JP2023132456A - ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法 - Google Patents

ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023132456A
JP2023132456A JP2022037794A JP2022037794A JP2023132456A JP 2023132456 A JP2023132456 A JP 2023132456A JP 2022037794 A JP2022037794 A JP 2022037794A JP 2022037794 A JP2022037794 A JP 2022037794A JP 2023132456 A JP2023132456 A JP 2023132456A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workload
power consumption
renewable energy
time slot
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022037794A
Other languages
English (en)
Inventor
拓 岡村
Taku Okamura
聡 金子
Satoshi Kaneko
泰隆 河野
Yasutaka Kono
洋司 小澤
Yoji Ozawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2022037794A priority Critical patent/JP2023132456A/ja
Priority to PCT/JP2023/005218 priority patent/WO2023171271A1/ja
Publication of JP2023132456A publication Critical patent/JP2023132456A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3228Monitoring task completion, e.g. by use of idle timers, stop commands or wait commands
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/329Power saving characterised by the action undertaken by task scheduling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00Economic sectors
    • G16Y10/35Utilities, e.g. electricity, gas or water
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y20/00Information sensed or collected by the things
    • G16Y20/30Information sensed or collected by the things relating to resources, e.g. consumed power
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/10Detection; Monitoring
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/30Control
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

【課題】再生可能エネルギーにより実行する各ワークロードを、費用対効果を考慮しつつ制御するワークロード制御支援装置及びワークロード制御支援方法を提供する。【解決手段】ワークロード制御システムにおいて、ワークロード制御支援装置は、将来の時間帯に実行予定の、電力を消費する複数のワークロードのそれぞれの実行可能期間及び消費電力量の予測値を取得し、取得した実行可能期間及び消費電力量の各予測値に基づき、将来の時間帯における消費電力量の目標値を、将来の時間帯の電力消費における再生可能エネルギーの利用率の条件及び再生可能エネルギーの利用に係るコストの条件を満たすように算出するパラメータ決定処理と、算出した消費電力量の目標値に基づき、将来の時間帯において実行する各ワークロードのタイミングを決定し、決定したタイミングで各ワークロードを実行させるワークロード制御処理と、を実行する。【選択図】図2

Description

本発明は、ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法に関する。
地球温暖化の原因となっている二酸化炭素など温室効果ガスの排出を防ぐべく化石燃料
からの脱却を目指す、いわゆる脱炭素化が注目されている。この点、データセンタ(Data
Center: DC)には、所定のジョブを実行するための多数の情報処理装置や通信機器が設
定されており、これらの稼働には多量の電力を必要とする。そこで、このような電力を再
生可能エネルギーにより賄うことで、脱炭素化を達成しようとする試みがなされている。
この場合、消費電力に対する再生可能エネルギーの利用割合(再生可能エネルギー利用
率:再エネ率)を維持することが重要であるが、この再エネ率をより細かい時間粒度(例
えば、日単位よりも時間単位)で維持することが好ましい。
この点、非特許文献1には、実行タイミングを変更できるバッチジョブと、実行タイミ
ングを変更できないインタラクティブジョブを含むジョブシステムにおいて、バッチジョ
ブの実行タイミングをずらすことで再生可能エネルギーによる発電量と消費電力の差異を
小さくすることが記載されている。
Li, Y.; Wang, X.; Luo, P.; Pan, Q. Thermal-Aware Hybrid Workload Management in a Green Datacenter towards Renewable Energy Utilization. Energies 2019, 12, 1494. https://doi.org/10.3390/en12081494 [令和4年(2022年)2月16日検索]
しかしながら、非特許文献1では、再生可能エネルギーの調達に係るコストを考慮して
いない。再生可能エネルギーの調達には一般に相応のコストがかかることが多く、非特許
文献1ではそのような費用面での考慮ができない。特に、費用対効果という面を考慮でき
ない。また、非特許文献1は、ワークロードにより将来発生する消費電力やワークロード
の計画が既知であることを前提としているが、それらが既知であるケースは現実には多く
ない。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、再生可能エネル
ギーにより実行する各ワークロードを、費用対効果を考慮しつつ制御することが可能なワ
ークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援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の本発明の一つは、プロセッサ及びメモリを有しており、将来
の時間帯に実行予定の、電力を消費する複数のワークロードのそれぞれの実行可能期間及
び消費電力量の予測値を取得し、前記取得した実行可能期間及び消費電力量の各予測値に
基づき、前記将来の時間帯における消費電力量の目標値を、前記将来の時間帯の電力消費
における再生可能エネルギーの利用率の条件、及び再生可能エネルギーの利用に係るコス
トの条件を満たすように算出するパラメータ決定部と、前記算出した前記消費電力量の目
標値に基づき、前記将来の時間帯において実行する各ワークロードのタイミングを決定し
、決定したタイミングで前記各ワークロードを実行させるワークロード制御部とを備える
、ワークロード制御支援装置、である。
本発明によれば、再生可能エネルギーにより実行する各ワークロードを、費用対効果を
考慮しつつ制御することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本実施形態に係るワークロード制御システムの構成の一例を示す図である。 ワークロード制御支援装置が備えるハードウェア及び機能の一例を説明する図である。 DC電力予測テーブルの一例を示す図である。 タイムスロットテーブルの一例を示す図である。 遅延限界時間予測分布テーブルの一例を示す図である。 ユーザポリシテーブルの一例を示す図である。 ワークロードテーブルの一例を示す図である。 ワークロード消費電力予測分布テーブルの一例を示す図である。 予測ワークロードテーブルの一例を示す図である。 ワークロード制御処理の概要を説明するフロー図である。 データ更新処理の詳細を説明するフロー図である。 ワークロードデプロイ処理を説明するフロー図である。 パラメータ決定処理の一例を説明するフロー図である。 パラメータ作成処理の詳細を説明するフロー図である。 パラメータ作成処理の詳細を説明するフロー図である。 リスク許容度算出処理の一例を説明するフロー図である。 観点毎リスク許容度算出処理の詳細を説明するフロー図である。 ITワークロード制御処理を説明するフロー図である。 ITワークロード制御処理を説明するフロー図である。 ワークロード移行情報画面の一例を示す図である。
図1は、本実施形態に係るワークロード制御システム1の構成の一例を示す図である。
ワークロード制御システム1は、1又は複数のデータセンタ1000(Data Center:DC)
を含んで構成される。データセンタ1000間は、広域ネットワーク7000によって通
信可能に接続される。
データセンタ1000は、管理計算機2000と、データセンタ1000の管理者又は
利用者が利用する1又は複数のサーバ装置3000と、データセンタ1000の管理者又
は利用者が利用する1又は複数のストレージ装置4000とを備える。サーバ装置300
0及びストレージ装置4000の間は、データネットワーク6000で通信可能に接続さ
れている。また、管理計算機2000、サーバ装置3000、及びストレージ装置400
0の間は、管理ネットワーク5000で通信可能に接続されている。
なお、管理ネットワーク5000、データネットワーク6000、及び広域ネットワー
ク7000は、例えば、インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide
Area Network)、又は専用線等の有線又は無線の通信ネットワークである。
サーバ装置3000及びストレージ装置4000は、様々な種類の処理を実行する。例
えば、サーバ装置3000及びストレージ装置4000は、Webアプリケーションのよ
うに、実行時間帯(以下、タイムスロットともいう)が固定されている処理(以下、イン
タラクティブジョブという)の他に、人工知能(Artificial Intelligence:AI)に関す
