JP6263995B2

JP6263995B2 - 情報処理システム、管理装置、情報処理システムの制御方法及び管理装置の制御プログラム

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Publication number: JP6263995B2
Application number: JP2013248586A
Authority: JP
Inventors: 児玉　宏喜; 宏喜児玉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2018-01-24
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Also published as: US9568981B2; JP2015106313A; US20150153819A1

Description

本発明は、情報理システム、管理装置、情報処理システムの制御方法及び管理装置の制御プログラムに関する。

データセンタ等の施設には、多数の情報処理装置がサーバとして、ネットワークを介して接続された情報処理システムが構築されている。情報処理装置の消費電力は、演算処理装置（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit））、及びメモリ（メモリモジュール）の数の増加等に伴い、大きいものとなっている。そのため、近年、複数の情報処理装置を含む施設全体、つまり情報処理システムの消費電力を抑制する省電力化へのニーズが大きくなっている。以降、便宜的に、情報処理装置は「サーバ」、演算処理装置は「ＣＰＵ」とそれぞれ表記する。施設は「データセンタ」と表記する。

現在、ＣＰＵの大部分に省電力機能が搭載されている。省電力機能は、通常、ＣＰＵ内の少なくとも１部の動作を停止させる動作設定（Ｃステート）、或いはＣＰＵの電源電圧、及び動作周波数（クロック周波数）のうちの少なくとも一方を変更する性能設定（Ｐステート）を通して実現される。このような省電力機能は、近年、施設に構築された情報処理システムの消費電力量の制御に用いられている。

動作設定では、通常、ＣＰＵのソフトウェアを介した内部クロック、ハードウェアを介した内部クロック、及び全ての内部クロックを選択的に停止させることができる。そのため、停止させる内部クロックの範囲に応じて、ＣＰＵの消費電力量を抑制することができる。

ＣＰＵの消費電力量は、動作周波数（クロック周波数）が大きくなるほど、また電源電圧が大きくなるほど増大する。そのため、ＣＰＵの消費電力は、性能設定により増減させることができる。

情報処理システムのなかには、ＣＰＵの省電力機能を用いて、総消費電力量を一定値以下に制御するものが存在する。ＣＰＵの省電力機能を用いて消費電力量を制御する１つの従来の情報処理システムは、複数台の情報処理装置、及び各情報処理装置への電力の配分を管理する管理装置を備える。

各情報処理装置には、消費電力を抑制するうえでの優先順位が設定される。管理装置は、各情報処理装置の実際の消費電力量を監視して、消費電力量を累算し、その累算値を、供給可能な電力量の上限値から減算することで、余剰電力量を算出する。各情報処理装置は、より大きい電力量が必要となった場合、電力量の追加を管理装置に要求する。管理装置は、１つの情報処理装置から余剰電力量を超える電力量の追加が要求された場合、その電力量の追加を要求した情報処理装置よりも優先順位の低い情報処理装置の消費電力量をＣＰＵの省電力機能により低減させる。そのようにして、管理装置は、追加要求された電力量を分配できない場合、優先順位のより低い情報処理装置の消費電力量の低減によって必要な電力量を確保し、情報処理装置に追加要求された電力量を更に割り当てている。そのため、管理装置は、情報処理システム全体の消費電力量を上限値以下に抑えつつ、上限値までの電力量を有効に活用し、情報処理システム全体の性能を向上可能にさせる。

この従来の情報処理システムでは、動作設定の変更を通して、情報処理装置の消費電力量を低減させている。動作設定の変更による消費電力量の抑制では、ＣＰＵコアへの内部クロック供給が少なくとも停止され、ＣＰＵコアは動作を停止させる。そのため、消費電力量を低減させる情報処理装置の処理能力は極端に低下し、ＣＰＵコアによるアプリケーション・プログラム（以降「アプリケーション」と略記）を含む各種プログラムの実行は停止する。

情報処理システムを構成し、動作させている各情報処理装置は、それぞれ必要な処理を実行させるために動作させているのが普通である。そのため、例え優先順位（重要度）に違いがあっても、動作させている情報処理装置に、必要な処理のためのプログラムの実行を停止させることは望ましくない場合が多いと考えられる。

