JP5003661B2 - 電力配分システム、電力配分方法、プログラム及び電力配分装置 - Google Patents
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Description
また、前述の特許文献2記載の提案では、前述のとおり、優先度の高いサーバの負荷変動が細かくて、電力要求が細かく上下するような場合までは考慮されておらず、よって、サーバ間での通信や電力調整に要する時間が多大になる場合が生じる。
本発明の他の目的は、電力配分の優先度が高いサーバが、より大電力を要求する場合には、その負荷変動が細かくて、要求電力の大きさが細かく上下する場合であっても、要求された電力をタイムリー、かつ迅速に調達して供給することができる電力配分システム、電力配分方法、プログラム及び電力配分装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、電力配分の優先度が高いサーバが、より大電力を要求する場合には、その負荷変動が細かくて、要求電力の大きさが細かく上下する場合であっても、要求された電力をタイムリー、かつ迅速に調達して供給することができる電力配分システム、電力配分方法、プログラム及び電力配分装置を提供することにある。
電力値を超えて要求された電力が強制回収可能な電力で賄える場合は、前記いずれかのサーバよりも電力配分の優先度の低い他のサーバから優先度の低い順に、予め定められた最低限の電力値に強制的に消費電力を低減させる強制的消費電力低減ステップと、前記低減した消費電力分の電力値の総和を前記余剰電力の電力値に加算して更新する余剰電力更新ステップと、前記更新後の余剰電力を、前記要求を行った前記いずれかのサーバに割り当てる余剰電力割当ステップと、前記いずれかのサーバへの割当て後に残った余剰電力を前記消費電力が低減された他のサーバへ優先度の高い順に割り当てるステップと、を有することを特徴とする電力配分方法を提供するものである。
に、前記余剰電力の電力値を超えて要求された電力が強制回収可能な電力で賄える場合は、前記いずれかのサーバよりも電力配分の優先度の低い他のサーバから優先度の低い順に、予め定められた最低限の電力値に強制的に消費電力を低減させる強制的消費電力低減ステップと、前記低減した消費電力分の電力値の総和を前記余剰電力の電力値に加算して更新する余剰電力更新ステップと、前記更新後の余剰電力を、前記要求を行った前記いずれかのサーバに割り当てる余剰電力ステップと、前記いずれかのサーバへの割当て後に前記強制的な消費電力低減を解除するとともに、残った余剰電力を前記消費電力が低減された他のサーバへ優先度の高い順に割り当てるステップと、を有することを特徴とするプログラムを提供するものである。
図1は、本発明の実施の形態に係る電力配分システムの全体構成を示す構成図である。
同図に示す電力配分システム10は、後述する各サーバを管理対象として限られた供給可能電力を割り振る電力管理マネージャ1と、電力管理マネージャ1の管理対象である、サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)と、全体として限られた電力を供給する電源ユニット#1(3−1)〜#m(3−m)と、を備える。
さらに、サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)は、サーバ本体だけでなく、周辺装置などの他の機器を接続する構成としてもよい。
サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)には、事前に電力配分の優先度が割り当てられている(優先度割当手段)。
図1は、サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)に対して限られた使用可能電力を割り振り、前記の各サーバを動作させる必要のあるブレードサーバを示している。
同図において、電源ユニット#1(3−1)〜#m(3−m)は、システム全体が消費する電力(特にサーバ#1(2−1)〜#n(2−n)が消費する電力)を供給する。