る処理(例えば、機械学習に関する処理)のように、タイムスロットは必ずしも固定され
ていないが少なくとも一定の時間帯までには実行しなければならない処理(以下、バッチ
ジョブという)を実行する。なお、以下では、バッチジョブ及びインタラクティブジョブ
を合わせてジョブという。
管理計算機2000は、サーバ装置3000及びストレージ装置4000で実行された
及び将来実行される予定のバッチジョブによる、システム(データセンタ1000)への
処理負荷(以下、バッチワークロードという)をタイムスロット単位で管理している。同
様に、管理計算機2000は、サーバ装置3000及びストレージ装置4000で実行さ
れた及び将来実行される予定のインタラクティブジョブによる、システム(データセンタ
1000)への処理負荷(以下、バッチインタラクティブワークロードという)をタイム
スロット単位で管理している。
なお、本明細書では、ワークロードを、ジョブ(処理)そのものとして指す場合がある
ところで、サーバ装置3000及びストレージ装置4000での各処理の実行には所定
量の電力が必要であるが、データセンタ1000では、この電力のうち所定割合を、電力
系統由来の電力ではなく、再生可能エネルギー由来の電力によって消費することが要請さ
れている。すなわち、この所定割合(最低条件としての利用率)を、本実施形態では、再
生可能エネルギー利用率の目標値又は目標率と称する。そして、この再生可能エネルギー
の発電量は時間帯によって変動するという特徴がある。
そこで、本実施形態の管理計算機2000(ワークロード制御支援装置)は、将来のタ
イムスロットにおける各バッチジョブの実行について、再生可能エネルギーの発電量の予
測値をベースに、再エネ率及びコストの観点を加味しつつ消費電力目標値を設定し、この
消費電力目標値を最大限達成できるように各バッチジョブの実行タイミングを制御する(
より具体的には、各タイムスロットで実行するバッチジョブをその各タイムスロットの開
始前のタイミングで決定する)ことで、データセンタ1000における再エネ率対コスト
の適度なバランスの維持を支援する。なお、以下では、「再生可能エネルギー」を「再エ
ネ」と略することがある。
次に、図2は、管理計算機2000(ワークロード制御支援装置)が備えるハードウェ
ア及び機能の一例を説明する図である。
管理計算機2000は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Process
or)、GPU(Graphics Processing Unit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の処理
装置11000(プロセッサ)と、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)
等の主記憶装置12000(メモリ)と、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Driv
e)などの記憶装置8000と、NIC(Network Interface Card)、無線通信モジュール
、USB(Universal Serial Interface)モジュール、又はシリアル通信モジュール等で
構成される通信装置16000と、マウスやキーボード等で構成される入力装置1400
0と、液晶ディスプレイまたは有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等で構成さ
れる出力装置15000とを備える。
また、管理計算機2000は、パラメータ決定プログラム8700、リスク許容度計算
プログラム8800、ITワークロード制御プログラム8900、及び消費電力価格予測
プログラム9000の各プログラムを記憶している。
パラメータ決定プログラム8700は、将来のタイムスロットで実行予定の、複数のワ
ークロードのそれぞれの実行可能期間及び消費電力量の予測値を取得する。そして、パラ
メータ決定プログラム8700は、実行可能期間及び消費電力量の予測値に基づき、将来
のタイムスロットにおける消費電力量の目標値を、将来のタイムスロットにおける再エネ
率の目標値、及び再生可能エネルギーの利用に係るコストの条件を満たすように算出する
なお、本実施形態では、実行可能時間として遅延限界時間を用いる。遅延限界時間は、
バッチジョブの実行タイミングとして設定可能な、最も遅い時間である。
なお、パラメータ決定プログラム8700は、再エネ率、及びコストの条件のいずれを
重視するかの制御方針の指定を受け付け、再エネ率を重視する制御方針が指定された場合
には、再生可能エネルギーの利用率を最適化するようなバッチワークロードの実行タイミ
ングのパターンを示すパラメータαを特定し、特定したパラメータαに基づき、将来のタ
イムスロットにおける消費電力量の目標値を算出する。一方、パラメータ決定プログラム
8700は、コストの条件を重視する制御方針が指定された場合には、再生可能エネルギ
ーの利用に係るコストを最適化するような、バッチワークロードの実行タイミングのパタ
ーンを示すパラメータαを特定し、特定したパラメータαに基づき、将来のタイムスロッ
トにおける消費電力量の目標値を算出する。
なお、パラメータαは、本実施形態では、あるタイムスロットにおいてこれまで実行予
定としてきたバッチワークロードのうち実際にそのタイムスロットで実行するバッチワー
クロードの割合を示すパラメータである。本実施形態ではパラメータαは、タイムスロッ
トごとに0から1までの値を有する。なお、これは一例であり、あるタイムスロットで実
行予定のバッチワークロードのうち実際に実行するバッチワークロードの割合が反映され
れば、その他の値を採用してもよい。
ITワークロード制御プログラム8900は、将来のタイムスロットにおける消費電力
量の予測値の不確実性によるリスクを示すリスク許容度を所定のアルゴリズムにより算出
し、算出したリスク許容度と、消費電力量の目標値とに基づき、将来のタイムスロットに
おいて実行する各ワークロードのタイミングを決定し、決定したタイミングで各ワークロ
ードを実行させる。
リスク許容度計算プログラム8800は、リスク許容度を、将来のタイムスロットにお
ける再生可能エネルギーに係る発電量の予測値と、将来のタイムスロットにおける消費電
力量の目標値との差分に基づき算出する。
消費電力価格予測プログラム9000は、将来のタイムスロットで実行予定のワークロ
ードの実行可能期間及び消費電力量の予測値、将来のタイムスロットでの発電量の予測値
、将来のタイムスロットでの電力の価格の予測値等を算出する。
さらに、管理計算機2000は、DC電力予測テーブル8100、タイムスロットテー
ブル8200、遅延限界時間予測分布テーブル8300、ユーザポリシテーブル8400
、ワークロードテーブル8500、ワークロード消費電力予測分布テーブル8600、及
び予測ワークロードテーブル8650の各データベースを記憶している。
DC電力予測テーブル8100は、消費電力価格予測プログラム9000が予測した再
生可能エネルギーの発電量及び価格、電力系統から提供される電力の予測価格、並びにこ
れらの実績値を格納している。
タイムスロットテーブル8200は、各タイムスロットにおける消費電力の予測値及び
実績値、消費電力の目標値、パラメータα、並びにリスク許容度等の、各タイムスロット
の情報を格納している。
遅延限界時間予測分布テーブル8300は、将来の各タイムスロットにおけるワークロ
ードの遅延限界時間の予測値の分布の情報を格納している。
ユーザポリシテーブル8400は、再エネ率の目標値(以下、目標率という)及びワー
クロードの制御方針といった、ユーザの再生可能エネルギーの利用に関するポリシ(ユー
ザポリシ)のデータを格納している。本実施形態では、再生可能エネルギー利用率(再エ
ネ率)は、ある時間帯の全消費電力に対する再生可能エネルギーによる消費電力の割合と
するが、これ以外の定義に基づいてもよい。
ワークロードテーブル8500は、各ワークロード(バッチワークロード及びインタラ
クティブワークロード)の実行スケジュールに関する情報を記憶し蓄積している。サーバ
装置3000及びストレージ装置4000は、このワークロードテーブル8500に従っ
て各ワークロードを実行する。
ワークロード消費電力予測分布テーブル8600は、各ワークロードの消費電力の予測
値の分布の情報を格納している。
予測ワークロードテーブル8650は、将来のタイムスロットの各ワークロードの予測
情報を格納している。
次に、各データベースの具体例を説明する。
(DC電力予測テーブル)
図3は、DC電力予測テーブル8100の一例を示す図である。DC電力予測テーブル
8100は、タイムスロットの識別情報が設定されるタイムスロットID8110、予測
又は実測の対象時刻が設定される時刻8120、その対象時刻における再生可能エネルギ
ーの発電量(データセンタ1000に提供可能な電力)の予測値が設定される再生可能エ
ネルギー発電量予測8130、対象時刻において実際に測定された再生可能エネルギーの
発電量の実測値が設定される再生可能エネルギー発電量実測8140、対象時刻における
再生可能エネルギーの単位電力あたりの価格の予測値が設定される再生可能エネルギー価
格予測8150、対象時刻において実際に設定された再生可能エネルギーの価格が設定さ
れる再生可能エネルギー価格実測8160、所定の電力系統(例えば、商用電力系統)に
おける対象時刻での単位量(例えば、1kW)あたりの電力の予測価格が設定される系統
価格予測8170、及び、対象時刻において実際に設定された上記電力系統における単位
量(例えば、1kW)あたりの電力の価格が設定される系統価格実測8180の各データ
項目を有する1以上のレコードで構成される。
なお、DC電力予測テーブル8100における各実測値及び実績値は、ユーザが入力し
てもよいし、所定のデータベースから自動的に取得されてもよい。
(タイムスロットテーブル)
図4は、タイムスロットテーブル8200の一例を示す図である。タイムスロットテー
ブル8200は、タイムスロットの識別情報が設定されるタイムスロットID8210、
そのタイムスロットの開始時刻が設定される時刻8220、そのタイムスロットにおける
データセンタ1000の消費電力(サーバ装置3000、ストレージ装置4000、及び
不図示の空調設備等を含む、データセンタの全設備又は機器に係る消費電力)の予測値が
設定される消費電力予測8230、そのタイムスロットにおいて実際に測定されたデータ
センタ1000の消費電力の実測値が設定される消費電力実測8240、そのタイムスロ
ットにおけるバッチワークロードの消費電力(以下、バッチ消費電力ともいう)の予測値
が設定されるバッチ消費電力予測8250、そのタイムスロットにおけるバッチワークロ
ードの消費電力の実測値が設定されるバッチ消費電力実測8260、そのタイムスロット
におけるデータセンタ1000の消費電力の目標値が設定される消費電力目標値8270
、そのタイムスロットにおけるパラメータαが設定されるパラメータα8280、及び、
そのタイムスロットにおけるリスク許容度が設定されるリスク許容度8290の各データ
項目を有する1以上のレコードで構成される。
(遅延限界時間予測分布テーブル)
