JP6443123B2 - Program, driving method, driving device - Google Patents
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Description
本発明は、コンピュータにより複数の電子機器の運転を行うプログラム、運転方法および運転装置に関する。 The present invention relates to a program, an operation method, and an operation apparatus for operating a plurality of electronic devices by a computer.
複数の電子機器を規格化された棚に設置して使用する、いわゆるラックマウントシステムが使用されている。電子機器の個体識別用のID(Identification)と、棚に設置された電子機器の物理的な位置とを関連づける管理システムが開示されている(特許文献1)。 A so-called rack mount system is used in which a plurality of electronic devices are installed and used on a standardized shelf. A management system that associates an ID (Identification) for individual identification of an electronic device with a physical position of the electronic device installed on a shelf is disclosed (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1にはラックマウントシステムに設置された各電子機器の物理的な位置に関する情報を利用する方法については記載されていない。
However,
一つの側面では、本発明は、電子機器を用いたシステムの動作の継続性に配慮した電力の使用量の削減を図ったプログラム等を提供することを目的とする。 In one aspect, an object of the present invention is to provide a program or the like that reduces the amount of power used in consideration of the continuity of operation of a system using an electronic device.
一態様では、本発明のプログラムは、複数の電子計算機が消費する電力量の制限および前記制限を行う時間帯を取得し、前記制限、および、前記電子計算機のCPU使用率と消費電力との関係に基づいて停止する電子計算機の数を算定し、算定した数に基づいて停止する電子計算機の設置場所を特定し、前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子計算機を停止する理をコンピュータに実行させる。 In one aspect, the program of the present invention obtains a limitation on the amount of power consumed by a plurality of electronic computers and a time zone for performing the limitation , and the relationship between the limitation and the CPU usage rate of the electronic computer and the power consumption. determine the number of the computer to stop on the basis of, calculated was based on the number and the location of installation of the computer to stop, computer management to stop the computer of the identified the site before the time slot To run.
一つの側面では、電子機器を用いたシステムの動作の継続性に配慮した電力の使用量の削減を図ることが可能となる。 In one aspect, it is possible to reduce the amount of power used in consideration of the continuity of the operation of the system using electronic devices.
[実施の形態1]
本実施の形態は、相互に代替可能な複数の電子機器を棚に設置したシステムを運転するプログラム等に関する。本実施の形態のプログラム等は、節電の要請を受けた場合にシステムの電力使用量を要請に沿って削減することができるかどうかを判定し、可能な場合には要請に沿って節電を実行する。節電の実行は、システムに含まれる電子機器のうちの動作中に相互に代替可能な電子機器の一部を停止することにより行う。相互に代替可能な電子機器は、たとえば複数の仮想機械が動作するサーバである。またシステムは、複数の仮想機械が動作する複数のサーバと周辺装置とを備えるサーバシステム10である。
[Embodiment 1]
The present embodiment relates to a program for operating a system in which a plurality of electronic devices that can be substituted for each other are installed on a shelf. When receiving a request for power saving, the program according to the present embodiment determines whether the power consumption of the system can be reduced according to the request, and executes power saving according to the request if possible. To do. The power saving is performed by stopping a part of electronic devices that can be substituted for each other during the operation of the electronic devices included in the system. An electronic device that can replace each other is, for example, a server on which a plurality of virtual machines operate. The system is a
