保存する。例えば、ライセンスが特定の情報処理装置に紐づけられているため、ある仮想マシンを特定の情報処理装置のみで動かしたい場合などがある。ルールとしては、ある仮想マシングループをある情報処理装置グループで動かすルールや、ある仮想マシングループをある情報処理装置では動かさないルール等が考えられる。 The information storage unit 3 stores cluster information that determines ranges of a plurality of information processing apparatuses that perform load distribution and power control for transferring a virtual machine to the information processing apparatus. In this specification, a cluster refers to a collection of information processing apparatuses that can be controlled by the air conditioning control system, and the cluster includes a plurality of groups of information processing apparatuses having different purposes. The information storage unit 3 stores information on a virtual machine group that is a set of a plurality of virtual machines and an information processing apparatus group that is a set of a plurality of information processing apparatuses. The information storage unit 3 stores rules for the virtual machine and the information processing apparatus. For example, since a license is tied to a specific information processing apparatus, there is a case where it is desired to move a certain virtual machine only by a specific information processing apparatus. As a rule, a rule for moving a certain virtual machine group by a certain information processing apparatus group, a rule for not moving a certain virtual machine group by a certain information processing apparatus, or the like can be considered.
情報処理装置毎に仮想マシンが利用できるリソース(CPU、メモリ、ネットワーク、I/Oなどのハードウェア資源)の上限値が決まっており、リソースの上限値に関する情報も情報保存部3に予め保存されている。 The upper limit value of resources (hardware resources such as CPU, memory, network, and I / O) that can be used by the virtual machine is determined for each information processing apparatus, and information related to the upper limit value of the resource is also stored in the information storage unit 3 in advance. ing.
情報処理装置毎に、吸込み温度を計測する温度センサ部と、情報処理装置全体の電力を計測する電力センサ部がある場合、情報収集部4は、情報処理装置管理部14からSNMP(Simple Network Management Protocol)やIPMI(Intelligent Platform Management Interface)等で、温度センサ部および電力センサ部が計測した情報を収集する。なお、温度センサ部および電力センサ部は必ずしも情報処理装置内部にある必要はなく、外付けのセンサでもよい。
When there is a temperature sensor unit that measures the suction temperature and a power sensor unit that measures the power of the entire information processing device for each information processing device, the information collection unit 4 sends an SNMP (Simple Network Management) from the information processing
情報処理装置毎に起動状態のときに、情報処理装置の吸込み温度をある一定値以下に維持しなければならない。情報処理装置の吸込み温度の上限値は機器に対して事前に決められており、事前に決められた吸込み温度の上限値に関する情報も情報保存部3に事前に格納される。情報保存部3は、SNMPやIPMI等で、吸込み温度の上限値に関する情報を収集することもできる。 When the information processing apparatus is in the activated state, the suction temperature of the information processing apparatus must be maintained below a certain value. The upper limit value of the suction temperature of the information processing apparatus is determined in advance for the device, and information regarding the upper limit value of the suction temperature determined in advance is also stored in the information storage unit 3 in advance. The information storage unit 3 can also collect information on the upper limit value of the suction temperature by SNMP, IPMI, or the like.
空調機の吹出し温度情報、空調機の戻り温度情報および空調機の消費電力情報は、空調管理部23で管理している。空調機の吹出し温度とは、室内機の冷気の吹き出し口付近の温度であって、吹き出し口付近に設置された温度センサによって測定される。また空調機の戻り温度とは、室内機の吸込み口付近の温度であって、吸込み口付近に設置された温度センサによって測定される。情報収集部4は、空調機の吹出し温度情報、空調機の戻り温度情報および空調機の消費電力情報を空調管理部23から収集し、情報保存部3は、情報収集部4が収集した情報を保存する。
The air
情報処理装置電源最適化部72は、クラスタ全体の処理量が低下し、クラスタの中の個々の情報処理装置の処理量が低下した場合、情報処理装置の停止を探索する。情報処理装置の停止の探索のトリガーとなる、クラスタ全体のリソース使用率は事前に設定され、情報保存部3に保存される。クラスタ全体のリソース使用率は、クラスタ内の全ての情報処理装置上の全ての仮想マシンのリソース使用量を合算した値をクラスタ内の全ての情報処理装置のリソースの上限値の合算値で割った値である。
The information processing device power
情報処理装置電源最適化部72は、クラスタ全体の処理量が低下し、クラスタ全体の起動中の情報処理装置が余っている時、クラスタの中のいくつかの情報処理装置の停止を探索する。
The information processing apparatus power
一方、情報処理装置電源最適化部72は、クラスタ全体の処理量が増加し、クラスタの中の個々の情報処理装置の処理量が増加した場合、情報処理装置の起動を探索する。情報処理装置の起動の探索のトリガーとなるクラスタ全体のリソース使用率は事前に設定され、情報保存部3に保存される。
On the other hand, when the processing amount of the entire cluster increases and the processing amount of each information processing device in the cluster increases, the information processing device power
情報処理装置電源最適化部72は、クラスタ全体の処理量が増加し、クラスタ全体の起動中の情報処理装置が不足している時、クラスタの中のいくつかの情報処理装置の起動を探索する。
The information processing device power
さらにリソースが増加して、追加の情報処理装置を起動するときに、すぐ情報処理装置を起動できるように、停止している情報処理装置を予備冷却しておく。予備冷却をする台数を情報処理装置グループ毎に設定して情報保存部3に保存される。リソースが増加した場合、情報保存部3に保存された予備冷却された情報処理装置の情報に基づいて、予備冷却された情報処理装置を起動させ、情報処理をリソース変動に迅速に対応させる。 Further, when the additional information processing apparatus is activated due to an increase in resources, the stopped information processing apparatus is pre-cooled so that the information processing apparatus can be activated immediately. The number of preliminary cooling is set for each information processing device group and stored in the information storage unit 3. When the resource increases, the pre-cooled information processing apparatus is activated based on the information of the pre-cooled information processing apparatus stored in the information storage unit 3, and the information processing is promptly adapted to the resource fluctuation.