特開２０１０−１２３０７１号公報

１側面では、本発明は、情報処理システムを構成する情報処理装置に搭載されているＣＰＵ（演算処理装置）のＣＰＵコアによるプログラムの実行を停止させることなく、情報処理システム全体の消費電力量を上限値以下に管理するための技術を提供することを目的とする。

本発明を適用した１システムは、複数の情報処理装置と管理装置を備える情報処理システムであり、前記管理装置は、前記複数の情報処理装置の各々が消費する消費電力を監視する監視部と、前記複数の情報処理装置間の消費電力を抑制する場合における優先順位を表す優先順位情報を格納する記憶部と、前記監視部が収集した各情報処理装置の消費電力量と前記優先順位情報とに基づき、各情報処理装置が備える演算処理装置の動作周波数又は電圧を変更させる管理部を有する。

本発明を適用した場合には、情報処理システムを構成する情報処理装置に搭載されているＣＰＵ（演算処理装置）のＣＰＵコアによるプログラムの実行を停止させることなく、情報処理システム全体の消費電力量を上限値以下に管理することができる。

本実施形態による情報処理システムの構成例を説明する図である。各サーバの消費電力量の監視方法例を説明する図である。サーバの構成例を説明する図である。本実施形態による情報処理システムの消費電力の制御方法を説明する図である。ＣＰＵの動作周波数と性能の関係例を表す説明図である。ＣＰＵの動作周波数と消費電力の関係例を表す説明図である。キャッピング値によるＣＰＵの状態の変化例を説明する図である。グループ情報の内容例を説明する図である。動的キャッピング処理のフローチャートである。本実施形態による管理装置である管理サーバとして使用可能な情報処理装置の構成例を表す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態による情報処理システムの構成例を説明する図である。本実施形態による情報処理システムは、例えばデータセンタに構築されたシステムである。図１に表すように、その情報処理システムは、管理サーバ１と、１台以上のサーバ（情報処理装置）３が属する計ｎ台のサーバグループ２（２−１〜２−ｎ）とを備え、各サーバグループ２にそれぞれ属する各サーバと管理サーバ１は、管理ＬＡＮ（Local Area Network）４により接続されている。

この管理サーバ１は、情報処理システム全体の消費電力量を、予め定められた上限値以下に抑制するための管理を行う情報処理装置であり、本実施形態による管理装置に相当する。

情報処理システムには、サーバ３以外にも電力を消費する機器、例えばストレージ、管理ＬＡＮ４を構成するスイッチ等が存在する。しかし、ここでは、説明上、便宜的に、管理サーバ１が情報処理システム内で消費電力の管理対象とするのは各サーバグループ２（に属するサーバ３）のみであると想定する。

管理サーバ１は、図１に表すように、機能構成として、電力制御部１１、通信部１２、記憶部１３、及び設定部１４を備えている。この管理サーバ１中に表記の「サイト管理マネージャ」は、情報処理システム全体の消費電力量を管理するために管理サーバ１が実行するアプリケーションである。このサイト管理マネージャ、及び各部１１〜１４の詳細は後述する。

図２は、各サーバの消費電力量の監視方法例を説明する図である。
管理ＬＡＮ４は複数のスイッチ２１を備え、各サーバ３は何れかのスイッチ２１と接続されている。各サーバ３は、自身の消費電力を監視しており、管理サーバ１は、管理ＬＡＮ４を介して通信により、各サーバ３から消費電力量を取得することができる。

複数のコンセントを備えたＰＤＵ（Power Distribution Unit）２２のなかには、通信機能を備え、コンセント毎に、そのコンセントから供給した電力を計測するものが存在する。そのため、管理サーバ１は、管理ＬＡＮ４を介した通信により、ＰＤＵ２２から各コンセントに接続されたサーバ３の消費電力量を取得することもできる。各サーバ３の消費電力量の取得は、ＰＤＵ２２とは別の機器、例えば電力中継器、分電盤等を通して行えるようにしても良い。

図３は、サーバの構成例を説明する図である。図３に表す構成例は数多く存在するサーバ３の構成例のうちの１つである。その図３に表す構成例では、サーバ３は、筐体内に、マザーボード３１、ＰＳＵ（Power Supply Unit）３２、複数のハードディスク装置３３、及び複数のファン３４を備えている。マザーボード３１上には、複数のＣＰＵ３１１、主記憶装置である複数のメモリ３１２、及びＢＭＣ（Baseboard Management Controller）３１３が搭載されている。