図1は、サーバシステム10のハードウェア構成を示す装置構成図である。サーバシステム10は、棚11、棚11に設置された複数の電子機器ならびに図示しない熱交換器および送風機を備える。棚11は、高さ方向に配列した複数の電子機器を固定して設置することが可能な構造であり、たとえば19インチラックである。19インチラックおよび19インチラックに設置する電子機器の寸法は、EIA(Electronic Industries Alliance)規格で規定されている。19インチラックでは、基準高さを有する1つの区画を1ユニットと呼ぶ。1ユニットの区画の高さは約45ミリメートルである。19インチラックと組み合わせて使用する電子機器の高さは、1ユニットの整数倍の高さの区画に設置されるように設計される。すなわち、19インチラックにおいては、1ユニットが単位区画である。以下では、42ユニットの19インチラック、すなわち高さ方向に42個の区画を有する19インチラックを棚11に使用する場合を例にして説明する。
FIG. 1 is an apparatus configuration diagram illustrating a hardware configuration of the
棚11に設置された電子機器は、たとえば通信機器12、管理サーバ13および複数の被管理サーバ14である。これらの電子機器は、いずれも19インチラックの規格に対応した寸法であり、棚11に固定されている。電子機器の配置については後述する。
The electronic devices installed on the
通信機器12は、たとえばスイッチングハブまたはルータ等である。通信機器12は、管理サーバ13と被管理サーバ14との間の通信およびサーバシステム10と外部のネットワーク31との間の通信を行う。通信機器12と管理サーバ13との間、通信機器12と被管理サーバ14との間および通信機器12とネットワーク31との間はそれぞれ有線または無線で接続される。
The
ネットワーク31は、サーバシステム10が設置されたデータセンタ内の構内LAN(Local Area Network)、専用回線を用いてデータセンタ間を接続するネットワークまたはインターネット回線のネットワーク等である。
The
管理サーバ13はサーバシステム10を管理する。管理サーバ13は、CPU(Central Processing Unit)21、主記憶装置22、補助記憶装置23、通信インターフェイス24、時計25およびバスを備える。
The
CPU21は、本発明に係るプログラムを実行する演算制御装置である。CPU21には、一または複数のCPUまたはマルチコアCPU等が使用される。CPU21は、バスを介して管理サーバ13を構成するハードウェア各部と接続されている。
The
主記憶装置22は、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置22には、CPU21が行う処理の途中で必要な情報およびCPU21で実行中のプログラムが一時的に保存される。
The
補助記憶装置23は、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置23には、CPU21に実行させるプログラムおよびプログラムの実行に必要な各種データが保存される。
The
時計25は、時刻を出力する。時計25は、通信機器12およびネットワーク31を介して日本標準時等の標準時刻との時刻合わせを行える事が望ましい。
The
通信インターフェイス24は、管理サーバ13と通信機器12との間の通信を行うインターフェイスである。
The
被管理サーバ14は各種の情報処理を行う。被管理サーバ14は、図示しないCPU,主記憶装置、補助記憶装置および通信インターフェイスを備える。各構成要素の働きは、管理サーバ13の構成要素と同一である。
The managed
被管理サーバ14には、大容量の主記憶装置が搭載されており、複数の仮想機械を動作させる事ができる。各仮想機械は、仮想的なコンピュータとして動作して、各種のアプリケーションソフトウェアを実行する。複数の被管理サーバ14のうちの、どの被管理サーバ14にどのアプリケーションソフトウェアを実行させる仮想機械を配置するかは、通信機器12を介して管理サーバ13が管理する。
The managed
一つの被管理サーバ14に配置された仮想機械は、サーバシステム10の動作中に別の被管理サーバ14に移動させる事ができる。管理サーバ13は、仮想機械を適宜移動させる事により、被管理サーバ14のCPUおよび入出力の負荷を平準化して、サーバシステム10全体の処理効率を高めている。すなわち、複数の被管理サーバ14は、相互に代替することが可能である。
A virtual machine arranged in one managed
ネットワーク31には操作端末15が接続されている。操作端末15は、たとえばデータセンタの管理室に設置された汎用のパソコン、タブレットまたはスマートフォンなどの情報機器である。
An
操作端末15は、図示しないCPU、主記憶装置、補助記憶装置、通信インターフェイス、入力装置および表示装置を備える。図示しないCPU、主記憶装置、補助記憶装置および通信インターフェイスの働きは、管理サーバ13の構成要素と同一である。図示しない入力装置はたとえばキーボード、タッチパネル、タッチペン、マイク等の入力機器である。図示しない表示装置は、たとえば液晶ディスプレイ、スピーカ、ヘッドホン等の出力機器である。
The
操作端末15は図示しない入力装置からの入力を受け付けてネットワーク31に伝達し、またネットワーク31からの指示に応じて図示しない表示装置に出力を行う。図示しない熱交換器および送風機については後述する。
The
ネットワーク31には図示しない多数のサーバシステム10が接続されている。
A large number of server systems 10 (not shown) are connected to the
図2は、データセンタの構成を示す説明図である。データセンタは、多数のサーバシステム10、記憶装置、通信設備およびこれらの電子機器を冷却する冷却装置等を運用する施設である。図2には、間接水冷式の冷却装置を使用するデータセンタの例を示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the data center. The data center is a facility that operates a large number of
前述の様に、サーバシステム10の棚11には、通信機器12、管理サーバ13および被管理サーバ14等の電子機器が固定されている。各電子機器は棚11の高さ方向に一列に設置されている。各電子機器はそれぞれが棚11に固定されている。棚11には、各電子機器の側面に向けて送風することが可能な送風機18が設置されている。また、送風機18に隣接して熱交換器19が設置されている。送風機18および熱交換器19の動作については後述する。
As described above, electronic devices such as the
冷却装置は、冷凍機33、緩衝タンク34、冷媒管35、ポンプ36、センサ37、弁38および図示しない冷却制御装置を備える。
The cooling device includes a
冷媒管35は、冷凍機33および緩衝タンク34を接続している。また、冷媒管35は、各サーバシステム10の近傍で冷媒支管351に分岐している。冷媒支管351は、熱交換器19に接続されている。冷媒支管351により、複数の熱交換器19が冷凍機33および緩衝タンク34に対して並列に接続されている。
The
冷凍機33は冷媒管35内を流れる冷媒を冷却する。緩衝タンク34は、冷凍機33で冷却する前後の冷媒を一時的に貯蔵して冷凍機33の負荷の急激な変動および冷媒管35内を流れる冷媒の温度の急激な変動を防止する。なお、緩衝タンク34内では冷却する前の冷媒と冷却した後の冷媒とは混ざらないように隔離されている。
The
ポンプ36は、冷媒管35内の冷媒を所定の方向に流動させる。冷凍機33で冷却された冷媒は冷媒管35および冷媒支管351を通って熱交換器19に入る。冷媒は熱交換器19内で温められる。サーバシステム10内の熱の移動については後述する。