仮想マシン制御部6は、負荷分散部71から指令を受けて、仮想マシンを情報処理装置の間で移行させることができる。仮想マシン毎に、情報処理装置のCPUとメモリとネットワークI/Oを消費しており、仮想マシン管理部11が情報処理装置のCPUとメモリとネットワークI/O消費にかかる情報を管理している。情報収集部4は、情報処理装置IiのCPUとメモリとネットワークI/O消費にかかる情報を、仮想マシン管理部11から定期的に収集している。
The virtual
空調制御部8では、全体最適化部73から指令を受けて、空調機Ajの設定温度を変更できる。本明細書でいう空調機の設定温度とは、空調機の戻り温度、空調機の吹出し温度どちらでも良く、空調機は戻り温度もしくは吹出し温度を設定温度に追従させるように制御される。
The air conditioning control unit 8 can change the set temperature of the air conditioner A j in response to a command from the
図2に仮想マシングループおよび情報処理装置グループの態様を示す。図2では、第1のグループ210は、第1の情報処理装置211と、第2の情報処理装置212と、第3の情報処理装置213とを含む。第2のグループ220は、第4の情報処理装置224と、第5の情報処理装置225と、第6の情報処理装置226とを含む。第3のグループ230は、第2の情報処理装置212と、第3の情報処理装置213と、第5の情報処理装置225と、第6の情報処理装置226とを含む。第4のグループ240は、第7の情報処理装置247を含む。第2の情報処理装置212と、第3の情報処理装置213と、第5の情報処理装置225と、第6の情報処理装置226のように、情報処理装置や仮想マシンに重複してグループを設定しても良い。また、第8の情報処理装置258のように、どこにも属さない情報処理装置があってもよい。
FIG. 2 shows aspects of the virtual machine group and the information processing apparatus group. In FIG. 2, the
図3に情報処理装置Iiの各種リソース値を仮想マシンにそれぞれ割り当てた際の、情報処理装置Iiの消費電力値(W)を示す。各種リソース値は、CPUの動作周波数(MHz)、メモリ容量(MB)、ネットワークI/O速度(Mbps)を含む。情報処理装置Iiの消費電力は、仮想マシンにそれぞれ割り当てた各種リソース値に応じて変化する。情報保存部3は、図3に示す関係テーブル情報を格納する。図3に示す関係テーブル情報は、後述する起動・停止する情報処理装置を決定する際に使用される。関係テーブル情報は、事前に情報保存部3に格納させても良いし、本実施形態の空調制御システムを運用しながら、関係テーブル情報を取得しても良い。また、関係テーブルではなく、消費電力との関係を、CPUの動作周波数、メモリ容量、ネットワークI/O速度のパラメータに関する1次関数等の関数として保存しておいても良い。 When assigned respectively various resource value of the information processing apparatus I i to a virtual machine 3 shows the power consumption value of the information processing apparatus I i a (W). Various resource values include the CPU operating frequency (MHz), memory capacity (MB), and network I / O speed (Mbps). The power consumption of the information processing apparatus I i changes according to various resource values respectively assigned to the virtual machines. The information storage unit 3 stores the relationship table information shown in FIG. The relation table information shown in FIG. 3 is used when determining an information processing apparatus to be started / stopped, which will be described later. The relation table information may be stored in the information storage unit 3 in advance, or the relation table information may be acquired while operating the air conditioning control system of the present embodiment. Further, instead of the relationship table, the relationship with the power consumption may be stored as a function such as a linear function regarding parameters of the CPU operating frequency, memory capacity, and network I / O speed.
CPUの動作周波数、メモリ容量、ネットワークI/O速度のパラメータに関する1次関数は、次の(式1)で表される。(式1)は、各情報処理装置のCPUの動作周波数、メモリ容量、ネットワークI/O速度を変化させたときに、情報処理装置の消費電力がどれだけ変化するかを表わす。
ΔHi=fi(ΔD1,ΔD2,…,ΔDn,ΔM1,ΔM2,…,ΔMn,ΔN1,ΔN2,…,ΔNn) (式1)
A linear function related to parameters of the CPU operating frequency, memory capacity, and network I / O speed is expressed by the following (Equation 1). (Expression 1) represents how much the power consumption of the information processing apparatus changes when the CPU operating frequency, memory capacity, and network I / O speed of each information processing apparatus are changed.
ΔH i = f i (ΔD 1 , ΔD 2 ,..., ΔD n , ΔM 1 , ΔM 2 ,..., ΔM n , ΔN 1 , ΔN 2 ,..., ΔN n ) (Formula 1)
(式1)において、i=1〜n、nは情報処理装置の数、ΔHiは情報処理装置Iiの消費電力の変化量、ΔDiは情報処理装置IiのCPUの動作周波数の変化量、ΔMiは情報処理装置Iiのメモリ容量の変化量、ΔNiは情報処理装置IiのネットワークI/O速度の変化量、変化量fiは第i番目の情報処理装置の吸込み温度の温度変化に関する関数を表す。関数fiは、例えば(式2)のΔDi、ΔMi、ΔNiの1次式で与えることができる。
fi(ΔD1,ΔD2,…,ΔDn,ΔM1,ΔM2,…,ΔMn,ΔN1,ΔN2,…,ΔNn)=a1ΔD1+a2ΔD2+…+anΔDn+b1ΔM1+b2ΔM2+…+bnΔMn+c1ΔN1+c2ΔN2+…+cnΔNn (式2)
In (Equation 1), i = 1~n, n is the number of information processing apparatus, [Delta] H i is the power consumption of the amount of change in the information processing apparatus I i, [Delta] D i is the change in the operating frequency of the CPU of the information processing apparatus I i ΔM i is the amount of change in the memory capacity of the information processing device I i , ΔN i is the amount of change in the network I / O speed of the information processing device I i , and the amount of change f i is the suction temperature of the i th information processing device Represents a function related to temperature change. The function f i can be given by a linear expression of ΔD i , ΔM i , ΔN i in (Equation 2), for example.