ＢＭＣ３１３は、搭載されたサーバ３の管理装置であり、ＣＰＵ３１１のオン／オフ、ＰＳＵ３２のオン／オフ、各構成要素に発生するエラーの監視、及びサーバ３全体の消費電力の監視、等を行う。ＢＭＣ３１３は、管理ＬＡＮ４を介した通信を行う機能を備えており、監視により得られた消費電力量を定期的に、或いは管理サーバ１の要求に応じて、管理サーバ１に送信する。

ＣＰＵ３１１は、電源電圧、及び動作周波数（クロック周波数）のうちの少なくとも一方を変更する性能設定（Ｐステート）に対応した演算処理装置である。ＢＭＣ３１３は、各ＣＰＵ３１１の性能設定を変更することができる。

本実施形態では、管理サーバ１は、ＢＭＣ３１３を介したＣＰＵ３１１の性能設定の変更により、各サーバ３の消費電力量を制御し、各サーバ３の消費電力量の制御を通して、情報処理システム全体の消費電力量を制御する。それにより、本実施形態では、情報処理システム全体の消費電力量を定められた上限値以下に抑制しつつ、各サーバ３のＣＰＵ３１１が常にプログラムを実行できる環境を実現させる。

各サーバ３のＣＰＵ３１１を常にプログラムを実行可能にすることにより、情報処理システム全体の消費電力量が上限値を超えない範囲内で、各サーバ３に電力を消費させることができる。そのため、情報処理システムは、何れかのサーバ３（或いはサーバグループ２）のＣＰＵ３１１による処理能力を停止させることなく、上限値以下の範囲内で電力を有効に利用することができる。

図４は、本実施形態による情報処理システムの消費電力の制御方法を説明する図である。次に図４を参照し、本実施形態による管理装置である管理サーバ１が行う消費電力の制御について具体的に説明する。

図４では、サーバグループ２として、「グループＡ」〜「グループＣ」と表記の３つのサーバグループ２のみが存在すると想定している。図４において、「Ｔ１」「Ｔ２」は、異なる時刻を表している。

各時刻Ｔ１、Ｔ２において、「グループＡ」〜「グループＣ」の何れかが表記された枠４１（４−Ａ１〜４−Ｃ２）の上下方向の長さは、表記されたサーバグループ２の消費電力を表している。各時刻Ｔ１、Ｔ２で３つの枠４１を内部に含む枠の上下方向の長さは、全てのサーバグループ２に対して割り当てられた電力の上限値（キャッピング値総量）の大きさを表している。以降、枠４１はそれぞれ「グループ消費電力」と表記する。

各サーバ３には、設定された消費電力の上限値（閾値）を超えないように、自動的に性能設定を変更する動的キャッピング機能が搭載されている。本実施形態では、この動的キャッピング機能を利用して、各サーバ３、各サーバグループ２、及び情報処理システム全体の消費電力を制御するようにしている。

図４では、その上限値を「キャッピング値総量」と併記している。以降、上限値はキャッピング値総量と表記する。

動的キャッピング機能のなかには、設定された閾値に対して、予め定められた量（割合）で消費電力を制限するものがある。そのような動的キャッピング機能を搭載したサーバ３は、例えば設定された閾値に予め定められた量（以降「キャッピング係数」と表記）を乗算し、その乗算結果を実際の閾値（キャッピング値）として用い、消費電力をそのキャッピング値以下に抑制するようにキャッピングを行う。

動的キャッピング機能は、ＢＭＣ３１３に搭載されている。ＢＭＣ３１３は、設定された閾値、及び指定されたキャッピング係数を用いてキャッピング値を算出し、ＣＰＵ３１１の消費電力がキャッピング値以下となるように性能設定を変更する。

図５は、ＣＰＵの動作周波数と性能の関係例を表す説明図、図６は、ＣＰＵの動作周波数と消費電力の関係例を表す説明図、図７は、キャッピング値によるＣＰＵの状態の変化例を説明する図である。図５〜図７は、同一のＣＰＵ３１１の特性例を表している。ここで、管理サーバ１が行う消費電力の制御について詳細を説明する前に、図5〜図７を参照し、動的キャッピング機能によるＣＰＵ３１１の性能、及び消費電力の変化について具体的に説明する。