The
熱交換器19で温められた冷媒は、緩衝タンク34を介して冷凍機33に移動して冷却される。冷凍機33で冷却された冷媒は、緩衝タンク34、冷媒管35および冷媒支管351を介して熱交換器19に送り出される。冷媒は冷凍機33と熱交換器19との間を巡回して繰り返し使用される。なお、本実施の形態においては、冷媒には水を使用する。
The refrigerant warmed by the
センサ37は、緩衝タンク34からサーバシステム10に向かう冷媒の温度を測定する。弁38は冷媒管35および冷媒支管351内の冷媒の流量を調整する。図2には2個の弁38が記載されているが、弁38の数は2個に限定されない。弁38は流量の調整が必要な場所に適宜設置されている。
The
冷凍機33、ポンプ36、センサ37および弁38は、図示しない冷却制御装置に接続されており、センサ37で測定された温度を一定に保つように各部位の動作が制御される。図2には1個のセンサ37が記載されているが、センサ37の数は1個に限定されない。センサ37は温度の測定が必要な場所に適宜設置されている。
The
図3は、サーバシステム10の冷却方法を示す説明図である。図3は、サーバシステム10をT−T断面で切った模式図である。すなわち、棚11に19インチラックを使用して水平に設置した場合には、図3は水平断面を示す。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a cooling method of the
T−T断面は、被管理サーバ14を通る断面である。送風機18がサーバシステム10の内部に白抜き矢印で示す空気の流れを作り出す。図3を用いて、サーバシステム10内の熱の移動について説明する。
The TT cross section is a cross section passing through the managed
送風機18から送り出された空気は、被管理サーバ14の周囲を流れて被管理サーバ14を構成する電子部品を冷却する。被管理サーバ14を構成する電子部品が発生する熱により暖められた空気は、熱交換器19を通る。熱交換器19の内部には、冷媒支管351が通っている。冷媒支管351内を通って熱交換器19に入った冷媒は、熱交換器19内の空気により温められることにより、熱交換器19内の空気を冷却する。熱交換器19で冷却された空気は、再度送風機18から被管理サーバ14に向けて送り出される。
The air sent out from the
ポンプ36の作用により熱交換器19内で温められた冷媒が冷媒支管351を通って熱交換器19の外に出ることにより、サーバシステム10内で発生した熱もサーバシステム10の外部に運び出される。前述のとおり、熱交換器19内で温められた冷媒は緩衝タンク34を介して冷凍機33で冷やされる。
The refrigerant warmed in the
図4は、CPU使用率と消費電力との関係を示す説明図である。図4は被管理サーバ14に搭載されているCPUの使用率と消費電力との関係の一例を示す。図4の横軸はCPU使用率を示し、単位はパーセントである。図4の縦軸は消費電力を示し、単位はワットである。ここで、CPU使用率とは、被管理サーバ14に搭載されたCPUがなんらかの処理を行っている時間の割合を意味する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the CPU usage rate and the power consumption. FIG. 4 shows an example of the relationship between the usage rate of the CPU mounted on the managed
CPU使用率は、プログラムの実行状況によって時々刻々と変化する。サーバシステム10は、各被管理サーバ14のCPU使用率の時間的な平均値が25パーセントから40パーセント程度の範囲で使用される場合が多い。なお、以下の説明では一定の時間内のCPU使用率の平均値をCPU使用率と記載する。ここで一定の時間は、たとえば10分間である。
The CPU usage rate changes from moment to moment depending on the execution status of the program. The
図4では、CPU使用率が0パーセントの時の消費電力は約260Wである。CPU使用率の上昇にともなって、消費電力は上昇する。CPU使用率が35パーセントの場合に、消費電力は約400Wである。なお、異なる仕様の被管理サーバ14では、CPU使用率と消費電力との関係は図4と異なる関係になるが、CPU使用率が上昇した場合には消費電力が上昇するという関係は、被管理サーバ14の仕様にかかわらず共通である。
In FIG. 4, the power consumption when the CPU usage rate is 0% is about 260 W. As the CPU usage rate increases, the power consumption increases. When the CPU usage rate is 35%, the power consumption is about 400W. In the managed
図5は、被管理サーバ14の停止台数と消費電力およびCPU使用率との関係を示す説明図である。以下では、動作している被管理サーバ14同士のCPU使用率はすべて等しくなるように、管理サーバ13により管理されている場合について説明する。なお、現実には管理サーバ13による管理にもかかわらず、被管理サーバ14間のCPU使用率には多少の相違が生じる。しかし、概略でみると以下に説明する事柄があてはまる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between the number of managed
図5は、被管理サーバ14を20台含むサーバシステム10において、処理能力を一定に保ったままで一部の被管理サーバ14を停止した場合の、消費電力および動作している被管理サーバ14のCPU使用率を示す。
FIG. 5 shows the power consumption and the operation of the managed
図5においては、被管理サーバ14の初期のCPU使用率は35パーセントである。また、処理能力は、一部の被管理サーバ14で動作している仮想機械を他の被管理サーバ14に移したうえで仮想機械の動作していない被管理サーバ14を停止することにより一定に保つ。
In FIG. 5, the initial CPU usage rate of the managed
図5の横軸は、停止する被管理サーバ14の数を示す。図5の横軸の単位は台である。図5の左側の縦軸は被管理サーバ14の消費電力の合計値を示す。図5の左側の縦軸の単位はワットである。停止する被管理サーバ14の数と被管理サーバ14の消費電力の合計値との関係は、黒菱形で示す。図5の右側の縦軸は、被管理サーバ14のCPU使用率を示す。図5の右側の縦軸の単位はパーセントである。停止した被管理サーバ14の数と被管理サーバ14の消費電力の合計値との関係は、四角で示す。
The horizontal axis in FIG. 5 indicates the number of managed
被管理サーバ14で消費された電力は、最終的には熱になる。したがって、消費電力が大きいほど、発熱量も多くなり、温度が上昇する。
The power consumed by the managed