f i (ΔD 1 , ΔD 2 , ..., ΔD n , ΔM 1 , ΔM 2 , ..., ΔM n , ΔN 1 , ΔN 2 , ..., ΔN n ) = a 1 ΔD 1 + a 2 ΔD 2 + ... + a n ΔD n + b 1 ΔM 1 + b 2 ΔM 2 +… + b n ΔM n + c 1 ΔN 1 + c 2 ΔN 2 +… + c n ΔN n (Formula 2)
(式2)において、aiは、情報処理装置Iiの消費電力Hiが情報処理装置IiのCPUの動作周波数Diの変化によって影響することを考慮して設定した係数を表わす。biは、情報処理装置Iiの消費電力Hiが情報処理装置Iiのメモリ容量Miの変化によって影響することを考慮して設定した係数を表わす。ciは、情報処理装置Iiの消費電力Hiが情報処理装置IiのネットワークI/O速度Niの変化によって影響することを考慮して設定した係数を表わす。(式1)および(式2)は、後述する起動・停止する情報処理装置を決定する際に使用される。 In (Equation 2), a i represents the coefficient power consumption H i of the information processing apparatus I i is set in consideration that the influence by the change in operating frequency D i of the CPU of the information processing apparatus I i. b i represents the coefficient power consumption H i of the information processing apparatus I i is set in consideration that the influence by the change in memory capacity M i of the information processing apparatus I i. c i denotes a coefficient power H i of the information processing apparatus I i is set in consideration that the influence by the change of the network I / O speed N i of the information processing apparatus I i. (Expression 1) and (Expression 2) are used when determining an information processing apparatus to be activated / deactivated, which will be described later.
図4に空調機の吹出し温度と空調機の戻り温度と外気温と設定温度に応じた空調機の消費電力の変化を表すデータを示す。空調機の消費電力は吹出し温度と戻り温度と外気温と設定温度に応じて変化する。本明細書でいう外気温とは、空調機の室外機が設置される屋外の気温である。情報保存部3は、空調機の吹出し温度と空調機の戻り温度と外気温と空調機の設定温度と、空調機の消費電力の変化との関係情報を保存する。関係情報を事前にパラメータシートから算出しても良いし、運用しながら、関係情報を取得しても良い。また、テーブルではなく、消費電力との関係を、情報保存部3は、空調機の吹出し温度と空調機の戻り温度と外気温と空調機の設定温度と空調機の消費電力の変化とにかかるパラメータに関する1次関数等の関数として保存しても良い。 FIG. 4 shows data representing changes in the power consumption of the air conditioner according to the air outlet temperature, the return temperature of the air conditioner, the outside air temperature, and the set temperature. The power consumption of the air conditioner varies depending on the blowout temperature, return temperature, outside air temperature, and set temperature. The term “outside temperature” as used herein refers to the temperature outside where the outdoor unit of the air conditioner is installed. The information storage unit 3 stores information on the relationship between the blowout temperature of the air conditioner, the return temperature of the air conditioner, the outside air temperature, the set temperature of the air conditioner, and the change in power consumption of the air conditioner. The relationship information may be calculated from the parameter sheet in advance, or the relationship information may be acquired while operating. Further, the information storage unit 3 determines the relationship between the power consumption, not the table, according to the air temperature blowout temperature, the air conditioner return temperature, the outside air temperature, the air conditioner set temperature, and the change in the air conditioner power consumption. You may preserve | save as functions, such as a linear function regarding a parameter.
情報処理装置Iiは設置される位置によって、冷却しやすさが異なり、空調機毎に吸込み温度の変化する量が異なる。また情報処理装置の電力の消費に伴う発熱により、情報処理装置の消費電力に応じて吸込み温度が変化する。空調機の吹出し温度の変化と空調機の戻り温度との関係、および情報処理装置の発熱量と空調機の戻り温度との関係を情報保存部3に保存する。 The information processing apparatus I i differs in ease of cooling depending on the position where it is installed, and the amount of change in the suction temperature differs for each air conditioner. In addition, due to heat generated by the power consumption of the information processing apparatus, the suction temperature changes according to the power consumption of the information processing apparatus. The information storage unit 3 stores the relationship between the change in the blowout temperature of the air conditioner and the return temperature of the air conditioner, and the relationship between the heat generation amount of the information processing device and the return temperature of the air conditioner.
図5に対応する空調機の吹出し温度が1℃変化したときの情報処理装置I1〜情報処理装置I10の吸込み温度の変化量を示し、図6に対応する情報処理装置の発熱量が100W変化した時の情報処理装置I1〜情報処理装置I10の吸込み温度の変化量を示す。図5および図6に示す情報を事前に情報保存部3に保存されても良いし、運用しながら、関係を取得しても良い。また、テーブルではなく、情報処理装置の吸込み温度の変化量との関係を、空調機の吹出し温度と情報処理装置の消費電力とのパラメータに関する1次関数等の関数として保存しても良い。図5および図6に示すテーブルは2つ合わせて情報処理装置吸込み温度影響度と呼ぶこととする。情報処理装置吸込み温度影響度の関数は、次の(式3)で表される。(式3)は、各空調機の吹出し温度・各情報処理装置の消費電力を変化させたときに、情報処理装置の吸込み温度がどれだけ変化するかを表わす。
ΔTi=f’i(ΔS1,ΔS2,…,ΔSm,ΔH1,ΔH2,…,ΔHn) (式3)
5 shows the amount of change in the suction temperature of the information processing device I 1 to the information processing device I 10 when the air temperature of the air conditioner corresponding to FIG. 5 changes by 1 ° C., and the heat generation amount of the information processing device corresponding to FIG. The amount of change in the suction temperature of the information processing device I 1 to the information processing device I 10 when changed is shown. The information shown in FIGS. 5 and 6 may be stored in the information storage unit 3 in advance, or the relationship may be acquired while operating. In addition, the relationship between the amount of change in the suction temperature of the information processing device instead of the table may be stored as a function such as a linear function related to the parameters of the blowout temperature of the air conditioner and the power consumption of the information processing device. The two tables shown in FIGS. 5 and 6 are collectively referred to as the information processing device suction temperature influence degree. The function of the information processing device suction temperature influence degree is expressed by the following (Equation 3). (Expression 3) represents how much the suction temperature of the information processing device changes when the blowout temperature of each air conditioner and the power consumption of each information processing device are changed.