図5は、遅延限界時間予測分布テーブル8300の一例を示す図である。遅延限界時間
予測分布テーブル8300は、将来のタイムスロットの識別情報が設定されるタイムスロ
ットID8310、そのタイムスロットにおけるワークロードが有する遅延限界時間が設
定される遅延限界時間8320、及び、その遅延限界時間を有する、そのタイムスロット
中のワークロードの個数の予測値が設定される個数8330の各データ項目を有する1以
上のレコードで構成される。
(ユーザポリシテーブル)
図6は、ユーザポリシテーブル8400の一例を示す図である。ユーザポリシテーブル
8400は、ユーザポリシの識別情報が設定されるポリシID8410、そのユーザポリ
シにおける再エネ率の目標値(目標率)が設定される再生可能エネルギー目標率8420
、そのユーザポリシの適用開始日時が設定される開始日時8430、そのユーザポリシの
達成期限が設定される目標達成期日8440、及び、そのユーザポリシにおける再生可能
エネルギーに対する制御方針が設定される制御方針8450の各データ項目を有する1以
上のレコードで構成される。
なお、制御方針8450において、「COST」は、再生可能エネルギーの活用に加え
、電力利用に係るコストも重視し、実際の再生可能エネルギーの利用率が目標率を上回っ
ている場合には再生可能エネルギーの利用を制限し(足りない部分は電力系統の電力を用
いる)、電力利用に係るコストを下げることを優先することを意味する。「RE」は、再
生可能エネルギーの活用を重視し、実際の再生可能エネルギーの利用率が目標率を超えて
も特に制限を設けない(最大限再生可能エネルギーを用いる)ことを意味する。なお、こ
こで示した制御方針8450の内容は一例であり、コストと再生可能エネルギーの活用と
のバランスの観点からのその他の方針の情報を設定することも可能である。
なお、本実施形態では、ユーザポリシテーブル8400のデータはユーザが予め入力す
るものとするが、自動的に設定又は変更されるようにしてもよい。
(ワークロードテーブル)
図7は、ワークロードテーブル8500の一例を示す図である。ワークロードテーブル
8500は、ワークロードの識別情報が設定されるワークロードID8510、そのワー
クロードにおける消費電力の予測値が設定される消費電力予測8520、そのワークロー
ドにおける消費電力の実測値が設定される消費電力実測8530、そのワークロードの情
報が実行スケジュールとして管理計算機2000に最初に設定された時間(投入された時
間)が設定される投入時間8540、そのワークロードの実行タイミングが設定される実
行スケジュール8550、そのワークロードについて、ITワークロード制御プログラム
8900により変更された(遅延された)実行タイミングが設定される変更後実行スケジ
ュール8560、及び、そのワークロードにおける遅延限界時間がユーザによって設定さ
れる遅延限界時間8570、及び、そのワークロードに対してキューフラグが設定されて
いるか否かを示す情報が設定されるキューフラグ8580の各データ項目を有する1以上
のレコードで構成される。
なお、ワークロードがインタラクティブワークロードの場合は、実行スケジュール85
50の値は投入時間8540の値と同一に自動的に設定される。また、キューフラグ85
80には、実行スケジュール8550により示されている実行タイミングが遅延すること
が確定した場合に、「Y」に自動的に設定される。キューフラグの利用方法については後
述する。
(ワークロード消費電力予測分布テーブル)
図8は、ワークロード消費電力予測分布テーブル8600の一例を示す図である。ワー
クロード消費電力予測分布テーブル8600は、ワークロードの識別情報が設定されるワ
ークロードID8610、そのワークロードの消費電力の予測値の範囲が設定される消費
電力8620、及びその消費電力の予測値が実現する確率が設定される確率8630の各
データ項目を有する1以上のレコードで構成される。ワークロード消費電力予測分布テー
ブル8600は、各ワークロードの過去の消費電力の実測値が取得されると随時生成され
(消費電力の予測値の分布が統計的に算出される)、更新される。
(予測ワークロードテーブル)
図9は、予測ワークロードテーブル8650の一例を示す図である。ワークロードテー
ブル8650は、予測された将来のタイムスロットのワークロードの識別情報が設定され
る予測ワークロードID8655、そのワークロードの予測が行われた時刻を表す予測時
刻8660、そのワークロードが予測されたタイムスロットを示すタイムスロット866
5、予測されたワークロードにおける消費電力の予測値が設定される消費電力予測867
0、予測されたワークロードにおける遅延限界時間の予測値が設定される遅延限界時間予
測8675、及び、その予測されたワークロードに対してキューフラグが設定されている
か否かを示す情報が設定されるキューフラグ8680の各データ項目を有する1以上のレ
コードで構成される。
以上に説明した各プログラムは、処理装置11000が(主記憶装置12000又は記
憶装置8000に格納されている当該プログラムを)読み出すことにより実行される。各
プログラムは、例えば、記録媒体に記録して配布することができる。なお、管理計算機2
000は、その全部または一部が、例えば、クラウドシステムによって提供される仮想サ
ーバのように、仮想化技術やプロセス空間分離技術等を用いて提供される仮想的な情報処
理資源を用いて実現されるものであってもよい。また、管理計算機2000によって提供
される機能の全部または一部は、例えば、クラウドシステムがAPI(Application Prog
ramming Interface)等を介して提供するサービスによって実現してもよい。
次に、管理計算機2000が実行する処理について説明する。
<ワークロード制御処理>
図10は、データセンタ1000における各ワークロードを制御する処理であるワーク
ロード制御処理の概要を説明するフロー図である。ワークロード制御処理は、所定の時刻
(例えば、1時間ごと)、所定の時間間隔(例えば、各タイムスロットの開始の所定時分
前)、又は所定のタイミング(ユーザから指定された時刻)で繰り返し実行される。
まず、管理計算機2000は、データセンタ1000の稼働に用いられる電力(再生可
能エネルギー又は電力系統からのエネルギーによる電力)の発電量及び価格、データセン
タ1000での消費電力、並びに、データセンタ1000の各ワークロードの遅延限界時
間の分布の予測と、これらの過去データの蓄積を行うデータ更新処理S1を実行する。デ
ータ更新処理S1の詳細は後述する。
管理計算機2000は、データ更新処理S1で予測及び蓄積したデータに基づき、デー
タセンタ1000の各ワークロードのうち直近のタイムスロットで実行が予定されている
ワークロードのうち実際に実行するワークロードをデプロイする(投入する)ワークロー
ドデプロイ処理S2を実行する。ワークロードデプロイ処理S2の詳細は後述する。以上
の処理が繰り返し実行される。
次に、データ更新処理S1の詳細を説明する。
<データ更新処理>
図11は、データ更新処理S1の詳細を説明するフロー図である。
消費電力価格予測プログラム9000は、現在より後の各タイムスロットにおける再生
可能エネルギーの発電量及び単位電力当たりの価格を予測する(S10)。具体的には、
例えば、消費電力価格予測プログラム9000は、DC電力予測テーブル8100の各レ
コードの時刻8120、再生可能エネルギー発電量実測8140、再生可能エネルギー価
格実測8160の各値を取得し、取得した値について所定のアルゴリズム(例えば、時系
列解析を実行する、機械学習を行い予測モデルを作成する)に基づき、現在より後の各タ
イムスロットにおける再生可能エネルギーの発電量及び単位電力当たりの価格を予測する
。消費電力価格予測プログラム9000は、予測した各発電量及び各価格を、DC電力予
測テーブル8100の各タイムスロットのレコードの再生可能エネルギー発電量予測81
30及び再生可能エネルギー価格予測8150にそれぞれ格納する。
なお、消費電力価格予測プログラム9000は、過去のタイムスロットにおける再生可
能エネルギーの発電量及び単位電力当たりの価格を所定の装置(例えば、外部のデータベ
ース又はサーバ)から取得し、取得した発電量及び価格を、DC電力予測テーブル810
0の当該タイムスロットに係るレコードの再生可能エネルギー発電量実測8140及び再
生可能エネルギー価格実測8160に実績値として格納する(S10)。
さらに、消費電力価格予測プログラム9000は、現在より後の各タイムスロットにお
ける、電力系統の電力の単位電力当たりの価格を予測する(S11)。具体的には、例え
ば、消費電力価格予測プログラム9000は、DC電力予測テーブル8100の各レコー
ドの時刻8120及び系統価格実測8180の各値を取得し、取得した値について所定の
アルゴリズム(例えば、時系列解析を実行する、機械学習を行い予測モデルを作成する)
に基づき、現在より後の各タイムスロットにおける、電力系統の電力の単位電力当たりの
価格を予測する。消費電力価格予測プログラム9000は、予測した各価格を、DC電力
予測テーブル8100の各タイムスロットのレコードの系統価格予測8170に格納する
なお、消費電力価格予測プログラム9000は、過去のタイムスロットにおける電力系
統の電力の単位電力当たりの価格を所定の装置(例えば、外部のデータベース又はサーバ
)から取得し、取得した価格を、DC電力予測テーブル8100の当該タイムスロットに
係るレコードの系統価格実測8180に実績値として格納する(S11)。
さらに、消費電力価格予測プログラム9000は、現在より後の各タイムスロットにお
ける、データセンタ1000全体の消費電力量及びバッチワークロードの消費電力量を予
測する(S12)。具体的には、例えば、消費電力価格予測プログラム9000は、タイ
ムスロットテーブル8200の各レコードの時刻8220、消費電力実測8240、及び
バッチ消費電力実測8260の各値を取得し、取得した各値について所定のアルゴリズム
(例えば、時系列解析を実行する、機械学習を行い予測モデルを作成する)に基づき、現
在より後の各タイムスロットにおける、データセンタ1000全体の消費電力量及びバッ
チワークロードの消費電力量を予測する。消費電力価格予測プログラム9000は、予測
した各消費電力を、タイムスロットテーブル8200の各タイムスロットのレコードの消
費電力予測8230及びバッチ消費電力予測8250に格納する。
なお、消費電力価格予測プログラム9000は、過去のタイムスロットにおけるデータ
センタ1000全体の消費電力量及びバッチワークロードの消費電力量を所定の装置(例
えば、外部のデータベース又はサーバ)から取得し、取得した各消費電力量を、DC電力
予測テーブル8100の当該タイムスロットに係るレコードの消費電力実測8240及び
バッチ消費電力実測8260にそれぞれ実績値として格納する(S12)。
さらに、消費電力価格予測プログラム9000は、現在より後の各タイムスロットにお
ける、データセンタ1000のバッチワークロードの遅延限界時間を予測する(S13)
。具体的には、例えば、消費電力価格予測プログラム9000は、ワークロードテーブル