図５〜図７に表記の「Minimum Power」「Best Performance」「Power Limit」は、それぞれ、ＣＰＵ３１１の状態を表している。具体的には、「Minimum Power」は最小消費電力時のＣＰＵ３１１を表している。「Best Performance」は最高性能（最大消費電力時）のＣＰＵ３１１を表している。「Power Limit」は設定された閾値による動的キャッピングを行っている電力制限時のＣＰＵ３１１を表している。

図５では、縦軸に性能(ｓｉｇｎ／ｓｅｃ)、横軸に周波数（ＧＨｚ）を取っている。性能の単位として表記の「ｓｉｇｎ／ｓｅｃ」は、1秒間当たりに処理する所定長の信号数を表している。図５に表すように、ＣＰＵ３１１の性能は、周波数にほぼ比例して増大する。

Best Performance時には、ＣＰＵ３１１は定格の動作周波数より高速に動作するターボブースト機能が有効となる。Best Performance時のサンプルと、その隣のサンプルとの間隔が大きくなっているのは、ターボブースト機能が有効となるためである。

図６では、縦軸に消費電力(Ｗ)、横軸に周波数（ＧＨｚ）を取っている。図６に表すように、ＣＰＵ３１１の消費電力は、周波数の増大に伴い、より大きくなる傾向にある。

図７では、設定された閾値毎に、消費電力(Ｗ)、動作周波数（ＧＨｚ、性能（ｓｉｇｎ／ｓ）、周波数比、性能比、及び最大に対する消費電力比の各状態データを表している。周波数比は、ターボブースト機能が有効となった際の最大周波数（ここでは３．２９ＧＨｚ）との比としている。最大に対する消費電力比は、ターボブースト機能が有効となった際の最大消費電力（ここでは４０４Ｗ）との比としている。

図５〜図７は、設定された閾値に乗算するキャッピング係数を０．８とした場合の例である。そのため、図７に表すように、実際の消費電力は、閾値が設定されていない、及び設定された閾値が２００（Ｗ）の各場合を除き、設定された閾値に０．８を掛けて得られる値よりも小さくなっている。このことから、動的キャッピング機能を用いることにより、ＣＰＵ３１１の消費電力は、閾値、及びキャッピング係数により得られるキャッピング値以下に抑制することができる。なお、設定された閾値が２００（Ｗ）の場合に、消費電力が１６０（＝２００×０．８）Ｗ以下にならないのは、最小消費電力が１７２Ｗ（＞１６０Ｗ）であるためである。

管理サーバ１は、サーバグループ２単位で、サーバグループ２全体の消費電力がキャッピング値総量を超えないように、サーバ３に搭載されたＣＰＵ３１１の動的キャッピング機能を利用して、消費電力の制御を行う。閾値の設定、及び設定変更は、管理ＬＡＮ４を介した通信により行うことができる。また、各サーバ３は、閾値の設定、及び設定変更を極めて短時間に反映させる。しかし、サーバグループ２の数、各サーバグループ２に属するサーバ３の台数、等によっては、１つ以上のサーバグループ２での負荷の増大に伴う消費電力の上昇分が比較的に大きい場合が考えられる。そのため、本実施形態では、サーバグループ２全体の消費電力量が予め定めた基準を超えた場合に、１つのサーバグループ２を選択し、選択したサーバグループ２の消費電力を抑制するようにしている。

消費電力を抑制するサーバグループ２の選択のために、本実施形態では、消費電力を抑制するうえでのサーバグループ２間の優先順位を設定するようにしている。サーバグループ２間の優先順位を設定することにより、本実施形態では、性能の低下をより許容できるサーバグループ２を優先して消費電力を抑制するようにしている。

図４の時刻Ｔ２のような状態には、例えば優先度が最も低いグループＣの消費電力４１−Ｃ２が時刻Ｔ１から増大し、グループＡ〜Ｃ全体の消費電力４１−Ａ２〜４１−Ｃ２の累算値がキャッピング値総量を超えたような状況時に管理サーバ１によって遷移される。このとき、グループＡ、及びＢの各消費電力４１−Ａ２、及び４１−Ｂ２が例え増大傾向であっても、グループＡ、及びＢの各消費電力４１−Ａ２、及び４１−Ｂ２は抑制されることとなる。