ΔT i = f ′ i (ΔS 1 , ΔS 2 ,..., ΔS m , ΔH 1 , ΔH 2 ,..., ΔH n ) (Formula 3)
(式3)において、i=1〜n、nは情報処理装置の数、j=1〜m、mは空調機Ajの数、ΔTiは情報処理装置Iiの吸込み温度の変化量、ΔSjは第j番目に位置する空調機Ajの吹き出し温度の変化量、ΔHiは第i番目の情報処理装置の消費電力の変化量、fiは第i番目の情報処理装置の吸込み温度の温度変化に関する関数を表す。関数fiは、例えば(式4)のΔSj、ΔHiの1次式で与えることができる。
f’i(ΔS1,ΔS2,…,ΔSm,ΔH1,ΔH2,…,ΔHn)=d1ΔS1+d2ΔS2+…+dmΔSm+e1ΔH1+e2ΔH2+…+enΔHn (式4)
In (Expression 3), i = 1 to n, n is the number of information processing devices, j = 1 to m, m is the number of air conditioners A j , ΔT i is the amount of change in the suction temperature of the information processing device I i , [Delta] S j is outlet temperature variation of an air conditioner a j located j-th, [Delta] H i is the power consumption of the change amount of the i-th information processing apparatus, f i is the suction temperature of the i-th information processing apparatus Represents a function related to temperature change. The function f i can be given by a linear expression of ΔS j and ΔH i in (Expression 4), for example.
f ' i (ΔS 1 , ΔS 2 ,…, ΔS m , ΔH 1 , ΔH 2 ,…, ΔH n ) = d 1 ΔS 1 + d 2 ΔS 2 +… + d m ΔS m + e 1 ΔH 1 + e 2 ΔH 2 +… + e n ΔH n (Formula 4)
(式4)において、djは、第i番目(i=1〜n)に位置する情報処理装置の吸込み温度Tiが第j番目(j=1〜m)に位置する空調機Ajの吹き出し温度Sjの変化によって影響することを考慮して設定した係数を表わす。eiは、第i番目(i=1〜n)に位置する情報処理装置の吸込み温度Tiが第i番目(i=1〜n)に位置する情報処理装置の消費電力Hiの変化によって影響することを考慮して設定した係数を表わす。 In (Expression 4), d j is the air conditioner A j in which the suction temperature T i of the information processing device located at the i-th (i = 1 to n) is located at the j-th (j = 1 to m). A coefficient set in consideration of the influence of the change in the blowing temperature S j is expressed. e i is determined by a change in power consumption H i of the information processing device in which the suction temperature T i of the information processing device located at the i-th (i = 1 to n) is located at the i-th (i = 1 to n). This represents the coefficient set in consideration of the influence.
係数djは一定期間、空調の吹き出し温度Sjおよび情報処理装置の消費電力Hiを変化させた時の情報処理装置の吸込み温度Tiの変化を計測して、学習データとして、重回帰分析等により求めてもよい。もしくは、流体シミュレーションにより空調機の消費電力と情報処理装置の消費電力を変化させて求めてもよい。 The coefficient d j measures the change in the suction temperature T i of the information processing device when the air-conditioning blowout temperature S j and the power consumption H i of the information processing device are changed for a certain period, and uses multiple regression analysis as learning data You may obtain | require by etc. Or you may obtain | require by changing the power consumption of an air conditioning machine and the power consumption of information processing apparatus by fluid simulation.
図7に対応する空調機の吹出し温度が1℃変化したときの空調機A1〜空調機A3の戻り温度の変化量を示し、図8に対応する情報処理装置の発熱量が100W変化した時の空調機A1〜空調機A3の戻り温度の変化量を示す。 7 shows the amount of change in return temperature of the air conditioners A 1 to A 3 when the air temperature of the air conditioner corresponding to FIG. 7 changes by 1 ° C., and the heat generation amount of the information processing device corresponding to FIG. The change amount of the return temperature of the air conditioner A 1 to the air conditioner A 3 at the time is shown.
空調機の戻り温度も、空調機の吹出し温度に対して変化する量が異なる。空調機の吹出し温度の変化と空調機の戻り温度との関係、および情報処理装置の発熱量と空調機の戻り温度との関係情報を情報保存部3に保存する。関係情報を事前に入れても良いし、運用しながら、関係情報を取得しても良い。また、テーブルではなく、空調機の戻り温度との関係を、空調機の吹出し温度と情報処理装置の消費電力とのパラメータに関する1次関数等の関数として保存しても良い。 The return temperature of the air conditioner is also different in the amount of change with respect to the air temperature of the air conditioner. The information storage unit 3 stores the relationship between the change in the blow-off temperature of the air conditioner and the return temperature of the air conditioner, and the relationship information between the heat generation amount of the information processing device and the return temperature of the air conditioner. The relationship information may be entered in advance, or the relationship information may be acquired while operating. Further, not the table but the relationship with the return temperature of the air conditioner may be stored as a function such as a linear function related to the parameters of the air outlet temperature and the power consumption of the information processing apparatus.