8500の実行スケジュール8550(過去のワークロードが実際に実行された時刻)ま
たは変更後実行スケジュール8560、及び遅延限界時間8570を取得し、取得した各
値について所定のアルゴリズム(例えば、時系列解析を実行する、機械学習を行い予測モ
デルを作成する)に基づき、現在より後の各タイムスロットにおける各バッチワークロー
ドの遅延限界時間の分布を予測する。消費電力価格予測プログラム9000は、予測した
遅延限界時間の分布のデータを、遅延限界時間予測分布テーブル8300の各タイムスロ
ットのレコードの遅延限界時間8320及び個数8330にそれぞれ格納する。また、消
費電力価格予測プログラム9000は、各タイムスロットにおいて予測された個数833
0の数だけ予測ワークロードテーブル8650に新規レコードを作成し、そのタイムスロ
ット及び遅延限界時間のデータを、予測ワークロードテーブル8650のタイムスロット
8665及び遅延限界時間予測8670にそれぞれ格納する。その後は、S10以降の処
理が繰り返される。
次に、図12は、ワークロードデプロイ処理S2を説明するフロー図である。
パラメータ決定プログラム8700は、直近のタイムスロット以降の各タイムスロット
におけるパラメータαのパターンを決定するパラメータ決定処理S20を実行する。
また、リスク許容度計算プログラム8800は、直近のタイムスロット以降の各タイム
スロットにおけるリスク許容度を算出するリスク許容度算出処理S21を実行する。
そして、ITワークロード制御プログラム8900は、パラメータ決定処理S20で決
定したパラメータαのパターンに基づき算出される消費電力量の目標値と、リスク許容度
算出処理S21で算出したリスク許容度とに基づき、直近のタイムスロットにおいて実行
するバッチワークロードを決定し、決定したバッチワークロードをインタラクティブワー
クロードと共にデプロイするITワークロード制御処理S22を実行する。
以下、パラメータ決定処理S20、リスク許容度算出処理S21、及びITワークロー
ド制御処理S22の詳細を説明する。
<パラメータ決定処理>
図13は、パラメータ決定処理S20の一例を説明するフロー図である。このパラメー
タ決定処理では、ユーザがユーザポリシテーブル8400において指定した運用方針を実
現するために、将来の各タイムスロットにおける理想的なバッチワークロードのデプロイ
量を決定する。バッチワークロードのデプロイ量は、バッチワークロードの各タイムスロ
ットでの実行割合を決めるパラメータαを特定することにより決定される。パラメータα
を特定することによりバッチワークロードのデプロイ量が決まることから、各タイムスロ
ットにおける消費電力量を算出でき、それにより再生利用可能エネルギーの利用率(時間
単位再エネ率)及び再生利用可能エネルギーの利用に係るコストを算出することができる
。そのため、取りうるパラメータαについてそれらを算出することによりユーザが指定し
た運用方針を実現する最適なパラメータαを決定する。
まず、パラメータ決定プログラム8700は、パラメータペア作成処理S1000を実
行し、直近以降の各タイムスロットのパラメータαのリスト(パターン)を1又は複数個
作成するパラメータ作成処理S1000を実行する。パラメータ作成処理S1000の詳
細は後述する。
パラメータ決定プログラム8700は、パラメータ作成処理S1000で決定したパラ
メータαのパターンのうち一つパターンを取得する(S1010)。
パラメータ決定プログラム8700は、パラメータαを算出した全タイムスロットにお
ける、再生利用可能エネルギーの利用率(時間単位再エネ率f_re)及び再生利用可能
エネルギーの利用に係るコストf_costを算出する(S1020)。本実施形態では
、再生利用可能エネルギーの利用に係るコストf_costは再生利用可能エネルギーの
電力コストのみを考慮しているが、これは、系統電力コストやその他コストを含んでいて
もよい。
すなわち、パラメータ決定プログラム8700は、タイムスロットテーブル8200の
消費電力予測8230からバッチ消費電力予測8250を除算した値と、バッチ消費電力
8250の値及びパラメータαを乗算した値とを加算し消費電力目標値を算出する。DC
電力予測テーブル8100の再生可能エネルギー発電量予測8230(データセンタ10
00に供給可能な再生可能エネルギー)を参照することで、消費電力目標値の消費電力を
再生可能エネルギーで賄うことができるか否かを判定し、賄うことができない場合は、そ
の分を電力系統で賄うことを特定する。これにより、パラメータ決定プログラム8700
は、再生可能エネルギーの利用率(時間単位再エネ率f_re)を算出することができる
。また、パラメータ決定プログラム8700は、再生可能エネルギーの消費電力の予測値
に、DC電力予測テーブル8100の再生可能エネルギー価格予測8150を乗算するこ
とで、再生利用可能エネルギーの利用に係るコストf_costを算出することができる
次に、パラメータ決定プログラム8700は、制御方針が「COST」であるか否かを
確認する(S1030)。例えば、パラメータ決定プログラム8700は、ユーザポリシ
テーブル8400を参照し、最新のレコードの制御方針8450の値が「COST」であ
るか否かを確認する。
制御方針が「COST」である場合は(S1030:YES)、パラメータ決定プログ
ラム8700は、S1070の処理を実行し、制御方針が「RE」である場合は(S10
30:NO)、パラメータ決定プログラム8700は、S1040の処理を実行する。
S1040においてパラメータ決定プログラム8700は、第1の目的関数として、時
間単位再エネ率f_reを設定する。この場合は、ユーザが再生可能エネルギーの活用を
重視しているため、時間単位再エネ率f_reを最大化するようなパラメータαを決定す
る。
パラメータ決定プログラム8700は、第1の目的関数をパラメータαの全パターンに
ついて設定したか否かを確認する(S1050)。第1の目的関数をパラメータαの全パ
ターンについて設定した場合は(S1050:YES)、パラメータ決定プログラム87
00はS1060の処理を実行し、第1の目的関数を設定していないパラメータαのパタ
ーンがある場合は(S1050:NO)、パラメータ決定プログラム8700は、そのパ
ラメータαのパターンを取得すべくS1010以降の処理を繰り返す。
S1060においてパラメータ決定プログラム8700は、パラメータ作成処理S10
00で作成した複数のパラメータαのパターンのうち、第1の目的関数の値が最大である
パラメータαのパターンを特定し、特定した結果を、タイムスロットテーブル8200の
各タイムスロットに係るレコードのパラメータα8280に設定する。以上でパラメータ
決定処理S20は終了する。
一方、S1070においてパラメータ決定プログラム8700は、第1の目的関数とし
て、コストf_costを設定する。この場合は、ユーザが再生可能エネルギーの活用に
加え、電力利用に関するコストも重視しているため、実際の再生可能エネルギーの利用率
が目標率を上回っている場合には、時間単位再エネ率が目標率を下回らない範囲でコスト
f_costを最小にするようなパラメータαを決定する。しかし、実際の再生可能エネ
ルギーの利用率が目標率を下回っている場合には、目標率以上の再生可能エネルギーの利
用率を達成することを優先し、時間単位再エネ率f_reを最大化するようなパラメータ
αを決定する。
また、パラメータ決定プログラム8700は、第1の目的関数において、時間単位再エ
ネ率f_reが再生可能エネルギー目標率以上(再エネ率の最低条件を満たしている)で
あるという制約条件を設定する(S1080)。なお、パラメータ決定プログラム870
0は、ユーザポリシテーブル8400の最新のレコードの再生可能エネルギー目標率84
20の値を、再生可能エネルギー目標率として利用する。
パラメータ決定プログラム8700は、第1の目的関数を全てのパラメータαのパター
ンについて実行したか否かを確認する(S1080)。第1の目的関数を全てのパラメー
タαのパターンについて実行した場合は(S1080:YES)、パラメータ決定プログ
ラム8700はS1090の処理を実行し、第1の目的関数を設定していないパラメータ
αのパターンがある場合は(S1080:NO)、パラメータ決定プログラム8700は
、そのパラメータαのパターンを取得すべくS1010以降の処理を繰り返す。
S1100においてパラメータ決定プログラム8700は、制約条件を満たすパラメー
タαのパターンが存在するか否かを確認する。制約条件を満たすパラメータαのパターン
が存在する場合は(S1100:YES)、パラメータ決定プログラム8700はS11
10の処理を実行し、制約条件を満たすパラメータαのパターンが存在しない場合は(S
1100:NO)、パラメータ決定プログラム8700はS1120の処理を実行する。
S1110においてパラメータ決定プログラム8700は、パラメータ作成処理S10
10で作成した複数のパラメータαのパターンのうち、第1の目的関数の値が最小である
場合のパラメータαのパターンを特定し、その特定結果を、タイムスロットテーブル82
00の各タイムスロットに係るレコードのパラメータα8280に設定する。以上でパラ
メータ決定処理S20は終了する。
S1120においてパラメータ決定プログラム8700は、第2の目的関数として、時
間単位再エネ率f_reを設定する。
そして、パラメータ決定プログラム8700は、パラメータ作成処理S1010で作成
した複数のパラメータαのパターンのうち、第2の目的関数の値が最大である場合のパラ
メータαのパターンを特定し、その特定結果を、タイムスロットテーブル8200の各タ
イムスロットに係るレコードのパラメータα8280に設定する(S1130)。以上で
パラメータ決定処理S20は終了する。
<パラメータ作成処理>
図14、15は、パラメータ作成処理S1000の詳細を説明するフロー図である(紙
面の都合上、2図に分けている)。パラメータ作成処理S1000では、取りうる全ての
パラメータαの組を作成する。バッチワークロードはユーザにより遅延限界時間8570
が定められているため、いつまでも実行を遅延できるわけではない。そのため、各タイム
スロットにおいてバッチワークロードのデプロイ量は完全に自由に決められるわけではな
い。従って、各タイムスロットにおけるパラメータαにも制限が必要であり、遅延限界時
間予測分布テーブル8300の遅延限界時間の予測分布の情報からパラメータαに制限を
設け、その範囲内で取りうるパラメータαの組を作成する。
図14に示すように、パラメータ決定プログラム8700は、直近のタイムスロットを
選択する(S2000)。具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、タイムス
ロットテーブル8200を参照し、時刻8220が現在時刻に最も近い将来の時刻を示し
ているレコードを選択する。
パラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイムスロットが最後のタイムスロッ
トであるか否かを判定する(S2010)。具体的には、パラメータ決定プログラム87
00は、選択中のタイムスロットが、予めタイミングを設定しておいた最後のタイムスロ