管理サーバ１は、このようにして、優先順位がより高いサーバグループ２の消費電力を優先的に抑制して、優先順位がより低いサーバグループ２に必要な電力を確保するようにしつつ、情報処理システム全体の消費電力量をキャッピング値総量以下に抑制する。そのため、情報処理システム全体の消費電力量はキャッピング値総量以下に抑制されつつ、処理能力を維持させる各サーバグループ２には最適な形で電力が供給されることとなる。

サーバグループ２単位の消費電力を制御する管理サーバ１は、上記のように、電力制御部１１、通信部１２、記憶部１３、及び設定部１４を備えている。ここで、各部１１〜１４について詳細に説明する。

電力制御部１１は、サーバグループ２単位でキャッピング、或いはキャッピングの解除を行い、サーバグループ２全体の消費電力を制御する。そのために、電力制御部１１は、記憶部１３に格納されている各種情報を参照し、通信部１２を用いて、各サーバ３の消費電力を監視する。

記憶部１３は、各種情報、及び各種プログラムを格納した記憶装置である。図１には、記憶部１３に格納されている情報として、グループ情報１３ａ、優先順位情報１３ｂ、キャッピング実行情報１３ｃ、及びパラメータ群１３ｄを表している。これらの情報１３ａ〜１３ｄは、以下のような情報である。

グループ情報１３ａは、サーバグループ２毎に、そのサーバグループ２に属する各サーバ３の消費電力に係わる各種データがまとめられた情報である。図８に表すように、グループ情報１３ａには、サーバグループ２に属するサーバ３毎に、そのサーバ３を表す識別データ（図８中「サーバ」と表記）、ＣＰＵ種別データ、ＣＰＵ数データ、サーバの最大消費電力量データ、等がまとめられている。

ＣＰＵ種別データには、型番データ（図８中の「Ｅ５−２６９０」「Ｅ５−２６４０」等）の他に、ＴＤＰ（Thermal Design Power。（図８中の「１３５Ｗ」「９５Ｗ」等））が含まれる。

各サーバ３のＢＭＣ３１３は、自サーバ３に搭載されているＣＰＵ３１１を含む各種ハードウェア部品を認識し、消費電力を監視する。このことから、各サーバ３に係わる各種データは、管理サーバ１に各サーバ３から取得させることができる。サーバ３が属するサーバグループ２の情報も、管理サーバ１に各サーバ３から取得させることができる。グループ情報１３ａは、その全てをオペレータが管理サーバ１に登録させても良い。

優先順位情報１３ｂは、消費電力を抑制するうえでのサーバグループ２間の優先順位を表す情報である。

キャッピング実行情報１３ｃは、サーバグループ２のなかでキャッピングを行わせているサーバグループ２を表す情報である。サーバグループ２のなかでキャッピングを行わせるべきサーバグループ２、及びキャッピングを解除させるべきサーバグループ２の特定は、優先順位情報１３ｂ、及びキャッピング実行情報１３ｃを参照して行われる。

パラメータ群１３ｄは、サーバグループ２単位で消費電力を制御するための各種パラメータを含む。図４に表すキャッピング値総量、及びキャッピング係数は、パラメータ群１３ｄに含まれる。他に、後述する係数ａ、及び係数ｂもこのパラメータ群１３ｄに含まれる。

通信部１２は、管理ＬＡＮ４を介して各サーバ３のＢＭＣ３１３と通信を可能にさせる。設定部１４は、記憶部１３への各種情報１３ａ〜１３ｄの格納、及び格納された各種情報１３ａ〜１３ｄの更新を可能にさせる。

上記電力制御部１１は、管理サーバ１がサイト管理マネージャを実行することで実現される機能である。その管理サーバ１としては、例えば図１０に表すような構成例の情報処理装置を用いることができる。ここで図１０を参照し、管理サーバ１として使用可能な情報処理装置の構成例について詳細に説明する。

この情報処理装置は、図１０に表すように、ＣＰＵ８２、ＦＷＨ８２、メモリ（メモリモジュール）８３、ＮＩＣ（Network Interface Card）８４、ハードディスク装置（ＨＤ）８５、ファン８６、コントローラ８７、及びＢＭＣ８８を備えている。この構成は１例であり、管理サーバ１として使用可能な情報処理装置の構成は、図１０に表すようなものに限定されない。