停止する被管理サーバ14の台数が増加した場合には、被管理サーバ14の消費電力の合計値は減少する。また、停止する被管理サーバ14の台数が増加した場合には、動作中の被管理サーバ14のCPU使用率は上昇する。停止台数が13台以上になった場合には、CPU使用率は100パーセントになる。すなわち、一部の仮想機械にはCPUの動作時間が割り当てられず、実行が停止する。
When the number of managed
図6は、棚11に設置された電子機器の構成を示す説明図である。前述のように、本実施の形態においては、42ユニットの19インチラックを使用する。最上部の区画には1ユニットの通信機器12が、1つ下の区画には1ユニットの管理サーバ13が設置されている。管理サーバ13の下の区画には第1被管理サーバ14から第20被管理サーバ14まで2ユニットの被管理サーバ14が20台設置されている。以後の説明のために、図6の左側には棚11内での被管理サーバ14が設置された区画を表す番号を示す。番号は、1単位区画ごとに振られている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the electronic device installed on the
図7Aから図7Cは、一部の被管理サーバ14を停止したサーバシステム10の温度の変化を説明する説明図である。図7Aは、通常時のサーバシステム10を示す。図7Bは節電時の本実施の形態のサーバシステム10を示す。図7Cは節電時の比較例のサーバシステム10を示す。
7A to 7C are explanatory diagrams for explaining a change in temperature of the
SVは動作している被管理サーバ14を、Xは停止している被管理サーバ14を示す。白抜き矢印は、送風機18が作り出す空気の流れを示す。図7では左側が送風機18から電子機器に向かう空気の流れ、右側が電子機器の発熱によりあたためられて熱交換器19に向かう空気の流れを示す。以後の説明では、送風機18から電子機器向かう空気を吸気、電子機器から熱交換器19に向かう空気を排気と記載する。
SV indicates the managed
図7Aは、通信機器12、管理サーバ13および20台の被管理サーバ14が全て動作している場合を示す。図7Bおよび図7Cは、節電の要請に対応するために11台の被管理サーバ14を停止した場合を示す。図7Bは、本実施の形態の場合であり、停止する被管理サーバ14の場所は分散している。図7Cは比較例の場合であり、停止する被管理サーバ14は棚11の上側に集中している。
FIG. 7A shows a case where the
図7Aの場合は、動作している20台の被管理サーバ14のCPU使用率は平均35パーセント、1台あたりの消費電力は平均400W、被管理サーバ14の消費電力の合計は約8000Wである。図7Bおよび図7Cの場合は、動作している9台の被管理サーバ14のCPU使用率は平均78パーセント、1台あたりの消費電力は平均約600W、被管理サーバ14の消費電力の合計は約5400Wである。いずれの場合も棚11内を流れる吸気および排気は毎時2500立方メートル、周囲温度は摂氏25度である。
In the case of FIG. 7A, the average CPU usage rate of the 20 managed
定常状態に達した場合の図7A、図7Bおよび図7Cの吸気の温度および排気の最高温度の例を表1に示す。
いずれの場合も、被管理サーバ14の発熱により排気の温度は吸気の温度より高くなっている。図7Bおよび図7Cの場合は、動作している被管理サーバ14の1台あたりの消費電力は図7Aの場合よりも増加するため、動作している被管理サーバ14の1台あたりの発熱量も多くなる。しかし、動作している被管理サーバ14の場所が分散している図7Bの場合には、排気の最高温度は図7Aの場合に比べて低下している。
In either case, the temperature of the exhaust gas is higher than the temperature of the intake air due to the heat generated by the managed
一方、比較例である図7Cの場合、動作している被管理サーバ14の場所が集中しているために、冷却効果が十分に得られず、動作している被管理サーバ14の周囲の温度が上昇する。そのため、吸気の温度が周囲温度よりも高くなっている。また、吸気の温度が上昇していることおよび動作している被管理サーバ14の発熱量が増加しているために、排気の最高温度は図7Aの場合に比べて10度近く上昇している。
On the other hand, in the case of FIG. 7C, which is a comparative example, since the locations of the managed
温度が上昇することにより、電子機器の故障が発生しやすくなる。また、発熱量を抑えて熱暴走を回避するためにCPUにあらかじめ組み込まれているCPUスロットリングの機能が動作して、被管理サーバ14の性能が低下する場合もある。
When the temperature rises, the electronic device is likely to fail. In addition, the CPU throttling function built in the CPU in order to suppress the heat generation amount and avoid the thermal runaway may operate, and the performance of the managed
以上に説明したように、被管理サーバ14の一部を停止させて節電する場合に、図7Bに示したように停止させる被管理サーバ14を分散させることにより、温度上昇を少なくすることができる。温度上昇が少なくなることにより、冷却装置の消費電力も削減して節電することができる。
As described above, when a part of the managed
図8は、プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図8を使用して本実施の形態のCPU21が行う処理の流れを説明する。CPU21は、節電の要請を取得しているか否かを判定する(ステップS500)。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of the program. The flow of processing performed by the
ここで、節電の要請は、たとえば電力事業者から電力需要者であるデータセンタの管理者に対して、事前に通知される。または、特定の時間帯に一定以上の量の電力を使用すると料金が高くなるように設定された電気料金表として、電力事業者データセンタの管理者に対して配布される。 Here, the request for power saving is notified in advance from, for example, a power provider to a data center manager who is a power consumer. Alternatively, it is distributed to the manager of the power company data center as an electricity rate table that is set so that the fee increases when a certain amount of power is used in a specific time zone.