(発明の基本動作)
図9に本発明の一実施形態にかかる空調制御方法を示すフローチャートを示す。最適化部7は、情報処理装置の構成情報、仮想マシンの構成情報の取得を行う(S901)。情報処理装置の構成情報、仮想マシンの構成情報は、情報処理装置の配置情報や情報処理装置における仮想マシンの割当情報を含む。最適化部7は、情報処理装置の稼動情報や空調機の消費電力情報を監視する(S902)。情報処理装置の稼動情報は、図3で示した各種リソースの使用量や、各種リソースの使用量に対する消費電力量、各種リソースの使用量に対する消費電力量の関係式(式1)、(式2)を含む。最適化部7は、リソースの逸脱量を計算する(S903)。リソースの逸脱量は、ある特定の1台の情報処理装置上の全ての仮想マシンのリソース使用量を1台分の情報処理装置のリソースの上限値で割って得た情報処理装置のリソース使用率から、クラスタ全体のリソース使用率を減じて得た値の絶対値である。
(Basic operation of the invention)
FIG. 9 is a flowchart showing an air conditioning control method according to an embodiment of the present invention. The optimization unit 7 acquires the configuration information of the information processing apparatus and the configuration information of the virtual machine (S901). The information processing apparatus configuration information and the virtual machine configuration information include information processing apparatus arrangement information and virtual machine allocation information in the information processing apparatus. The optimization unit 7 monitors the operation information of the information processing apparatus and the power consumption information of the air conditioner (S902). The operation information of the information processing apparatus includes the usage amounts of various resources shown in FIG. 3, the power consumption amount with respect to the usage amount of various resources, and the relational expressions (Equation 1) and (Equation 2) of the power consumption amount with respect to the usage amounts of various resources. )including. The optimization unit 7 calculates the resource deviation amount (S903). The resource deviation is the resource usage rate of the information processing device obtained by dividing the resource usage of all the virtual machines on one specific information processing device by the upper limit value of the resource of one information processing device. Is the absolute value of the value obtained by subtracting the resource usage rate of the entire cluster.
図10に情報処理装置I1から情報処理装置I5のCPU使用率およびクラスタ全体のCPU使用率との関係の一例を示す。クラスタ全体のCPU使用率を20%とする(A)。図10に示すように、情報処理装置I1のCPU使用率は20%、情報処理装置I2のCPU使用率は40%、情報処理装置I3のCPU使用率は10%、情報処理装置I4のCPU使用率は30%、情報処理装置I5のCPU使用率は15%である。よってクラスタ全体のCPU使用率と比較すると、情報処理装置I1のCPUの逸脱量は0%、情報処理装置I2のCPUの逸脱量は20%、情報処理装置I3のCPUの逸脱量は10%、情報処理装置I4のCPUの逸脱量は10%、情報処理装置I5のCPUの逸脱量は5%となる。負荷分散部71は、情報処理装置IiのCPUの逸脱量が第1の設定値を超えた場合、負荷分散を行う。図10では、第1の設定値は15%と設定され、クラスタ全体のCPU使用率20%(A)を基準として±15%の線分で表され、+15%の線分を線分B、−15%の線分を線分B’で表される。図10では情報処理装置I2のCPUの逸脱量は20%であり、第1の設定値(B)を超えるので、仮想マシンを用いてCPUの逸脱量が少ない、例えば情報処理装置I1に負荷を分散する。
CPU utilization of the information processing apparatus I 5 from the information processing apparatus I 1 and FIG. 10 shows an example of the relationship between the CPU utilization of the entire cluster. The CPU usage rate of the entire cluster is set to 20% (A). As illustrated in FIG. 10, the CPU usage rate of the information processing device I 1 is 20%, the CPU usage rate of the information processing device I 2 is 40%, the CPU usage rate of the information processing device I 3 is 10%, and the information processing device I The CPU usage rate of No. 4 is 30%, and the CPU usage rate of the information processing apparatus I 5 is 15%. Therefore, compared with the CPU usage rate of the entire cluster, the CPU deviation of the information processing apparatus I 1 is 0%, the CPU deviation of the information processing apparatus I 2 is 20%, and the CPU deviation of the information processing apparatus I 3 is The CPU deviation of the information processing apparatus I 4 is 10%, and the CPU deviation of the information processing apparatus I 5 is 5%. The
最適化部7は、第1の設定値(B、B’)より逸脱量が大きい情報処理装置があるか否かを判定する(S904)。第1の設定値(B、B’)より逸脱量が大きい情報処理装置Iiがある場合、ステップS905へ進む。第1の設定値(B、B’)より逸脱量が大きい情報処理装置がない場合、ステップS906へ進む。負荷分散部71は、図10において詳述する負荷分散を実施する(S905)。最適化部7は、クラスタ全体のリソース使用率を計算する(S906)。最適化部7は、クラスタ全体のリソース使用率が許容範囲外か否か判定する(S907)。クラスタ全体のリソース使用率が許容範囲外である場合、ステップS908へ進む。クラスタ全体のリソース使用率が許容範囲外でない場合、ステップS902に戻る。情報処理装置電源最適化部72は、情報処理装置の起動・停止候補を探索する(S908)(第1のステップ)。予備冷却情報処理装置決定部74は、予備冷却する情報処理装置を探索する(S909)(第2のステップ)。全体最適化部73は、予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置、空調機の設定温度を探索する(S910)(第3のステップ)。空調制御部8は、空調機の設定温度の変更を実行し、電源制御部5は、情報処理装置起動・停止を実行する(S911)。ステップS908は、図12において、ステップS909は、図13において、ステップS910は、図15において、それぞれ詳述する。
The optimization unit 7 determines whether or not there is an information processing apparatus having a deviation amount larger than the first set value (B, B ′) (S904). If there is an information processing apparatus I i having a larger deviation amount than the first set value (B, B ′), the process proceeds to step S905. If there is no information processing apparatus having a larger deviation amount than the first set value (B, B ′), the process proceeds to step S906. The
(負荷分散)
図11に本発明の一実施形態にかかる、負荷分散方法を示すフローチャートを示す。負荷分散部71は、情報処理装置の稼働情報の取得する(S1001)。負荷分散部71は、クラスタ内のグループにおいて、リソースの逸脱量が第1の設定値を超えている情報処理装置を検索する。負荷分散部71は、検索された情報処理装置の中から、仮想マシンを1つ抽出する(S1002)。負荷分散部71は、選んだ仮想マシンの移行先としてルールによって許されるすべての情報処理装置の中で、現在の逸脱量が最も小さくなる情報処理装置を抽出する(S1003)。負荷分散部71は、クラスタ内のすべての仮想マシンに対して探索したか否か判定する(S1004)。クラスタ内のすべての仮想マシンに対して探索した場合、ステップS1005へ進む。クラスタ内のすべての仮想マシンに対して探索していない場合、ステップS1002に戻る。負荷分散部71は、現在の逸脱量の最も小さくなるように、仮想マシンを情報処理装置に移行する(S1005)。負荷分散部71は、逸脱量が第1の設定値以下となったか否か判定する(S1006)。逸脱量が第1の設定値以下とならなかった場合、ステップS1001に戻る。逸脱量が第1の設定値以下となった場合、負荷分散を終了し、図9に示すステップS905へ進む。
(load distribution)
FIG. 11 is a flowchart showing a load distribution method according to an embodiment of the present invention. The
負荷分散部71では、クラスタ内の負荷を定期的に監視して、クラスタ内のリソースの逸脱量が均一になるように仮想マシンを移行する。クラスタ内の全ての情報処理装置の逸脱量を計算する。クラスタ内の全ての情報処理装置の逸脱量は、リソースのCPU、メモリ、ネットワークI/O毎に計算される。負荷分散部71は、リソースの逸脱量が事前に設定された第1の設定値を超えていないか否か、CPU、メモリ、ネットワークI/Oについてそれぞれ判定する。
The
事前に決めた第1の設定値以上の逸脱量が存在した場合、クラスタ内の全ての仮想マシンの中で、現在のリソースの逸脱量を最も減少させ、かつルールに違反しない仮想マシンの移行先の情報処理装置を探索する。 When there is a deviation amount that exceeds the first set value that has been determined in advance, among all virtual machines in the cluster, the deviation amount of the current resource is the smallest and the migration destination of the virtual machine that does not violate the rules The information processing apparatus is searched.