電力管理マネージャ1は、サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)と回線を介して接続された電源ユニット#1(3−1)〜#m(3−m)から供給される供給電力を管理し、総消費電力が総供給電力を超えないように、前記の各サーバに対して使用可能な電力の割り当てを行う(電力割当手段)。但し、この使用可能な電力の割り当ては、電力管理マネージャ1が行わずに、事前に済ませておくことも可能である(電力割当手段)。
なお、このようにして強制的に調達した分の電力は余剰電力に加算する(余剰電力更新手段)。
また、この加算の実行によって更新された余剰電力は、前記優先度の高いコンピュータシステムに割り当てる(余剰電力割当手段)。電力管理マネージャ1が電力を調達する際の、調達先のサーバを選択する方法については後述する。
同図に示す電力管理マネージャ1は、全体を制御すると共に電力配分の制御を行う制御部11と、制御部11の処理に必要なデータやコンピュータプログラムを記憶する記憶部12と、サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)との双方向通信を行う通信部13と、を備えて構成される。
制御部11は、CPUを用いて構成することができる。記憶部12、及び通信部13の構成については周知の構成であってもよい。
図3は、本発明の実施の形態に係る電力配分システムにおける電力管理マネージャ1の動作を示すフローチャート図である。
以下、図1,2を参照しながら、制御部11を主体とする電力管理マネージャ1の動作を、図3に示すフローチャート図を使用して説明する。
(ステップS1)
ステップS1では、制御部11が、サーバ#1(2−1)〜#n(2−n)のうちの或るサーバからの追加電力の要求を受信する。
ステップS2では、制御部11は、余剰電力で前記サーバからの追加電力の要求を賄うことができるか否かを判断し、余剰電力では前記サーバからの前記要求を賄うことができないと判断した場合にはステップS3に進み、余剰電力で前記サーバからの前記要求を賄うことができると判断した場合にはステップS10に移る。
ステップS3では、制御部11は、前記の電力追加要求を出してきたサーバよりも電力配分の優先度の低いサーバから強制的に回収可能な電力を、余剰電力に加算すれば前記追加要求を賄うことができるか否かを判断し、前記追加要求を賄うことができる場合はステップS4に進み、前記追加要求を賄うことができない場合はステップS11に移る。なお、前記追加要求を賄うことができるか否かの判断は、各サーバにおける強制消費電力低減指令の実行状態での必要電力量(最低限の電力量)を予め求めておき、前記最低限の電力量と、この時点での割り当て電力量とを比較することで実行することができる。
ステップS4では、制御部11は、強制的な電力回収可能分を加えることにより前記電力追加要求を賄えると判断したので、前記電力追加要求を賄うだけの余剰電力を作り出すことができる強制回収対象のサーバを、電力配分の優先度の低いサーバから順に、1つ以上を決定する。
(ステップS5)
ステップS5では、制御部11は、強制回収の対象となったサーバの強制消費電力低減指令信号を前記サーバに送出し、強制回収の対象となったサーバが、電力管理マネージャ1が割り当てた電力量をそのまま保留にして、実際の消費電力を瞬時に低減するように指令する。
ステップS6では、前記指令により、強制回収分の電力が回収可能となるので、制御部11は、この強制回収分の電力を余剰電力へと組み入れる(より具体的には強制回収分の電力を余剰電力に加算する)。
(ステップS7)
ステップS7では、制御部11は、前記新しく算出した余剰電力を、前記追加電力を要求したサーバに対して即座に割り当て、これにより、前記サーバは本来の性能で動作することができるようになる。
ステップS8では、制御部11は、前記の割り当て後に残った余剰電力を、強制回収の対象になった各サーバに対し、優先度の高い順に順次割り当てを行うことで、前記各サーバと電力の調整を行う。
(ステップS9)
ステップS9では、制御部11は、前記送出中の強制的消費電力低減指令信号を取り消す。
(ステップS10)
ステップS10では、制御部11は、現在の余剰電力を、前記追加電力を要求したサーバに対して割り当て、処理を終了する。
(ステップS11)