ット(例えば、12時間後のタイムスロット)であるか否かを確認する。
選択中のタイムスロットが最後のタイムスロットである場合は(S2010:YES)
、パラメータ決定プログラム8700はS2060の処理を実行し、選択中のタイムスロ
ットが最後のタイムスロットでない場合は(S2010:NO)、パラメータ決定プログ
ラム8700はS2020の処理を実行する。
S2060においてパラメータ決定プログラム8700は、これが最後のタイムスロッ
トのため全てのバッチワークロードをデプロイすることとし、選択中のタイムスロット(
最後のタイムスロット)のパラメータαを1に設定し、パラメータ作成処理S1000は
終了する。
S2020においてパラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイムスロットが
最初のタイムスロットであるか否かを判定する。具体的には、パラメータ決定プログラム
8700は、S2000で選択したレコードの時刻8220が現在時刻に最も近い将来の
時刻を示しているか否かを確認する。
選択中のタイムスロットが最初のタイムスロットである場合は(S2020:YES)
、パラメータ決定プログラム8700はS2030の処理を実行し、選択中のタイムスロ
ットが最初のタイムスロットでない場合は(S2020:NO)、パラメータ決定プログ
ラム8700はS2070の処理を実行する。
S2030からS2050は選択中のタイムスロットが最初のタイムスロットである場
合の処理である。最初のタイムスロットにおいては、そのタイムスロットにすでにバッチ
ワークロードが設定されているため、それらのバッチワークロードの情報に基づいて遅延
限界時間の取得を行い、消費電力の予測を行う。一方で、S2070からS2110は選
択中のタイムスロットが最初のタイムスロットでない場合の処理である。最初のタイムス
ロットでない場合は、それらのタイムスロットにバッチワークロードは設定されていない
ためそれらのバッチワークロードはまだワークロードテーブル8500に登録されていな
い。そのためそれらのバッチワークロードの予測が必要になり、遅延限界時間の予測の取
得や消費電力の予測を行う。
S2030においてパラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイムスロットに
設定されているバッチワークロードと、選択中のタイムスロットの直前のタイムスロット
に現在キューとして蓄積されている全てのバッチワークロードとを取得する。具体的には
、パラメータ決定プログラム8700は、ワークロードテーブル8500を参照し、選択
中のタイムスロットに係るレコードのデータと、キューフラグ8580が「Y」の全ての
レコードのデータとを取得する。
パラメータ決定プログラム8700は、S2030で取得した各バッチワークロードを
、遅延限界時間が短い順(早い順)に並べ替える(S2040)。具体的には、パラメー
タ決定プログラム8700は、ワークロードテーブル8500を参照し、S2030で取
得した各レコードの遅延限界時間8570が現在時刻に近い順に、当該各レコードを並び
替える。
パラメータ決定プログラム8700は、S2040で並び変えた各バッチワークロード
の消費電力の予測値Pbの合計値であるワークロード消費電力予測合計値PBを算出する
(S2050)。具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、ワークロードテー
ブル8500を参照し、S2040で並び変えたワークロードに係る各レコードの消費電
力予測8520の値を合計する。その後は、S2110の処理が行われる。
一方、S2070においてパラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイムスロ
ットにデプロイされる(実行される)バッチワークロードの個数及びバッチワークロード
の遅延限界時間のそれぞれの予測値を取得する。具体的には、パラメータ決定プログラム
8700は、遅延限界時間予測分布テーブル8300を参照し、選択中のタイムスロット
に係るレコードの遅延限界時間8320及び個数8330の各値を取得する。
パラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイムスロットにおけるバッチワーク
ロードの1つあたりの消費電力の予測値Pbを、選択中のタイムスロットにおけるバッチ
消費電力の予測値をS2070で算出したバッチワークロードの個数で除することにより
、算出する(S2080)。
具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、タイムスロットテーブル8200
を参照し、選択中のタイムスロットに係るレコードのバッチ消費電力予測8250を取得
し、取得した消費電力の値を、S2070で取得した個数8330の値で除算する。
パラメータ決定プログラム8700は、算出したバッチ消費電力の予測値を予測ワーク
ロードテーブル8650に格納する(S2085)。
具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、最新の予測時刻8660を持つレ
コードにおいて、選択中のタイムスロットと一致するタイムスロット8665を持つレコ
ードの消費電力予測8670にS2080で算出した予測値Pbを格納する。
パラメータ決定プログラム8700は、S2070で消費電力の予測値Pbを取得した
バッチワークロードと、直前のタイムスロットのバッチワークロードのうち現在キューと
して蓄積されているバッチワークロードとを取得する。そして、パラメータ決定プログラ
ム8700は、取得した各バッチワークロードを、遅延限界時間が短い順に並び変える(
S2090)。
具体的には、例えば、パラメータ決定プログラム8700は、ワークロードテーブル8
500を参照し、キューフラグ8580が「Y」のレコードのデータを取得する。さらに
、パラメータ決定プログラム8700は、予測ワークロードテーブル8650を参照し、
予測時刻8660が最新でかつキューフラグ8675が「Y」のレコードのデータ及び、
予測時刻8660が最新でかつ選択中のタイムスロットと同じタイムスロット8665の
レコードのデータを取得する。パラメータ決定プログラム8700は、予測ワークロード
テーブル8650の遅延限界時間予測8675と、前記取得したワークロードテーブル8
500のレコードの遅延限界時間8570とを並び替え対象とする。
パラメータ決定プログラム8700は、S2090で並び変えた各バッチワークロード
の消費電力の予測値Pbの合計値であるワークロード消費電力予測合計値PBを算出する
(S2100)。具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、S2090でキュ
ーフラグ8580が「Y」、予測時刻8660が最新でかつキューフラグ8675が「Y
」、もしくは予測時刻8660が最新でかつ選択中のタイムスロットと同じタイムスロッ
ト8665であった各レコードの消費電力予測8520もしくは消費電力予測8670が
示す予測値Pbをそれぞれ合計する。その後は、S2110の処理が行われる。
S2110においてパラメータ決定プログラム8700は、S2050又はS2100
で消費電力の予測値Pbを算出した各ワークロードのうち、選択中のタイムスロットより
後のタイムスロットには設定できない(遅延できない)ワークロードを全て特定し、特定
した各ワークロードの消費電力の予測値Pbの合計値(遅延不可ワークロード消費電力予
測合計値PB’)を算出する。具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、ワー
クロードテーブル8500及び予測ワークロードテーブル8650を参照し、遅延限界時
間8570又は遅延限界時間予測8675の時間が選択中のタイムスロットとの時間と同
じであるレコードのワークロードを特定し、特定した各ワークロードの消費電力の予測値
Pbの合計値を、遅延不可ワークロード消費電力予測合計値PB’とする。PB’分のバ
ッチワークロードによる消費電力は必ずそのタイムスロットで消費されることになる。
そして、図15に示すように、パラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイム
スロットのパラメータαの下限値α_minとして、PB’/PBを設定する(S212
0)。
このようにして、パラメータ決定プログラム8700は、遅延限界時間が早いバッチワ
ークロードを優先的に先のタイミングで実行するようにする。
そして、パラメータ決定プログラム8700は、下限値α_min以上である、選択中
のタイムスロットのαの値を1又は複数、任意に決定する(S2130)。
パラメータ決定プログラム8700は、消費電力の判定値Pを0に設定する(S214
0)。
パラメータ決定プログラム8700は、判定値Pに対して、各ワークロードの消費電力
の予測値Pbを、S2040又はS2090で並び変えたワークロードの順に、加算する
(S2150、S2160)。パラメータ決定プログラム8700は、この加算を、判定
値Pが、S2050又はS2100で算出したPBと、S2130で設定したαとの乗算
値を超えるまで、繰り返す(S2170:NO)、
消費電力の値Pが、PBとαの乗算値以上になった場合は(S2170:YES)、パ
ラメータ決定プログラム8700は、乗算の対象とならなかったワークロードを、キュー
に蓄積する(S2180)。具体的には、パラメータ決定プログラム8700は、ワーク
ロードテーブル8500及び予測ワークロードテーブル8650を参照し、乗算の対象と
ならなかったワークロードに係るレコードのキューフラグ8580又はキューフラグ86
80を「Y」に設定する。
パラメータ決定プログラム8700は、選択中のタイムスロットの次のタイムスロット
を選択して、S2010以降の処理を繰り返す(S2190)。
なお、パラメータ決定プログラム8700は、S2130において、選択中のタイムス
ロットのαの値として複数の値(例えば、下限値α_minが0.1であれば、0.1、
0.2、0.3、0.4、・・・、1とする)を設定し、それぞれについてS2140以
降の処理を行うことで、パラメータαのパターンを複数作成する。
<リスク許容度算出処理>
図16は、リスク許容度算出処理S21の一例を説明するフロー図である。
リスク許容度計算プログラム8800は、パラメータ決定処理S20で決定した各タイ
ムスロットのパラメータαに基づき、各タイムスロットの消費電力目標値を算出し、算出
した各消費電力目標値をタイムスロットテーブル8200の消費電力目標値8270に格
納する(S3000)。
例えば、リスク許容度計算プログラム8800は、タイムスロットテーブル8200を
参照し、各タイムスロットのレコードの消費電力予測8230からバッチ消費電力予測8
250を除算した値と、バッチ消費電力8250の値及びパラメータαを乗算した値とを
加算する。
リスク許容度計算プログラム8800は、パラメータ決定処理S20でパラメータαを
算出したタイムスロットのうち、一つを選択する(S3010)。
リスク許容度計算プログラム8800は、選択中のタイムスロットのパラメータαを取