データセンタの管理者は各サーバシステム10に対して電力の使用量を制限する時間帯および制限された時間帯に使用可能な電力量の上限値を割り当てる。割り当ては、都度管理者が判断しても良いし、管理システムにより自動的に行われても良い。この割り当てが、サーバシステム10に対する節電の要請である。CPU21は、ネットワーク31を介して割り当ての入力を取得する。
The manager of the data center assigns to each server system 10 a time zone for limiting the amount of power used and an upper limit value of the amount of power that can be used in the limited time zone. The assignment may be determined by the administrator each time or may be automatically performed by the management system. This assignment is a request for power saving to the
なお、以下では通信機器12および管理サーバ13の消費電力は変更せず、被管理サーバ14の消費電力を削減することにより節電の要請に対応する場合を例にして説明する。
In the following, a case will be described as an example where the power consumption of the
節電の要請を取得していない場合は(ステップS500でNO)、CPU21はステップS500に戻る。節電の要請を取得している場合は(ステップS500でYES)、CPU21は、停止台数算出のサブルーチンを起動する(ステップS501)。停止台数算出のサブルーチンは、節電の要請に対応して停止する被管理サーバ14の台数を算出し、要請された節電量の達成可否を通知するサブルーチンである。サブルーチン内の処理については後述する。
If the request for power saving has not been acquired (NO in step S500), the
CPU21は、被管理サーバ14の一部を停止することにより節電要請で示された目標を達成できるか否かを判定する(ステップS502)。具体的にはステップS501で起動した停止台数算出のサブルーチンから目標を達成できる旨が出力されたか否かを判定する。目標を達成できない場合は(ステップS502でNO)、CPU21は処理を終了する。
The
節電要請で示された消費電力の目標を達成できる場合は(ステップS502でYES)、CPU21は停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチンを起動する(ステップS503)。停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチンは、棚11内の停止する被管理サーバ14が設置されている区画を特定するサブルーチンである。サブルーチン内の処理については後述する。
If the power consumption target indicated by the power saving request can be achieved (YES in step S502), the
CPU21は、被管理サーバ14の停止作業の所要時間を予測する(ステップS504)。被管理サーバ14を停止する際には、その被管理サーバ14のCPUで動作しているタスクおよび仮想機械を停止しない被管理サーバ14に移動させた後に、停止処理を行う。ステップS504で、CPU21はこれらの処理の所要時間を予測する。
The
所要時間を予測する方法の例を説明する。CPU21は、仮想機械が動作している主メモリの内容を他の被管理サーバ14に転送する時間および仮想機械への入出力を切り替える時間等の概算値を合計することにより、所要時間を予測する。ここで主メモリの内容を転送する時間は使用している主メモリの量から、入出力を切り替える時間は使用している入出力の数および種類から計算する。CPU21は、他の被管理サーバ14に移動させる仮想機械の数と、あらかじめ求めてある仮想機械の移動に必要な平均時間の積から停止作業の所要時間を算出しても良い。または、CPU21は動作している仮想機械の数等にかかわらず一定の時間、たとえば5分間が所要時間であると予測しても良い。
An example of a method for predicting the required time will be described. The
CPU21は、節電の要請で指定された時間帯の開始時刻およびステップS504で予測した所要時間から、被管理サーバ14の停止作業の開始時刻を算出する。CPU21は、時計25を参照して作業開始時刻に到達したか否かを判定する(ステップS505)。作業開始時刻に到達していない場合には(ステップS505でNO)。CPU21はステップS505に戻る。
The
作業開始時刻に到達した場合は(ステップS505でYES)、CPU21は停止する被管理サーバ14で動作していたタスクおよび仮想機械を停止しない被管理サーバ14に移動させる(ステップS506)。その後、CPU21は被管理サーバ14の停止を行う(ステップS507)。以後、サーバシステム10は、節電の要請に対応して割り当てられた電力量の範囲内の平均電力量で動作する。
When the work start time has been reached (YES in step S505), the
CPU21は、要請を受けつけた節電時間帯が終了したか否かを判定する(ステップS508)。終了していない場合は(ステップS508でNO)、CPU21はステップS508に戻る。終了している場合は(ステップS508でYES)、CPU21はステップS507で停止した被管理サーバ14を再起動する(ステップS509)。CPU21は、動作しているタスクおよび仮想機械を再配置する(ステップS510)。再配置は、たとえば各被管理サーバのCPU使用率を平準化するように実施する。被管理サーバ14に対する仮想機械の配置の定め方については、既存の手法を使用することができるので、説明を省略する。その後、CPU21は処理を終了する。
The
図9は、停止台数算出の処理の流れを示すフローチャートである。図9を使用して停止台数算出のサブルーチンの処理の流れを説明する。 FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing for calculating the number of stopped vehicles. The flow of processing of the subroutine for calculating the number of stops will be described with reference to FIG.