負荷分散部71は、ステップS1001からステップS1005を、リソースの逸脱量が事前に決めた第1の設定値以下になるまで実施する。
The
負荷分散部71は、ステップS1001からステップS1006を用いて、情報処理装置の稼働率や情報処理装置のリソースの増減に基づいて、情報処理装置の位置を選択し、仮想マシンをどの情報処理装置に移行させるか決定する。
The
(情報処理装置の起動・停止候補の探索)
図12に本発明の一実施形態にかかる、情報処理装置の起動・停止候補の探索方法を示すフローチャートを示す。情報処理装置電源最適化部72は、クラスタ内の情報処理装置の組み合わせを1つ抽出する(S1101)。情報処理装置電源最適化部72は、選んだ情報処理装置の組み合わせに対して、負荷分散をさせたときの情報処理装置のクラスタ全体のリソース使用率と逸脱量を計算する(S1102)。情報処理装置電源最適化部72は、クラスタ全体のリソース使用率が第2の設定値内に収まるか否か判定する(S1103)。クラスタ全体のリソース使用率が第2の設定値内に収まる場合、ステップS1104へ進む。クラスタ全体のリソース使用率が第2の設定値内に収まらない場合、ステップS1101に戻る。情報処理装置電源最適化部72は、すべての情報処理装置の逸脱量が第2の設定値内に収まるか否か判定する(S1104)。すべての情報処理装置の逸脱量が第2の設定値内に収まる場合、ステップS1105へ進む。情報処理装置の逸脱量が第2の設定値内に収まらない場合、ステップS1101に戻る。情報処理装置電源最適化部72は、選んだ情報処理装置の組み合わせで、起動・停止する情報処理装置の候補の組み合わせリストに追加する(S1105)。情報処理装置電源最適化部72は、全ての情報処理装置の組み合わせを試したか否か判定する(S1106)。ステップS1106により、情報処理装置の起動・停止候補の探索を終了し、図9に示すステップS908へ進む。
(Search for information processing device start / stop candidates)
FIG. 12 is a flowchart showing a method for searching for candidates for starting / stopping the information processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The information processing device power
情報処理装置電源最適化部72では、クラスタ全体のリソース使用率が第3の設定値(所定の閾値)を超えた時に、起動する情報処理装置の候補を決定する。またクラスタ全体のリソース使用率が第4の設定値を下回った時に、停止する情報処理装置の候補を決定する。
The information processing device power
情報処理装置を停止させると判断された場合、クラスタ内の起動している全ての情報処理装置に対して、クラスタ内の起動している全ての情報処理装置内の仮想マシンを他の情報処理装置に移行させて、負荷分散部71で負荷分散をさせる。情報処理装置電源最適化部72は、負荷分散をさせた際の、クラスタ全体のリソース使用率およびリソースの逸脱量を計算する。そして情報処理装置のクラスタ全体のリソース使用率が第2の設定値内に収まり(S1103)、かつ、すべての情報処理装置でリソースの逸脱量が第1の設定値を超えない(S1104)、停止情報処理装置の組み合わせをリストアップする(S1105)。
When it is determined that the information processing apparatus is to be stopped, the virtual machines in all the information processing apparatuses activated in the cluster are assigned to other information processing apparatuses for all the information processing apparatuses activated in the cluster. And the
情報処理装置を起動させると判断されたときには、予備冷却している情報処理装置の中で、クラスタ内の停止している全ての情報処理装置に対して、クラスタ内の停止している全ての情報処理装置を起動して負荷分散部71で負荷分散をさせる。情報処理装置電源最適化部72は、負荷分散をさせた際の、クラスタ全体のリソース使用率およびリソースの逸脱量を計算する。そして情報処理装置のクラスタ全体のリソース使用率が第2の設定値内に収まり(S1103)、かつ、すべての情報処理装置でリソースの逸脱量が第1の設定値を超えない(S1104)、情報処理装置の組み合わせをリストアップする(S1105)。
When it is determined that the information processing device is to be activated, all the information that is stopped in the cluster is compared to all the information processing devices that are stopped in the cluster among the information processing devices that are precooled. The processing device is activated and the
もし予備冷却している情報処理装置がない場合は予備冷却している情報処理装置を停止している全ての情報処理装置と読み替える。 If there is no pre-cooled information processing device, the pre-cooled information processing device is read as all the information processing devices that have stopped.