得する(S3020)。
リスク許容度計算プログラム8800は、取得したパラメータαが1であるか否かを確
認する(S3030)。
取得したパラメータαが1である場合は(S3030:YES)、リスク許容度計算プ
ログラム8800は、S3040の処理を実行し、取得したパラメータαが1でない場合
は(S3030:NO)、リスク許容度計算プログラム8800は、S3070の処理を
実行する。
S3070においてリスク許容度計算プログラム8800は、選択中のタイムスロット
に係るリスク許容度を最小値(本実施形態では1とする)に設定し、これをタイムスロッ
トテーブル8200(具体的には、タイムスロットテーブル8200の、選択中のタイム
スロットに係るレコードのリスク許容度8290)に格納する。その後は、S3060の
処理が行われる。
S3040においてリスク許容度計算プログラム8800は、再エネ観点リスク許容度
及びコスト観点リスク許容度を算出する観点毎リスク許容度算出処理S3040を実行す
る。観点毎リスク許容度算出処理S3040の詳細は後述する。
そしてリスク許容度計算プログラム8800は、S3040で算出した再エネ観点リス
ク許容度及びコスト観点リスク許容度に基づき、選択中のタイムスロットにおけるリスク
許容度を算出する(S3050)。
例えば、リスク許容度計算プログラム8800は、再エネ観点リスク許容度及びコスト
観点リスク許容度の乗算値又はその乗算値の累乗値(例えば、平方根)を算出する。なお
、ここで説明した算出方法は一例であり、再エネ観点リスク許容度及びコスト観点リスク
許容度の各値の大きさが選択中のタイムスロットにおけるリスク許容度に反映されれば、
その他の算出方法を採用してもよい。
また、リスク許容度計算プログラム8800は、制御方針を選択中のタイムスロットに
おけるリスク許容度に反映させてもよい。例えば、リスク許容度計算プログラム8800
は、ユーザポリシテーブル8400における最新のレコードの制御方針8450を取得し
、その制御方針が「RE」である場合には、再エネ観点リスク許容度の値又は再エネ観点
リスク許容度に所定係数を乗算した値を、選択中のタイムスロットにおけるリスク許容度
としてもよい。
リスク許容度計算プログラム8800は、パラメータ決定処理S20によりパラメータ
αが算出された全てのタイムスロットについてリスク許容度を算出したか否かを判定する
(S3060)。
全てのタイムスロットについてリスク許容度を算出した場合は(S3060:YES)
、リスク許容度算出処理は終了し、リスク許容度を算出していないタイムスロットがある
場合は(S3060:NO)、リスク許容度計算プログラム8800は、リスク許容度を
算出していないタイムスロットを選択すべく、S301以降の処理を繰り返す。
<観点毎リスク許容度算出処理>
図17は、観点毎リスク許容度算出処理S3040の詳細を説明するフロー図である。
リスク許容度計算プログラム8800は、選択中のタイムスロットの再生可能エネルギ
ーの発電量が消費電力の目標値に対して上回っているほど値が小さくなるように、再エネ
観点リスク許容度(再エネ率が目標率に達しないことで再生可能エネルギーの活用が充分
とならないリスクに対する許容度)を算出する(S4000)。
例えば、リスク許容度計算プログラム8800は、(所定の負の係数)×(消費電力の
目標値-再生可能エネルギーの発電量)により、再エネ観点リスク許容度を算出する。な
お、ここで示した式は一例であり、単調減少を表すその他の式を用いてもよい。
リスク許容度計算プログラム8800は、選択中のタイムスロットの再生可能エネルギ
ーの単位電力当たりの価格が、系統の単位電力当たりの価格より大きいか否かを確認する
(S4010)。具体的には、リスク許容度計算プログラム8800は、DC電力予測テ
ーブル8100を参照し、選択中のタイムスロットに係るレコードの再生可能エネルギー
価格予測8150及び系統価格予測8170の値を特定することで確認する。
再生可能エネルギーの単位電力当たりの価格が、系統の単位電力当たりの価格より大き
い場合は(S4010:YES)、リスク許容度計算プログラム8800は、S4030
の処理を実行し、再生可能エネルギーの単位電力当たりの価格が、系統の単位電力当たり
の価格以下である場合は(S4010:NO)、リスク許容度計算プログラム8800は
、S4020の処理を実行する。
S4030においてリスク許容度計算プログラム8800は、選択中のタイムスロット
の再生可能エネルギーの発電量が消費電力の目標値に対して上回っているほど値が大きく
なるように、コスト観点リスク許容度(再生可能エネルギーを過剰に使用することにより
コストが上昇するリスクに対する許容度)を算出する。以上で観点毎リスク許容度算出処
理S3040は終了する。
例えば、リスク許容度計算プログラム8800は、(所定の正の値の係数)×(消費電
力の目標値-再生可能エネルギーの発電量)により、再エネ観点リスク許容度を算出する
。なお、ここで示した式は一例であり、単調増加を表すその他の式を用いてもよい。
S4020においてリスク許容度計算プログラム8800は、選択中のタイムスロット
の再生可能エネルギーの発電量が消費電力の目標値に対して上回っているほど値が小さく
なるように、コスト観点リスク許容度を算出する。以上で観点毎リスク許容度算出処理S
3040は終了する。
例えば、リスク許容度計算プログラム8800は、(所定の負の値の係数)×(消費電
力の目標値-再生可能エネルギーの発電量)により、再エネ観点リスク許容度を算出する
。なお、ここで示した式は一例であり、単調減少を表すその他の式を用いてもよい。
<ITワークロード制御処理>
図18、19は、ITワークロード制御処理S22を説明するフロー図である(紙面の
都合上、2図に分けている)。このITワークロード制御処理では、算出したパラメータ
αの値によって決まる各タイムスロットにおける消費電力目標値に近づくように、実際に
デプロイするバッチワークロードを決定する。この時、消費電力目標値に近づくようにす
ることに加え、各バッチワークロードの消費電力の予測からのずれを考慮し、リスク許容
度の小さいタイムスロットでは各バッチワークロードの消費電力の予測からのずれの和が
できるだけ小さくするように、デプロイするバッチワークロードを決定する。
図18に示すように、ITワークロード制御プログラム8900は、直近のタイムスロ
ットにおけるリスク許容度に関する重み値(第1の重み値)を算出する(S5000)。
例えば、ITワークロード制御プログラム8900は、直近のタイムスロットにおける
リスク許容度の逆数を第1の重み値とする。なお、ここで示した第1の重み値の算出方法
は一例であり、第1の重み値はリスク許容度に対する単調減少関数とすることができる。
ITワークロード制御プログラム8900は、直近のタイムスロットより後のタイムス
ロットにおけるリスク許容度に関する重み値(第2の重み値)を算出する(S5010)
例えば、ITワークロード制御プログラム8900は、直近のタイムスロットより後の
タイムスロットにおけるリスク許容度の平均値の逆数を第2の重み値とする。なお、ここ
で示した第2の重み値の算出方法は一例であり、第2の重み値はリスク許容度に対する単
調減少関数とすることができる。
ITワークロード制御プログラム8900は、直近のタイムスロットにおける、バッチ
ワークロード以外の消費電力の予測値を変数Poに設定する(S5020)。具体的には
、ITワークロード制御プログラム8900は、タイムスロットテーブル8200を参照
し、直近のタイムスロットに係るレコードの消費電力予測8230の値からバッチ消費電
力予測8250の値を減算した値をPoに設定する。
ITワークロード制御プログラム8900は、直近のタイムスロットに設定されている
バッチワークロードと、直近のタイムスロットの直前のタイムスロットに現在キューとし
て蓄積されている全てのバッチワークロードとを取得する(S5030)。具体的には、
ITワークロード制御プログラム8900は、ワークロードテーブル8500の各レコー
ドの実行スケジュール8550を参照し、直近のタイムスロットに係るレコードと、キュ
ーフラグ8580が「Y」のレコードとを取得する。
ITワークロード制御プログラム8900は、S5030で取得した各バッチワークロ
ードを、遅延限界時間が短い順(早い順)に並べ替える(S5040)。具体的には、I
Tワークロード制御プログラム8900は、S5030で取得した各レコードを、そのタ
イムスロットに係るレコードの遅延限界時間8570が現在時刻に近い順に並び替えたも
のを記憶する。
そして、パラメータ決定プログラム8700は、Poに対して、並び替えた各バッチワ
ークロードの消費電力の予測値を、その並び替えた順に加算する(S5040)。具体的
には、パラメータ決定プログラム8700は、S5030で並び変えた各レコードの消費
電力予測8520の値を順にPoに加算する(遅延限界時間が同一のバッチワークロード
は一度に消費電力の予測値に加算する)。
パラメータ決定プログラム8700は、S5040の加算処理においてPoが消費電力
目標値を上回ったときに消費電力の予測値を加算したバッチワークロードが属するタイム
スロットtsを特定する(S5050)。なお、上記から分かるとおり、このタイムスロ
ットtsには複数のバッチワークロードが属する場合がある。
パラメータ決定プログラム8700は、タイムスロットtsに属するバッチワークロー
ドを2グループに分けたバッチワークロードの組を、1又は複数個作成する(例えば、タ
イムスロットtsに属するバッチワークロードの数が3の場合には、「0と1」「1と2
」、「2と1」、「1と0」の4個を作成する)(S5060)。
パラメータ決定プログラム8700は、PoをS5020での値に再設定する(S50
70)。
続いて、図19に示すように、パラメータ決定プログラム8700は、S5060で作
成した複数の組のうち一つを選択する(S5080)。
パラメータ決定プログラム8700は、S5080で選択した組における一方のグルー
プのバッチワークロードと、遅延限界時間がタイムスロットtsより短い(早い)バッチ
ワークロードとを合わせて第1のグループとして記憶し、S5080で選択した組におけ
る他方のグループのバッチワークロードと、遅延限界時間がタイムスロットts以上に長
い(遅い)とを合わせて第2のグループとして記憶する(S5090)。
パラメータ決定プログラム8700は、バッチワークロード以外の消費電力Poと第1
のグループのバッチワークロードの消費電力との和が、消費電力目標値に近似しているか
否かを判定する(S5100)。
例えば、パラメータ決定プログラム8700は、S5070で設定したPoと、第1の
グループに係るバッチワークロードの消費電力(ワークロードテーブル8500の消費電
力予測8520から取得)との合計値が、消費電力目標値以上であり、かつ(消費電力目
標値+所定の誤差許容値n%)以下であるか否かを判定する。
前記和が消費電力目標値に近似している場合は(S5100:YES)、パラメータ決
定プログラム8700は、S5110の処理を実行し、前記和が消費電力目標値に近似し
ていない場合は(S5100:NO)、パラメータ決定プログラム8700は、他の組を
選択すべくS5080以降の処理を繰り返す。