ＦＷＨ８２は、ファームウェアを格納したメモリである。このファームウェアは、ＣＰＵ８１によってメモリ８３に読み出され実行される。ハードディスク装置８５には、ＯＳ（Operating System）、及びサイト管理マネージャを含む各種アプリケーションが格納されている。ＣＰＵ８１は、ファームウェアの起動が完了した後、コントローラ８７を介してハードディスク装置８５からＯＳ、及びサイト管理マネージャを読み出して実行することができる。ＮＩＣ８４を介した通信は、ＯＳの起動によって可能となる。

サイト管理マネージャは、ハードディスク装置８５以外のストレージ、或いは記録媒体に格納しても良い。ストレージ、或いは記録媒体は、ＮＩＣ８４がネットワーク（例えば管理ＬＡＮ４）を介して通信可能な外部装置がアクセス可能なものであっても良い。このことから、サイト管理マネージャは、外部装置から受信しても良い。

ＢＭＣ８８は、情報処理装置を管理するための専用の管理装置である。ＢＭＣ８８は、ＣＰＵ８１のオン／オフ、各構成要素に発生するエラーの監視、等を行う。

上記のような構成の情報処理装置では、通信部１２はＮＩＣ８４である。記憶部１３は、例えばメモリ８３、ハードディスク装置８５、及びコントローラ８７によって実現される。電力制御部１１は、ＣＰＵ８１がＯＳ上でサイト管理マネージャを実行することで実現される機能である。このことから、電力制御部１１は、ＣＰＵ８１、ＦＷＨ８２、メモリ８３、ハードディスク装置８５、及びコントローラ８７によって実現される。設定部１４は、管理ＬＡＮ４が通信可能な端末装置へのオペレータの操作に従って動作すると想定した場合、ＣＰＵ８１、ＦＷＨ８２、メモリ８３、ＮＩＣ８４、ハードディスク装置８５、及びコントローラ８７によって実現される。

上記分散オブジェクトストレージシステムは、ＣＰＵ５１に各種処理を実行させる。以降、図５〜図１０に表す各種フローチャートを参照し、分散オブジェクトストレージシステムを実行することによるＣＰＵ５１の動作について詳細に説明する。

図５は、統計情報更新処理のフローチャートである。この統計情報更新処理は、何れかのアプリサーバ２から検索を要求する検索リクエストをＮＩＣ５４が受信することを契機に実行される処理であり、統計情報取得部３６の機能の一部を実現させる。更新情報３７ａは、この統計情報更新処理の実行により、受信された検索リクエスト中の検索条件で値が指定されたメタデータ名に応じて更新される。始めに図５を参照し、統計情報更新処理について詳細に説明する。

電力制御部１１による情報処理システム全体の消費電力量の管理は、ＣＰＵ８１が、図９に表す動的キャッピング処理を実行することで実現される。次に図９を参照し、ＣＰＵ８１が実行する動的キャッピング処理について詳細に説明する。この動的キャッピング処理は、例えば一定時間間隔で実行される処理である。

先ず、ＣＰＵ８１は、節電率を計算する（Ｓ１１）。この節電率は、消費電力を抑制する度合いを表す値であり、例えば消費電力の制御対象とする全サーバ３の最大消費電力量の累算値（以降「サーバ累算値」と表記）をキャッピング値総量Ｔｍａｘで除算し、その除算結果に１００を乗算することで得られる値（＝サーバ累算値／キャッピング値総量Ｔｍａｘ×１００）である。

次にＣＰＵ８１は、節電率が１００％以上か否か判定する（Ｓ１２）。節電率が１００％以上であった場合、つまり消費電力の抑制を行う必要がない場合、Ｓ１２の判定はＮＯとなり、ここで動的キャッピング処理が終了する。節電率が１００％未満であった場合、Ｓ１２の判定はＹＥＳとなってＳ１３に移行する。

Ｓ１３では、ＣＰＵ８１は、電力抑制係数を決定する。この電力抑制係数は、サーバグループ２全体の消費電力量をキャッピング値総量Ｔｍａｘ以下に抑制するキャッピングを行う程度を表す値である。この電力抑制係数は、例えばサーバ累算値からキャッピング値総量Ｔｍａｘを引いた値を最大不足電力量と表記した場合、以下の関係を満たす値である。
電力抑制係数 ≧ １−（（サーバ累算値−キャッピング値総量Ｔｍａｘ）／ＣＰＵ累算値）・・・（１）