CPU21は、計算台数を被管理サーバ14の数、すなわち20に設定する(ステップS521)。CPU21は、あらかじめ受け取っている節電の要請の通知に基づいて電力使用量の上限値を取得する(ステップS522)。なお、本実施の形態におけるステップS522での電力使用量の上限値は、サーバシステム10に含まれている被管理サーバ14が消費する電力の上限値であり、通信機器12、管理サーバ13、送風機18および熱交換機19の消費する電力は含まない。
The
CPU21は、節電の要請を受けた時間帯における被管理サーバ14のCPU使用率の予測値を取得する(ステップS523)。CPU使用率の予測値には、たとえば対象の時間および曜日等に対応する過去のCPU使用率の統計値を使用する。CPU使用率の曜日および時間による変動の統計値は、あらかじめ補助記憶装置23に記憶されている。または、CPU21は通信機器12およびネットワーク31を介して外部のデータベースからCPU使用率の曜日および時間による変動の統計値を取得しても良い。
The
なお、サーバシステム10で動作する仮想機械の用途によっては、CPU21は、時間および曜日以外の情報、たとえば天気予報、株価または外国為替レート等の情報を考慮してCPU使用率の予測値を取得しても良い。また、被管理サーバ14のCPU使用率に特に定まった変動パターンが無いサーバシステム10の場合には、CPU21はステップS523を実行する時の前の数分間のCPU使用率の時間平均値をCPU使用率の予測値に使用しても良い。
Depending on the application of the virtual machine operating on the
CPU21は、ステップS523で取得したCPU使用率の予測値に基づいて電力使用量の予測値を算出する(ステップS524)。電力使用量の予測値の算出にあたっては、動作している全ての被管理サーバ14のCPU使用率が等しくなるように管理サーバ13により管理されていると仮定して、図4に例を示したCPU使用率と消費電力との関係を用いる。CPU使用率と消費電力との関係は、テーブルまたはCPU使用率を引数として電力使用量を求める数式として、あらかじめ補助記憶装置23に記憶されている。
The
CPU21は、ステップS524で算出した電力使用量の予測値がステップS522で取得した上限値を上回るか否かを判定する(ステップS525)。電力使用量の予測値が上限値以下の場合(ステップS525でNO)、CPU21は目標を達成可能である旨を出力する(ステップS526)。出力先は、たとえば電力の使用量の制限を割り当てて通知した管理者である。その後CPU21は処理を終了する。
The
電力使用量の予測値が上限値を上回る場合(ステップS525でYES)、CPU21は計算台数を1台減らす(ステップS527)。CPU21は、計算台数が1以上か否かを判定する(ステップS528)。計算台数が1以上である場合(ステップS528でYES)、CPU21は被管理サーバ14のCPU使用率を算出する(ステップS529)。被管理サーバ14のCPU使用率の予測値は、ステップS523で取得したCPU使用率の予測値と被管理サーバ14の数の積を、計算台数で除する事により算出する。
When the predicted value of the power consumption exceeds the upper limit value (YES in step S525), the
CPU21は算出したCPU使用率の予測値が、被管理サーバ14のCPUの最大使用率以下か否かを判定する(ステップS530)。ここでCPUの最大使用率は、あらかじめ規定された値であり、被管理サーバ14が安定して動作可能なCPUの最大使用率である。CPUの最大使用率はサーバシステム10の用途等に応じて定められる。被管理サーバ14のCPU使用率の時間変化が激しい場合およびリアルタイム処理が必要な場合等は、CPUの最大使用率は60%等の値に設定される。一方被管理サーバ14のCPU使用率の時間変化が少ない場合およびリアルタイム処理が不要でCPUの負荷が高い場合には処理が遅れても支障が無い用途の場合には最大使用率を100%と設定されても良い。被管理サーバ14のCPU使用率の予測値が最大使用率以下である場合(ステップS530でYES)、CPU21はステップS524に戻る。
The
ステップS528で計算台数が1未満の場合(ステップS528でNO)およびステップS530で被管理サーバ14のCPU使用率の予測値が最大使用率を超える場合(ステップS530でNO)、CPU21は目標を達成不可能である旨を出力する(ステップS531)。その後CPU21は処理を終了する。
If the calculated number is less than 1 in step S528 (NO in step S528) and if the predicted value of the CPU usage rate of the managed
なお、停止台数算出のサブルーチンの終了にあたり、CPU21はステップS526とステップS527のどちらの出力が行われたかの情報を、主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶する。さらに、ステップS525でNOと判定された場合には、CPU21は直前の計算台数の値およびCPU使用率の予測値を主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶する。本サブルーチンの呼び出し元のプログラムを実行時に、CPU21は、記憶された計算台数の値を停止台数の算定結果に使用する。同様に、本サブルーチンの呼び出し元のプログラムの実行時に、CPU21は、記憶されたCPU使用率の予測値を一部の被管理サーバを停止した場合のCPU使用率の予測値に使用する。
At the end of the subroutine for calculating the number of stops, the
図10は、停止する被管理サーバ14の場所を示すテーブルの例である。図10を使用して停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチンの処理の内容を説明する。
FIG. 10 is an example of a table indicating the location of the managed
図10に示すテーブルは、停止する被管理サーバ14の数および一部の被管理サーバ14を停止した後の被管理サーバ14のCPU使用率の予測値と、停止する被管理サーバ14の棚11内の区画の番号との関係を示すテーブルである。一番左の列は、停止台数算出のサブルーチンで算出した停止する被管理サーバ14の数を示す。左から2番目の列は、ステップS529で算出した被管理サーバ14のCPU使用率の予測値を示す。左から3列目以降の列の上から2行目は、棚11内の区画の番号を示す。区画の番号は図6の左側の番号で示されている。左から3列目以降の列の上から3行目以下でXの示されている場所は、対応する被管理サーバ14を停止する事を示している。
The table shown in FIG. 10 includes the number of managed
さらに具体的には、被管理サーバ14を4台停止して、CPU使用率の予測値を60パーセントにする場合には、9、19、29、39の番号に対応する区画に設置されている4台の被管理サーバ14を停止する。すなわち、本実施の形態では2ユニットの被管理サーバ14を使用しているので、9番および10番の区画、10番および20番の区画、29番および30番の区画ならびに39番および40番の区画にそれぞれ収納されている被管理サーバ14を停止する。
More specifically, when four managed
図10は、実測または熱シミュレーション等の手法を用いて、排気の最高温度を低く抑える事ができる停止する被管理サーバ14の場所を求める事により作成する。特に、サーバシステム10をデータセンタに設置した後に実測により図10を作成することにより、使用されている被管理サーバ14の個体差、サーバシステム10の設置場所の空調の状態、各電子機器間を結ぶ配線の引き回し状態等の様々な状況を総合して、排気の最高温度を低く抑える事ができる停止する被管理サーバ14の場所を定める事ができる。
FIG. 10 is created by obtaining the location of the managed
図10のテーブルは、補助記憶装置23に記憶されている。CPU21は、補助記憶装置23から図10のテーブルを読み出して使用する。または、CPU21は、通信機器12およびネットワーク31を介して外部の記憶装置から図10のテーブルを取得しても良い。
The table of FIG. 10 is stored in the
図11は、停止する被管理サーバを特定の処理の流れを示すフローチャートである。図11を使用して、停止する被管理サーバを特定のサブルーチンの処理の流れを説明する。 FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing for specifying a managed server to be stopped. The process flow of a specific subroutine for the managed server to be stopped will be described with reference to FIG.