S5110においてパラメータ決定プログラム8700は、第1のグループ及び第2の
グループのバッチワークロードの消費電力について、バッチワークロードの消費電力の予
測値からの乖離の深刻度を表す評価関数gの値を算出する。
例えば、パラメータ決定プログラム8700は、S5080で取得したバッチワークロ
ードのグループに関する評価関数gの値を以下の式で算出する。
評価関数g=(第1の重み値)×(第1のグループのずれの総和)+(第2の重み値)
×(第2のグループのずれの総和)
第1のグループのずれの総和の算出方法としては、パラメータ決定プログラム8700
は、第1のグループに属する各バッチワークロードについて、その消費電力の予測値(ワ
ークロードテーブル8500の消費電力予測8520から取得)と、その消費電力の過去
の平均予測値ないしメジアン値(ワークロード消費電力予測分布テーブル8600の消費
電力8620及び確率8630から算出)との差分の絶対値を算出し、算出した絶対値を
合計することで求める。第2のグループのずれの総和についても同様である。
なお、ここで示した評価関数は一例であり、予測値と実績値とのずれの許容度の大きさ
を考慮した関数であればよい。
パラメータ決定プログラム8700は、S5060で作成したワークロードの組の全て
について、評価関数gの値を算出したか否かを確認する(S5120)。全てのワークロ
ードの組について評価関数gの値を算出した場合は(S5120:YES)、パラメータ
決定プログラム8700はS5130の処理を実行し、評価関数gの値を算出していない
ワークロードの組がある場合は(S5120:NO)、パラメータ決定プログラム870
0はそのワークロードの組を取得すべくS5080以降の処理を繰り返す。
S5130においてパラメータ決定プログラム8700は、ワークロードの組のそれぞ
れの評価関数gの値を比較し、評価関数gの値が最小値である組を検索し、この組に対応
づけられる第1のグループ及び第2のグループを特定する。
そして、パラメータ決定プログラム8700は、S5130で特定した第1のグループ
のバッチワークロードを、直近のタイムスロットで実行するようにデプロイする(S51
40)。例えば、パラメータ決定プログラム8700は、ワークロードテーブル8500
を参照し、第1のグループの各バッチワークロードに係るレコードの変更後実行スケジュ
ール8560に、直近のタイムスロットの時刻をそれぞれ設定し、キューフラグ8580
にそれぞれ「N」を設定する。
また、パラメータ決定プログラム8700は、S5130で特定した第2のグループの
バッチワークロードをキュー待ちに設定する(直近のタイムスロットでは実行しない)(
S5150)。例えば、パラメータ決定プログラム8700は、ワークロードテーブル8
500を参照し、第2のグループの各バッチワークロードに係るレコードのキューフラグ
8580にそれぞれ「Y」を設定する。以上でITワークロード制御処理S22は終了す
る。
その後、サーバ装置3000及びストレージ装置4000は、ワークロードテーブル8
500の内容に従って、各ワークロード(ジョブ)を実行する(S5160)。
<ワークロード移行情報画面>
図20は、ワークロード移行情報画面13000の一例を示す図である。ワークロード
移行情報画面13000は、ITワークロード制御処理S22が実行されなかったとした
場合の(バッチジョブの実行タイミング(タイムスロット)を変更しなかった場合の)、
各タイムスロットにおける消費電力量の値13101が表示される移行前情報表示欄13
100と、ITワークロード制御処理S22が実行された後の、各タイムスロットにおけ
る消費電力量の実績値13102が表示される移行後情報表示欄13200と、ITワー
クロード制御処理S22が実行されたことによる効果を示す情報が表示される効果表示欄
13300と、ITワークロード制御処理S22により実行タイミング(タイムスロット
)が変更されたバッチワークロードの情報が表示されるスケジュール変更履歴表示欄13
400と、ワークロード移行情報画面13000を閉じる了解指定欄13500とを備え
る。
移行前情報表示欄13100及び移行後情報表示欄13200のそれぞれには、比較と
して、各タイムスロットにおける再生可能エネルギーの発電量の実績値13103が表示
される。
効果表示欄13300には、ITワークロード制御処理S22に基づき算出された、過
去の所定期間における単位時間当たりの再生可能エネルギーの利用率の増加率及びコスト
の減少率等の情報が表示される。
スケジュール変更履歴表示欄13400には、ITワークロード制御処理S22により
実行されるタイムスロットが変更されたバッチワークロードの情報13401と、直近の
タイムスロットからそれより後のタイムスロットに実行するスロットが移行されたバッチ
ワークロードの情報13402とが表示される。
なお、このワークロード移行情報画面13000には、過去のデータが表示されている
が、これから実行する直近のタイムスロットのバッチワークロードの情報(消費電力等)
が表示されてもよい。
以上のように、本実施形態のワークロード制御支援装置は、各ワークロードの遅延限界
時間及び消費電力量の各予測値に基づき、将来のタイムスロットにおける消費電力量の目
標値を、再エネ率の目標値、及び再生可能エネルギーの利用に係るコストの条件を満たす
ように算出し、算出した消費電力量の目標値に基づき、将来のタイムスロットにおいて実
行する各ワークロードのタイミングを決定し、決定したタイミングで各ワークロードを実
行させる。
すなわち、本実施形態のワークロード制御支援装置は、消費電力の目標値を、費用及び
再エネ率を考慮して決定し、この消費電力の目標値に基づき、将来のタイムスロットにお
いて実行する各ワークロードのタイミングを決定して実行させる。これにより、費用及び
再エネ率を考慮した、ユーザのニーズに応じた再生可能エネルギーの利用及びワークロー
ドの実行が可能となる。
このように、本実施形態のワークロード制御支援装置は、再生可能エネルギーにより実
行する各ワークロードを、費用対効果を考慮しつつ制御することができる。
また、本実施形態のワークロード制御支援装置は、再エネ率及びコストのいずれを重視
するかの制御方針の指定をユーザから受け付け、再エネ率を重視する制御方針が指定され
た場合には、再生可能エネルギーの利用率を最適化するようなパラメータαのパターンを
特定し、特定したパターンに基づき、消費電力量の目標値を算出し、一方、コストを重視
する方針がユーザから指定された場合には、再生可能エネルギーの利用に係るコストを最
適化するようなパラメータαを特定し、特定したパターンに基づき、消費電力量の目標値
を算出する。
これにより、コストを重視するか再エネ率を重視するかの選択肢に基づき、適切な消費
電力の目標値を設定することができる。
また、本実施形態のワークロード制御支援装置は、コストを重視する制御方針が指定さ
れた場合には、ユーザの再エネ率目標値を満たし、かつ、再生可能エネルギーの利用に係
るコストを最適化するようなパラメータαのパターンに基づき、消費電力量の目標値を算
出する。
これにより、再エネ率目標値を達成した場合にのみコストを重視するような電力量の目
標値を設定することができる。これにより、再生可能エネルギーの安定的利用を確保する
ことができる。
また、本実施形態のワークロード制御支援装置は、遅延限界時間を満たすパラメータα
のパターンを作成し、そのパラメータαのパターンと、消費電力量の予測値とに基づき、
消費電力量の目標値を、再エネ率及びコストの条件を満たすように算出する。
これにより、遅延が可能な各ワークロードの実行タイミングを適切に配分して消費電力
量の予測値を算出することができる。
また、本実施形態のワークロード制御支援装置は、消費電力量の予測値の不確実性によ
るリスクを示すリスク許容度を算出し、そのリスク許容度と、各ワークロードの消費電力
の予測値と過去の消費電力の値との差分と、消費電力量の目標値とに基づき、各ワークロ
ードのタイミングを決定する。
これにより、予測値の不確実性を考慮して、ワークロードの適切な実行タイミングを設
定することができる。また、消費電力の予測値と実績の乖離に基づくリスクを考慮した上
で、ワークロードの実行タイミングを決定することができる。
また、本実施形態のワークロード制御支援装置は、リスク許容度を、再生可能エネルギ
ーに係る発電量の予測値と、消費電力量の目標値との差分に基づき算出する。
これにより、再生可能エネルギーの発電量の不確定さに由来するリスクを考慮すること
ができる。
また、本実施形態のワークロード制御支援装置は、実行予定の各ワークロードのタイミ
ング及び消費電力の情報、又は、実行した各ワークロード及びそれらの消費電力の情報を
表示する。
これにより、ユーザは、ワークロードの実行タイミングが適切に決定されたかを確認す
ることができる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、任
意の構成要素を用いて実施可能である。以上説明した実施形態や変形例はあくまで一例で
あり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない
。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定さ
れるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範
囲内に含まれる。
例えば、本実施形態の各装置が備える各機能の一部は他の装置に設けてもよいし、別装
置が備える機能を同一の装置に設けてもよい。
また、本実施形態で説明したプログラムの構成は一例であり、例えば、プログラムの一
部を他のプログラムに組み込み、又は複数のプログラムを一つのプログラムとして構成し
てもよい。
また、本実施形態では、実行可能時間として遅延限界時間を用いたが、実行可能時間を
具体的に指定してもよい。
また、本実施形態では、ワークロードとしてデータセンタにおけるワークロードの場合
を説明したが、その他の施設又はネットワークにおいて実行される情報処理に対しても適
用可能である。
1 ワークロード制御システム
1000 データセンタ
2000 管理計算機

Claims (9)

  1. プロセッサ及びメモリを有しており、
    将来の時間帯に実行予定の、電力を消費する複数のワークロードのそれぞれの実行可能
    期間及び消費電力量の予測値を取得し、
    前記取得した実行可能期間及び消費電力量の各予測値に基づき、前記将来の時間帯にお
    ける消費電力量の目標値を、前記将来の時間帯の電力消費における再生可能エネルギーの
    利用率の条件、及び再生可能エネルギーの利用に係るコストの条件を満たすように算出す
    るパラメータ決定部と、
    前記算出した前記消費電力量の目標値に基づき、前記将来の時間帯において実行する各
    ワークロードのタイミングを決定するワークロード制御部と
    を備える、ワークロード制御支援装置。
  2. 前記パラメータ決定部は、
    前記利用率の条件、及び前記コストの条件のいずれを重視するかの方針を示すパラメー
    タの指定を受け付け、
    前記利用率の条件を重視する方針が指定された場合には、再生可能エネルギーの利用率