ステップS11では、制御部11は、前記追加電力を要求したサーバに対して、当該要求の拒絶を通知し、処理を終了する。
同図に示すように、本実施の形態に係る電力配分システム10は、電力配分の優先度の高いサーバ(ここではサーバ#s(2−s)が、電力管理マネッジャ1に対して大電力を要求した場合、電力管理マネッジャ1は、優先度の低いサーバ(ここではサーバ#r(2−r)…)に割り当て済の電力から、該サーバの最低電力を差し引いた電力を強制回収可能な電力として強制回収し、この回収した電力を、総電力の1管理項目である余剰電力に加算することで、前記の大電力要求に対応する。
より具体的には下記の効果を有する。
(2) 強制回収可能な電力を予め算出しておくことにより、回収のための電力調整を各サーバと行うことなく、電力要求に対して即座に許可応答を返すことができるようになる。
(4) 強制回収回収可能な電力を早い時点で算出して必要電力と比較しているので、回収のために必要な電力調整を各サーバと行っても必要な電力が確保されない場合であっても、前もって無駄な電力調整を行う必要を無くすことができることである。
図5は、サーバにおける仕事の処理時間(時間経過)と消費電力(即ち性能)との関係を示すグラフ図である。
図5に示すグラフ図では、従来技術を用いた場合と、本発明の技術とを用いた場合とで、サーバの性能(即ち仕事の効率)を比較できるように表示しており、縦縞で示す従来技術の場合では、他のサーバとの電力調整に長い時間を要し、当該サーバに電力を割り当て行われるまでに時間が掛かるため、電力が制限されたままに本来期待された性能を発揮できない期間が長くなり、結果として仕事の処理時間が長くなってしまうことが示されている。
本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は前述の実施の形態の通りではあるが、前述の強制消費電力低減指令信号については、さらに工夫した構成が可能である。
図6は、本発明の他の実施の形態に係る電力配分システムの強制消費電力低減指令信号のビット構成を示す構成図である。
このように、この実施の形態では、複数の消費電力レベルの強制消費電力低減指令を選択的に送出できるので、優先度の低いサーバに対して、必要以上に電力を低減させることなく、その性能を維持させることができるという効果が得られる。
(2−1)〜(2−n) サーバ
(3−1)〜(3−m) 電源ユニット
(2−r) 優先度の低いサーバ
(2−s) 優先度の高いサーバ
10 電力配分システム
Shw 強制消費電力低減指令信号
Claims (6)
- 複数のサーバの各々に対して供給可能な電力を配分する電力配分システムにおいて、
前記複数のサーバの各々に対応させて、電力配分の優先度を設定する優先度設定手段と、
前記複数のサーバの各々に対応させて、使用可能な電力を割り当て、当該割り当てた電力値を設定する電力割当手段と、
前記供給可能な電力の上限から、前記複数のサーバの各々の現在の使用電力の総和を差し引いた電力値を、余剰電力の電力値として記憶する余剰電力記憶手段と、
前記複数のサーバのうちいずれかのサーバが、前記余剰電力の電力値を超える電力を要求した場合に、前記余剰電力の電力値を超えて要求された電力が強制回収可能な電力で賄える場合は、前記いずれかのサーバよりも電力配分の優先度の低い他のサーバから優先度の低い順に、予め定められた最低限の電力値に強制的に消費電力を低減させる強制的消費電力低減手段と、
前記低減した消費電力分の電力値の総和を前記余剰電力の電力値に加算して更新する余剰電力更新手段と、
前記更新後の余剰電力を、前記要求を行った前記いずれかのサーバに割り当てる余剰電力割当手段と、
を備え、
該余剰電力割当手段は、前記いずれかのサーバへの割当て後に前記強制的な消費電力低減を解除するとともに、残った余剰電力を前記消費電力が低減された他のサーバへ優先度の高い順に割り当てることを特徴とする電力配分システム。 - 前記低減対象となったサーバの使用可能な電力の電力値が、当該サーバの最低消費電力の電力値を下回らないように制御することを特徴とする請求項1記載の電力配分システム。
- 前記複数のサーバの各々は、少なくとも1つのネットワークで接続されていることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の電力配分システム。