次に、ＣＰＵ８１は、各サーバ３のＢＭＣ３１３から収集したサーバ３全体の消費電力量の累算値である現総消費電力量Ｔが、キャッピング値総量Ｔｍａｘに係数ａを乗算した値以上か否か判定する（Ｓ１４）。この係数ａは、サーバグループ２単位のキャッピングを新たに行うべき状況か否かを特定するために設定された係数であり、１＞ａ＞０の関係を満たす。そのため、サーバグループ２単位のキャッピングを新たに行うべき状況であった場合、Ｓ１４の判定はＹＥＳとなってＳ１７に移行する。サーバグループ２単位のキャッピングを新たに行うべき状況ではない場合、Ｓ１４の判定はＮＯとなってＳ１５に移行する。

Ｓ１５では、ＣＰＵ８１は、現総消費電力量Ｔが、キャッピング値総量Ｔｍａｘに係数ｂを乗算した値以上か否か判定する。この係数ｂは、サーバグループ２単位のキャッピングの解除を新たに行うべき状況か否かを特定するために設定された係数であり、ａ＞ｂの関係を満たす。そのため、サーバグループ２単位のキャッピングの解除を新たに行うべき状況であった場合、Ｓ１５の判定はＹＥＳとなってＳ１６に移行する。サーバグループ２単位のキャッピングの解除を新たに行うべき状況ではない場合、Ｓ１５の判定はＮＯとなり、ここで動的キャッピング処理が終了する。

Ｓ１６では、ＣＰＵ８１は、優先順位情報１３ｂ、及びキャッピング実行情報１３ｃを参照して、キャッピングを行わせているサーバグループ２のなかで優先順位が最も低いサーバグループ２を特定し、特定したサーバグループ２のキャッピングを解除させる。その後、動的キャッピング処理が終了する。

Ｓ１７では、ＣＰＵ８１は、優先順位情報１３ｂを参照し、サーバグループ２のなかで優先順位が最も高いサーバグループ２を選択する。次に、ＣＰＵ８１は、キャッピング実行情報１３ｃを参照し、選択したサーバグループ２にキャッピングを行わせているか否か判定する（Ｓ１８）。選択されたサーバグループ２がキャッピングを既に行っていた場合、Ｓ１８の判定はＮＯとなって上記Ｓ１７に戻る。それにより、サーバグループ２のなかで優先順位が次に高いサーバグループ２をＳ１７で選択する。選択されたサーバグループ２がキャッピングを行っていない場合、Ｓ１８の判定はＹＥＳとなってＳ１９に移行する。

Ｓ１９では、ＣＰＵ８１は、選択したサーバグループ２に属する各サーバ３に、Ｓ１３で決定した電力抑制係数を用いて計算した閾値を設定してキャッピングを行わせる。閾値の計算は、電力抑制係数の他に、キャッピング係数、グループ情報１３ａ中の対応するＣＰＵ種別データから特定されるＣＰＵ３１１の最大消費電力量を用いて行われる。そのような閾値の計算により、選択したサーバグループ２には、必要な消費電力量の抑制を行わせる。サーバ３毎に、計算した閾値を設定した後、動的キャッピング処理が終了する。

上記動的キャッピング処理は、比較的に短い時間間隔で繰り返し実行される。そのため、１つのサーバグループ２を対象にしたキャッピングを行っても、現総消費電力量Ｔ（サーバグループ２全体の消費電力量）がキャッピング値総量Ｔｍａｘを超えることは回避される。また、余裕がある場合、サーバグループ２単位でキャッピングが解除されることから、サーバグループ２単位の不要な性能の低下は抑制される。

なお、本実施形態では、全てのサーバグループ２にキャッピングを行わせることを想定しているが、キャッピングを行わせないサーバグループ２を設けても良い。また、閾値とＣＰＵ３１１の最大消費電力量の比（以降「閾値比」と表記）は全てのサーバグループ２で同じとしているが、優先順位に応じて、その比を変化させても良い。また、複数台のサーバ３が属するサーバグループ２では、キャッピングの対象となるサーバ３を指定可能にしても良く、サーバ３によって閾値比を異ならせても良い。