CPU21は、主記憶装置22または補助記憶装置23から停止する被管理サーバの数を取得する(ステップS701)。前述の様に、停止する被管理サーバの数は図9に示した停止台数算出のサブルーチンのステップS525でNOと判定された場合の直前の計算台数の値である。
The
CPU21は、主記憶装置22または補助記憶装置23からCPU使用率の予測値を取得する(ステップS702)。前述の様に、CPU使用率の予測値は図9に示した停止台数算出のサブルーチンのステップS525でNOと判定された場合の直前のCPU使用率の予測値である。
The
CPU21は、主記憶装置22または補助記憶装置23または外部の記憶装置から停止する被管理サーバ14の場所を示すテーブルを取得する(ステップS703)。前述の様に、停止する被管理サーバ14の場所を示すテーブルはたとえば図10に示されたテーブルである。
The
CPU21は、停止する被管理サーバの数およびCPU使用率の予測値から、ステップS703で取得したテーブルを参照して、停止する被管理サーバ14が設置された区画の番号を取得する(ステップS704)。
The
CPU21は、取得した番号を主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶し、その後処理を終了する。
The
本実施の形態によると、節電の要請を受けた場合に電子機器の電力使用量を削減することができるかどうかを判定し、可能な場合には要請に沿って節電を実行するサーバシステム10を提供することができる。
According to the present embodiment, when a request for power saving is received, it is determined whether or not the power consumption of the electronic device can be reduced. If possible, the
サーバシステム10の冷却方法は、サーバシステム10を設置した部屋全体を冷房する方法でも良いし、部屋または冷却管内に外気を導入する方法でも良い。
The method for cooling the
本実施の形態のプログラムは、任意の被管理サーバ14で動作する仮想機械で実行しても良い。
The program of the present embodiment may be executed by a virtual machine that operates on any managed
棚11は、2個以上に分かれていても良い。また、棚11はたとえば日本工業規格においてJIS(Japanese Industrial Standards)C6010「一般電子機器用ラック及びユニットシャシの寸法」で定められた寸法、またはサーバシステム10の製造業者が独自に定めた寸法でも良い。これらの場合、設置する電子機器は棚11に設置可能な仕様のものを使用する。棚11を構成する単位区画の数は任意に選択できる。
The
棚11は、電子機器を設置する区画が水平方向に並んでいるものであっても良い。
The
CPU使用率と消費電力との関係が異なる被管理サーバ14が棚11に混載されていても良い。その場合には、ステップS524では個々の被管理サーバ14のCPU使用率と消費電力の関係を用いて、消費電力の予測値を算出する。さらに、各被管理サーバの発熱量を考慮した表10を用意しておく。
The managed
棚11には電子機器が設置されていない空き区画が残っていても良い。その場合には、あらかじめ空き区画を考慮した表10を用意しておく。通信機器12または管理サーバ13は、棚の中央部付近に設置されていても良い。その場合には、あらかじめ通信機器または管理サーバの設置を考慮した表10を用意しておく。
The
1ユニットの被管理サーバ14または3ユニット以上の被管理サーバ14を使用しても良い。2ユニット以上の通信機器12または2ユニット以上の管理サーバ13を使用しても良い。
One unit of managed
[実施の形態2]
本実施の形態は、節電の要請に対応して停止する電子機器が設置されている区画を、数式で示す演算結果に基づいて定めるプログラム等に関する。本実施の形態においても、42ユニットの19インチラックに2ユニットの被管理サーバ14が20台配置されたサーバシステム10を例にして説明する。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 2]
The present embodiment relates to a program or the like that determines a section where an electronic device that stops in response to a request for power saving is installed based on a calculation result represented by a mathematical expression. Also in this embodiment, a
図12は、実施の形態2の停止する被管理サーバ14を特定の処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施の形態においては、停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチン以外は、実施の形態1と同一である。図12を使用して本実施の形態の停止する被管理サーバ14を特定の処理の流れを説明する。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of specific processing for the managed
CPU21はカウンタkを初期値である1に設定する(ステップS551)。CPU21は、1台の被管理サーバ14が設置された区画を構成する単位区画の数hsvに被管理サーバ14の数Sを乗じて、被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jを算出する(ステップS552)。具体的には2ユニットの被管理サーバ14を使用するのでhsvは2であり、被管理サーバ14は20台なのでSは20である。したがって、hsvにSを乗じた被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jは40である。
The
CPU21は、式(1)に基づいてy(k)を算出する(ステップS553)。
kは正の整数。
y(k)≦j
y(k)は停止する被管理サーバ14が設置されている単位区画の番号
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
nは停止する被管理サーバ14の数。
CPU21 calculates y (k) based on Formula (1) (step S553).