情報処理装置電源最適化部72は、ステップS1101からステップS1106を用いて、少なくとも稼動している情報処理装置および稼動していない情報処理装置を含むグループにおいて、稼動している情報処理装置のリソース(第1のハードウェア資源)の使用量から稼動している情報処理装置のリソースの上限値を除算して得た値が所定の閾値を超えた場合、稼動していない情報処理装置を起動する情報処理装置の候補として決定する。
The information processing apparatus power
(予備冷却する情報処理装置の検索)
図13に本発明の一実施形態にかかる、予備冷却する情報処理装置の検索方法を示すフローチャートを示す。予備冷却情報処理装置決定部74は、グループ毎に予備冷却する情報処理装置の台数情報を取得する(S1201)。予備冷却情報処理装置決定部74は、情報処理装置の起動・停止候補の情報処理装置の組み合わせのリストの中で1つの組み合わせを選ぶ(S1202)。予備冷却情報処理装置決定部74は、グループ毎に予備冷却する情報処理装置の台数分だけ、情報処理装置の候補を選ぶ(S1203)。予備冷却情報処理装置決定部74は、予備冷却する情報処理装置の数が最も小さい組み合わせを保存する(S1204)。予備冷却情報処理装置決定部74は、全ての情報処理装置の組み合わせを試したか否か判定する(S1205)。全ての情報処理装置の組み合わせを試した場合、ステップS1206へ進む。全ての情報処理装置の組み合わせを試していない場合、ステップS1203に戻る。予備冷却情報処理装置決定部74は、予備冷却する情報処理装置の組み合わせを、起動・停止する情報処理装置と共に予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置の候補の組み合わせリストに追加する(S1206)。予備冷却情報処理装置決定部74は、全ての起動・停止する情報処理装置の候補の組み合わせを試したか否かを判定する(S1207)。全ての起動・停止候補ホストの組み合わせを試していない場合、ステップS1202に戻る。全ての起動・停止候補ホストの組み合わせを試した場合、予備冷却する情報処理装置の検索を終了し、図9に示すステップS909へ進む。
(Search for information processing equipment to be precooled)
FIG. 13 is a flowchart showing a method for searching for an information processing apparatus to be precooled according to an embodiment of the present invention. The preliminary cooling information processing
予備冷却情報処理装置決定部74では、情報処理装置電源最適化部72でリストアップされた全ての情報処理装置の組み合わせに対して、予備冷却情報処理装置の候補を検索する。検索する際、情報処理装置グループに対して決まっているルールを考慮して、予備冷却する情報処理装置を決定する。事前にグループ毎に何台もしくはどれくらいのリソースの予備冷却を行うか設定する。予備冷却情報処理装置決定部74は、グループ毎の予備冷却する情報処理装置の組み合わせを計算して、最も起動する台数が少ない組み合わせのリストを抽出する。
The preliminary cooling information processing
予備冷却情報処理装置決定部74は、ステップS1201からステップS1207を用いて、グループ内で予め決定された台数に基づいて、稼動していない情報処理装置を事前に冷却する情報処理装置の候補として決定する。
The preliminary cooling information processing
図14に仮想マシングループ毎および情報処理装置グループ毎に予備冷却する最小の情報処理装置の台数が決定される例を示す。図14では、第1のグループ310は、第1の情報処理装置311と、第2の情報処理装置312と、第3の情報処理装置313とを含む。第2のグループ320は、第4の情報処理装置324と、第5の情報処理装置325と、第6の情報処理装置326とを含む。第3のグループ330は、第2の情報処理装置312と、第3の情報処理装置313と、第5の情報処理装置325と、第6の情報処理装置326とを含む。
FIG. 14 shows an example in which the minimum number of information processing devices to be precooled is determined for each virtual machine group and each information processing device group. In FIG. 14, the first group 310 includes a first
グループ毎の予備冷却台数と、システム全体としての最少の予備冷却台数との関係を説明する。例えば、図14の場合、グループ毎に予備冷却する情報処理装置の台数は決まっており、第1のグループ310および第2のグループ320は1台であり、第3のグループ330は2台である。予備冷却台数が最小となる組み合わせとして、第2の情報処理装置312と第5の情報処理装置325、第3の情報処理装置313と第5の情報処理装置325、第2の情報処理装置312と第6の情報処理装置326、第3の情報処理装置313と第6の情報処理装置326の4つの組み合わせがある。4つの組み合わせの中から、空調機と情報処理装置の消費電力が最小となる組み合わせを総当りで見つける。
The relationship between the number of preliminary cooling units for each group and the minimum number of preliminary cooling units for the entire system will be described. For example, in the case of FIG. 14, the number of information processing apparatuses to be pre-cooled for each group is determined, the first group 310 and the
(予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置、および空調機の設定温度の検索)
図15に本発明の一実施形態にかかる、予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置、および空調機の設定温度の検索方法を示すフローチャートを示す。全体最適化部73は、予備冷却する情報処理装置の候補および起動・停止する情報処理装置の候補の組み合わせリストの中から1つ組み合わせを抽出する(S1301)。全体最適化部73は、起動および予備冷却中の情報処理装置を設定温度にする空調設定の候補を1つ抽出する(S1302)。全体最適化部73は、空調機の設定温度、予備冷却する情報処理装置の候補、および起動・停止する情報処理装置の候補から空調と情報処理装置全体の消費電力を計算する(S1303)。情報処理装置全体の消費電力を計算する際、各種リソースの使用量に対する消費電力量の関係式(式1)、(式2)が参照される。全体最適化部73は、全ての空調機の設定温度の組み合わせを試したか否か判定する(S1304)。全ての空調機の設定温度の組み合わせを試した場合、ステップS1305へ進む。全ての空調機の設定温度の組み合わせを試していない場合、ステップS1302に戻る。全体最適化部73は、消費電力が今まで検索した候補の中で最小となれば、予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置、および空調機の設定温度とする(S1305)。全体最適化部73は、情報処理装置および空調機の消費電力の合計値が最小となるように、予備冷却する情報処理装置および起動・停止する情報処理装置の位置を決定する。全体最適化部73は、すべての組み合わせを試したか否か判定する(S1306)。すべての組み合わせを試した場合、ステップS1305へ進む。すべての組み合わせを試していない場合、ステップS1301に戻る。全体最適化部73は、予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置、空調機の設定温度を決定する(S1307)。ステップS1307により、予備冷却する情報処理装置、起動・停止する情報処理装置、および空調機の設定温度の検索を終了し、図9に示すステップS910へ進む。
(Search for pre-cooling information processing device, starting / stopping information processing device, and set temperature of air conditioner)
FIG. 15 is a flowchart showing an information processing apparatus for preliminary cooling, an information processing apparatus for starting and stopping, and a method for searching for a set temperature of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. The overall optimizing
全体最適化部73は、予備冷却する情報処理装置と起動する情報処理装置の組み合わせのリストに対して、空調機の消費電力と情報処理装置の消費電力を計算する。また全体最適化部73は、情報処理装置に決められている上限温度を満たしたまま、空調機の消費電力と情報処理装置の消費電力の合計が最も小さくなる起動情報処理装置と予備冷却情報処理装置、および空調機の設定温度の組み合わせを決定する。
The
全体最適化部73で決められた空調設定と起動情報処理装置、移行させる仮想マシンを空調制御部8、電源制御部5、仮想マシン制御部6にそれぞれ指示する。
The air conditioning setting and activation information processing apparatus determined by the
よって全体最適化部73は、ステップS1301からステップS1307を用いて、情報処理装置全体の消費電力と空調機の消費電力との合計値が最小となるように、起動する情報処理装置の候補および事前に冷却する情報処理装置の候補から事前に冷却して起動させる情報処理装置を決定する。
Therefore, the
本実施形態によれば、サービス品質の維持をしながら、システム全体の省電力化を実現することが可能となる。 According to the present embodiment, it is possible to realize power saving of the entire system while maintaining service quality.