    を最適化するような、各ワークロードの実行タイミングのパターンを特定し、特定したパ
    ターンに基づき、前記将来の時間帯における前記消費電力量の目標値を算出し、
    前記コストの条件を重視する方針が指定された場合には、再生可能エネルギーの利用に
    係るコストを最適化するような、各ワークロードの実行タイミングのパターンを特定し、
    特定したパターンに基づき、前記将来の時間帯における前記消費電力量の目標値を算出す
    る、
    請求項1に記載のワークロード制御支援装置。
  3. 前記パラメータ決定部は、
    前記コストの条件を重視する方針が指定された場合には、前記再生可能エネルギーの利
    用率の最低条件を満たし、かつ、再生可能エネルギーの利用に係るコストを最適化するよ
    うな、各ワークロードの実行タイミングのパターンを特定し、特定したパターンに基づき
    、前記将来の時間帯における前記消費電力量の目標値を算出する、
    請求項2に記載のワークロード制御支援装置。
  4. 前記パラメータ決定部は、
    前記取得した各ワークロードの実行可能期間を満たす、各ワークロードの実行タイミン
    グの条件を作成し、
    前記作成した実行タイミングの条件と、前記取得した消費電力量の予測値とに基づき、
    前記将来の時間帯における前記消費電力量の目標値を、前記利用率の条件及び前記コスト
    の条件を満たすように算出する、
    請求項1に記載のワークロード制御支援装置。
  5. 前記将来の時間帯における前記消費電力量の予測値の不確実性によるリスクを示すリス
    ク許容度を所定のアルゴリズムにより算出するリスク許容度算出部を備え、
    前記ワークロード制御部は、前記算出したリスク許容度と、前記将来の時間帯における
    各ワークロードの消費電力の予測値と前記各ワークロードの過去の消費電力の値との差分
    と、前記算出した前記消費電力量の目標値とに基づき、前記将来の時間帯において実行す
    る各ワークロードのタイミングを決定する、
    請求項1に記載のワークロード制御支援装置。
  6. 前記リスク許容度算出部は、前記リスク許容度を、前記将来の時間帯における再生可能
    エネルギーに係る発電量の予測値と、前記算出した前記将来の時間帯における消費電力量
    の目標値との差分に基づき算出する、請求項5に記載のワークロード制御支援装置。
  7. 前記ワークロード制御部は、前記決定した、前記将来の時間帯において実行する各ワー
    クロードのタイミング及び消費電力の情報、又は、前記実行させた各ワークロード及び当
    該各ワークロードの消費電力の情報を表示する、請求項1に記載のワークロード制御支援
    装置。
  8. 前記ワークロード制御部は、前記決定したタイミングで前記各ワークロードを所定装置
    に実行させる、請求項1に記載のワークロード制御支援装置。
  9. 情報処理装置が、
    将来の時間帯に実行予定の、電力を消費する複数のワークロードのそれぞれの実行可能
    期間及び消費電力量の予測値を取得し、
    前記取得した実行可能期間及び消費電力量の各予測値に基づき、前記将来の時間帯にお
    ける消費電力量の目標値を、前記将来の時間帯の電力消費における再生可能エネルギーの
    利用率の条件、及び再生可能エネルギーの利用に係るコストの条件を満たすように算出す
    るパラメータ決定処理と、
    前記算出した前記消費電力量の目標値に基づき、前記将来の時間帯において実行する各
    ワークロードのタイミングを決定し、決定したタイミングで前記各ワークロードを実行さ
    せるワークロード制御処理と
    を実行する、ワークロード制御支援方法。
JP2022037794A 2022-03-11 2022-03-11 ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法 Pending JP2023132456A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022037794A JP2023132456A (ja) 2022-03-11 2022-03-11 ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法
PCT/JP2023/005218 WO2023171271A1 (ja) 2022-03-11 2023-02-15 ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022037794A JP2023132456A (ja) 2022-03-11 2022-03-11 ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023132456A true JP2023132456A (ja) 2023-09-22

Family

ID=87936755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022037794A Pending JP2023132456A (ja) 2022-03-11 2022-03-11 ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023132456A (ja)
WO (1) WO2023171271A1 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6915729B1 (ja) * 2020-03-19 2021-08-04 株式会社リコー 通信端末、取引システム、表示方法、及びプログラム
JP7438029B2 (ja) * 2020-06-08 2024-02-26 三菱重工業株式会社 エネルギーマネジメントシステム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023171271A1 (ja) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tao et al. CLPS-GA: A case library and Pareto solution-based hybrid genetic algorithm for energy-aware cloud service scheduling
US11720408B2 (en) Method and system for assigning a virtual machine in virtual GPU enabled systems
CN107491341B (zh) 一种基于粒子群优化的虚拟机分配方法
US9501115B2 (en) Optimizing power consumption by dynamic workload adjustment
US11954526B2 (en) Multi-queue multi-cluster task scheduling method and system
CN111966484A (zh) 一种基于深度强化学习的集群资源管理和任务调度方法及系统
Oxley et al. Makespan and energy robust stochastic static resource allocation of a bag-of-tasks to a heterogeneous computing system
WO2019012275A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING USE OF DATA CENTER
Thaman et al. Current perspective in task scheduling techniques in cloud computing: a review
JP6363556B2 (ja) エネルギー管理システム
Maghsoudlou et al. A framework for preemptive multi-skilled project scheduling problem with time-of-use energy tariffs
Kumar et al. Performance analysis of proposed mutation operator of genetic algorithm under scheduling problem
Zhang et al. An energy-aware host resource management framework for two-tier virtualized cloud data centers
WO2023171271A1 (ja) ワークロード制御支援装置、及びワークロード制御支援方法
Marcel et al. Thermal aware workload consolidation in cloud data centers
Tran et al. Multi-stage resource-aware scheduling for data centers with heterogeneous servers
Devi et al. SLAV mitigation and energy-efficient VM allocation technique using improvised grey wolf optimization algorithm for cloud computing
Miao et al. Efficient flow-based scheduling for geo-distributed simulation tasks in collaborative edge and cloud environments
Wang et al. Energy-efficient task scheduling algorithms with human intelligence based task shuffling and task relocation
Perotin et al. Risk-aware scheduling algorithms for variable capacity resources
Li et al. Multi-resource collaborative optimization for adaptive virtual machine placement
Kaur et al. A new hybrid virtual machine scheduling scheme for public cloud
Vasudevan Profile-based application management for green data centres
CN117579626B (zh) 基于分布式实现边缘计算下的优化方法及系统
JP6946682B2 (ja) 受給調整装置、受給調整システムおよび受給調整方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240314