閾値の設定は、各サーバグループ２で最大で１回としているが、閾値の複数回の設定を可能としても良い。つまり、１回目は高めの閾値を設定し、対象となるサーバグループ２全てに閾値を設定しても消費電力を更に抑制しなければならない場合、２回目でより低い閾値を設定するようにしても良い。電力に余裕が生じた場合には、逆に、順次、より高い閾値に設定を変更するようにしても良い。サーバグループ２のキャッピング、及びキャッピングの解除は、複数のサーバグループ２を対象に行っても良い。

上記以外にも、様々な変形を行うことができる。

１管理サーバ
２、２−１〜２−ｎサーバグループ
３サーバ
４管理ＬＡＮ
１１電力制御部
１２通信部
１３記憶部
１４設定部
２１スイッチ
３１１ＣＰＵ
３１３ＢＭＣ

Claims

複数の情報処理装置と管理装置を備える情報処理システムにおいて、
前記管理装置は、
前記複数の情報処理装置の各々が消費する消費電力を監視する監視部と、
前記複数の情報処理装置間の消費電力を抑制する場合における優先順位を表す優先順位情報を格納する記憶部と、
前記優先順位情報に基づいて変更対象の情報処理装置を決定し、前記監視部が収集した各情報処理装置の消費電力量に基づき、前記複数の情報処理装置の最大消費電力量の累算値と、前記複数の情報処理装置に対して割り当てられた消費電力の上限値とを用いて、消費電力の閾値を計算し、前記閾値に基づいて前記複数の情報処理装置が備える演算処理装置の動作周波数又は電圧を変更させる管理部を有することを特徴とする情報処理システム。
前記情報処理システムにおいて、
前記複数の情報処理装置は複数のグループにグループ化され、各グループが１以上の情報処理装置を有し、
前記管理部は、
前記優先順位情報が前記複数のグループ間の消費電力を抑制する場合の優先順位を表している場合、前記グループに属する複数の情報処理装置が備える演算処理装置の動作周波数又は電圧を、前記グループ単位で変更させることを特徴とする請求項１記載の情報処理システム。
複数の情報処理装置を管理する管理装置において、
前記複数の情報処理装置の各々が消費する消費電力を監視する監視部と、
前記複数の情報処理装置間の消費電力を抑制する場合における優先順位を表す優先順位情報を格納する記憶部と、
前記優先順位情報に基づいて変更対象の情報処理装置を決定し、前記監視部が収集した各情報処理装置の消費電力量に基づき、前記複数の情報処理装置の最大消費電力量の累算値と、前記複数の情報処理装置に対して割り当てられた消費電力の上限値とを用いて、消費電力の閾値を計算し、前記閾値に基づいて前記複数の情報処理装置が備える演算処理装置の動作周波数又は電圧を変更させる管理部とを有することを特徴とする管理装置。
複数の情報処理装置と、前記複数の情報処理装置間の消費電力を抑制する場合における優先順位を表す優先順位情報を格納する記憶部を有するとともに前記複数の情報処理装置を管理する管理装置とを有する情報処理システムの制御方法において、
前記管理装置が有する監視部が、前記複数の情報処理装置の各々が消費する消費電力を監視し、
前記管理装置が有する管理部が、前記優先順位情報に基づいて変更対象の情報処理装置を決定し、前記監視部が収集した各情報処理装置の消費電力量に基づき、前記複数の情報処理装置の最大消費電力量の累算値と、前記複数の情報処理装置に対して割り当てられた消費電力の上限値とを用いて、消費電力の閾値を計算し、前記閾値に基づいて前記複数の情報処理装置が備える演算処理装置の動作周波数又は電圧を変更させることを特徴とする情報処理システムの制御方法。
複数の情報処理装置間の消費電力を抑制する場合における優先順位を表す優先順位情報を格納する記憶部を有するとともに前記複数の情報処理装置を管理する管理装置の制御プログラムであって、
前記管理装置が有する監視部に、前記複数の情報処理装置の各々が消費する消費電力を監視させ、
前記管理装置が有する管理部に、前記優先順位情報に基づいて変更対象の情報処理装置を決定させ、前記監視部が収集した各情報処理装置の消費電力量に基づき、前記複数の情報処理装置の最大消費電力量の累算値と、前記複数の情報処理装置に対して割り当てられた消費電力の上限値とを用いて、消費電力の閾値を計算させ、前記閾値に基づいて前記複数の情報処理装置が備える演算処理装置の動作周波数又は電圧を変更させるための管理装置の制御プログラム。