- 複数のサーバの各々に対して供給可能な電力を配分する電力配分方法であって、
前記複数のサーバの各々に対応させて、電力配分の優先度を設定する優先度設定ステップと、
前記複数のサーバの各々に対応させて、使用可能な電力を割り当て、当該割り当てた電力値を設定する電力割当ステップと、
前記供給可能な電力の上限から、前記複数のサーバの各々の現在の使用電力の総和を差し引いた電力値を、余剰電力の電力値として記憶する余剰電力記憶ステップと、
前記複数のサーバのうちいずれかのサーバが、前記余剰電力の電力値を超える電力を要求した場合に、前記余剰電力の電力値を超えて要求された電力が強制回収可能な電力で賄える場合は、前記いずれかのサーバよりも電力配分の優先度の低い他のサーバから優先度の低い順に、予め定められた最低限の電力値に強制的に消費電力を低減させる強制的消費電力低減ステップと、
前記低減した消費電力分の電力値の総和を前記余剰電力の電力値に加算して更新する余剰電力更新ステップと、
前記更新後の余剰電力を、前記要求を行った前記いずれかのサーバに割り当てる余剰電力割当ステップと、
前記いずれかのサーバへの割当て後に残った余剰電力を前記消費電力が低減された他のサーバへ優先度の高い順に割り当てるステップと、
を有することを特徴とする電力配分方法。 - 複数のサーバの各々に対して供給可能な電力を配分する制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記複数のサーバの各々に対応させて設定された電力配分の優先度を記憶させる優先度記憶ステップと、
前記複数のサーバの各々に対応させて割り当てられた電力値を記憶させる電力記憶ステップと、
前記供給可能な電力の上限から、前記複数のサーバの各々の現在の使用電力の総和を差し引いた電力値を、余剰電力の電力値として記憶させる余剰電力記憶ステップと、
前記複数のサーバのうちいずれかのサーバが、前記余剰電力の電力値を超える電力を要求した場合に、前記余剰電力の電力値を超えて要求された電力が強制回収可能な電力で賄える場合は、前記いずれかのサーバよりも電力配分の優先度の低い他のサーバから優先度の低い順に、予め定められた最低限の電力値に強制的に消費電力を低減させる強制的消費電力低減ステップと、
前記低減した消費電力分の電力値の総和を前記余剰電力の電力値に加算して更新する余剰電力更新ステップと、
前記更新後の余剰電力を、前記要求を行った前記いずれかのサーバに割り当てる余剰電力ステップと、
前記いずれかのサーバへの割当て後に前記強制的な消費電力低減を解除するとともに、残った余剰電力を前記消費電力が低減された他のサーバへ優先度の高い順に割り当てるステップと、
を有することを特徴とするプログラム。 - 複数のサーバの各々に対して供給可能な電力を配分する電力配分装置であって、
前記複数のサーバの各々に対応させて設定された電力配分の優先度を記憶する優先度記憶手段と、
前記複数のサーバの各々に対応させて割り当てられた電力値を記憶する電力記憶手段と、
前記供給可能な電力の上限から、前記複数のサーバの各々の現在の使用電力の総和を差し引いた電力値を、余剰電力の電力値として記憶する余剰電力記憶手段と、
前記複数のサーバのうちいずれかのサーバが、前記余剰電力の電力値を超える電力を要求した場合に、前記余剰電力の電力値を超えて要求された電力が強制回収可能な電力で賄える場合は、前記いずれかのサーバよりも電力配分の優先度の低い他のサーバから優先度の低い順に、予め定められた最低限の電力値に強制的に消費電力を低減させる強制的消費電力低減手段と、
前記低減した消費電力分の電力値の総和を前記余剰電力の電力値に加算して更新する余剰電力更新手段と、
前記更新後の余剰電力を、前記要求を行った前記いずれかのサーバに割り当てる余剰電
力割当手段と、
を備え、
前記いずれかのサーバへの割当て後に前記強制的な消費電力低減を解除するとともに、残った余剰電力を前記消費電力が低減された他のサーバへ優先度の高い順に割り当てる、
ことを特徴とする電力配分装置。
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