3 情報保存部
4 情報収集部
5 電源制御部
6 仮想マシン制御部
7 最適化部
8 空調制御部
9 ネットワーク
11 仮想マシン管理部
12、21 温度センサ部
13、22 電力センサ部
14 情報処理装置管理部
23 空調管理部
71 負荷分散部
72 情報処理装置電源最適化部
73 全体最適化部
74 予備冷却情報処理装置決定部
111、112、X 仮想マシン
210、310 第1のグループ
211、311 第1の情報処理装置
212、312 第2の情報処理装置
213、313 第3の情報処理装置
220、320 第2のグループ
224、324 第4の情報処理装置
225、325 第5の情報処理装置
226、326 第6の情報処理装置
230、330 第3のグループ
240 第4のグループ
247 第7の情報処理装置
258 第8の情報処理装置
1000 空調制御システム
Aj 空調機
Ii 情報処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Information storage part 4
Claims (2)
少なくとも前記第1の情報処理装置および前記第2の情報処理装置を含むグループにおいて、前記第1のハードウェア資源の使用量から前記第1のハードウェア資源の上限値を除算して得た値が所定の閾値を超えた場合、前記第2の情報処理装置を起動する情報処理装置の候補として決定する第1のステップと、
予め設定された台数に基づいて、前記第2の情報処理装置を事前に冷却する情報処理装置の候補として決定する第2のステップと、
前記第1の情報処理装置および前記第2の情報処理装置の消費電力と前記空調機の消費電力との合計値が最小となるように、前記起動する情報処理装置の候補および前記事前に冷却する情報処理装置の候補から事前に冷却して起動させる情報処理装置を決定する第3のステップと
を備えることを特徴とする空調制御方法。 An air conditioning control method by a system that manages an information processing apparatus and an air conditioner that cools the information processing apparatus, wherein the information processing apparatus includes a first information processing apparatus having a first hardware resource and a second hardware A second information processing apparatus having a wear resource,
In a group including at least the first information processing apparatus and the second information processing apparatus, a value obtained by dividing the upper limit value of the first hardware resource from the usage amount of the first hardware resource is A first step of determining, as a candidate for an information processing device that activates the second information processing device, when a predetermined threshold is exceeded;
A second step of determining the second information processing apparatus as a candidate of an information processing apparatus that cools the second information processing apparatus in advance based on a preset number of units;
The candidate of the information processing device to be activated and the cooling in advance so that the total value of the power consumption of the first information processing device and the second information processing device and the power consumption of the air conditioner is minimized. An air conditioning control method comprising: a third step of determining an information processing device to be cooled and activated in advance from candidates for the information processing device to perform.
少なくとも前記第1の情報処理装置および前記第2の情報処理装置を含むグループにおいて、前記第1のハードウェア資源の使用量から前記第1のハードウェア資源の上限値を除算して得た値が所定の閾値を超えた場合、前記第2の情報処理装置を起動する情報処理装置の候補として決定する第1の決定部と、
予め設定された台数に基づいて、前記第2の情報処理装置を事前に冷却する情報処理装置の候補として決定する第2の決定部と、
前記第1の情報処理装置および前記第2の情報処理装置の消費電力と前記空調機の消費電力との合計値が最小となるように、前記起動する情報処理装置の候補および前記事前に冷却する情報処理装置の候補から事前に冷却して起動させる情報処理装置を決定する第3の決定部と
を備えたことを特徴とする空調制御システム。 An air conditioning control system that manages an information processing device and an air conditioner that cools the information processing device, wherein the information processing device includes a first information processing device having a first hardware resource and a second hardware resource. A second information processing apparatus having
In a group including at least the first information processing apparatus and the second information processing apparatus, a value obtained by dividing the upper limit value of the first hardware resource from the usage amount of the first hardware resource is A first determination unit that determines a candidate of an information processing device that activates the second information processing device when a predetermined threshold is exceeded;
A second determination unit that determines a candidate of an information processing apparatus that cools the second information processing apparatus in advance based on a preset number of units;
The candidate of the information processing device to be activated and the cooling in advance so that the total value of the power consumption of the first information processing device and the second information processing device and the power consumption of the air conditioner is minimized. An air conditioning control system comprising: a third determining unit that determines an information processing device to be cooled and activated in advance from candidates for the information processing device to perform.
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