k is a positive integer.
y (k) ≦ j
y (k) is the unit partition number where the managed
n is the number of managed
式(1)の各変数および定数について、さらに具体的に説明する。y(k)は、図6の左側に示した棚11内の区画を示す番号である。番号は、被管理サーバ14の設置された区画に1から連番で付与されている。nは、電力量の上限値および被管理サーバ14のCPU使用率の予測値に基づいて算出した停止する被管理サーバ14の数である。nは、たとえば実施の形態1で説明した図9のフローに基づいて算出する。
Each variable and constant in the formula (1) will be described more specifically. y (k) is a number indicating a section in the
CPU21は、式(1)に基づいて算出したy(k)が電子機器または電子機器を収納する単位区画の総数j以下であるか否かを判定する(ステップS554)。y(k)がj以下である場合は(ステップS554でYES)、CPU21はy(k)の区画に設置されている被管理サーバ14を節電の要請に対応して停止する被管理サーバ14として主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶する(ステップS555)。CPU21はカウンタkに1を加算する(ステップS556)。その後CPU21はステップS553に戻る。
The
y(k)がjより大きい場合は(ステップS554でNO)、CPU21は処理を終了する。
If y (k) is larger than j (NO in step S554), the
図13は、実施の形態2の停止する被管理サーバ14が配置された場所を特定した例を示す表である。図13は式(1)から算出した表である。図13を用いて、図12のフローチャートにより求めたy(k)の値の使い方を説明する。
FIG. 13 is a table showing an example of specifying the location where the managed
上から2行目は、停止台数算出のサブルーチンで算出した停止する被管理サーバ14の数nを示す。たとえば、停止する被管理サーバ14の数nが4の場合は図12のフローチャートに従うと、y(1)は9、y(2)は19、y(3)は29、y(4)は39が得られる。また、空欄は図12のフローチャートのステップS554でNOと判定されてサブルーチンが終了し、y(k)が計算されない部分を示す。
The second line from the top shows the number n of managed
前述の通り本実施の形態では2ユニットの被管理サーバ14を使用しており、被管理サーバ14の設置される区画は図6に示した通りになっている。一台目の場所y(1)=9には、第5被管理サーバ14が設置されているので、CPU21は第5被管理サーバ14が停止する被管理サーバ14であると判定する。同様にして、CPU21は第10被管理サーバ14、第15被管理サーバ14、第20被管理サーバ14が停止する被管理サーバ14であると判定する。
As described above, in this embodiment, two units of the managed
本実施の形態によると、実測あるいはシミュレーションによりあらかじめ停止する被管理サーバ14の場所を示すテーブルを作成しなくても、停止する電子機器が設置された区画を適切に分散させることができる。
According to the present embodiment, it is possible to appropriately distribute the sections where the electronic devices to be stopped are installed without creating a table indicating the location of the managed
[実施の形態3]
本実施の形態は、節電の要請に応じるたびに、停止する電子機器をランダムに変更するプログラム等に関する。本実施の形態においても、42ユニットの19インチラックに2ユニットの被管理サーバ14が20台配置されたサーバシステム10を例にして説明する。実施の形態2と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 3]
The present embodiment relates to a program or the like for randomly changing an electronic device to be stopped every time a request for power saving is made. Also in this embodiment, a
図14および図15は、実施の形態3の停止する被管理サーバ14を特定の処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施の形態においては、停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチン以外は、実施の形態2と同一である。図14および図15を使用して本実施の形態の停止する被管理サーバ14を特定の処理の流れを説明する。
FIG. 14 and FIG. 15 are flowcharts showing the flow of specific processing for the managed
CPU21はカウンタkを初期値である1に設定する(ステップS551)。CPU21は、1台の被管理サーバ14が設置された区画を構成する単位区画の数hsvに被管理サーバ14の数Sを乗じて、被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jを算出する(ステップS552)。具体的には2ユニットの被管理サーバ14を使用するのでhsvは2であり、被管理サーバ14は20台なのでSは20である。したがって、hsvとSを乗じた被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jは40である。
The
CPU21は、式(2)に基づいてQ(k)を算出する(ステップS572)。
kはj以下の整数。
Q(k)はkの関数。
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
nは停止する被管理サーバ14の数
CPU21 calculates Q (k) based on Formula (2) (step S572).
k is an integer of j or less.
Q (k) is a function of k.
round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
n is the number of managed
式(2)の各変数および定数について、さらに具体的に説明する。Q(k)は、本実施の形態の処理の途中で使用する変数であり、物理的な意味を持たない。nは、電力量の上限値および被管理サーバ14のCPU使用率の予測値に基づいて算出した停止する被管理サーバ14の数である。nは、たとえば実施の形態1で説明した図9のフローに基づいて算出する。
Each variable and constant in Expression (2) will be described more specifically. Q (k) is a variable used during the processing of the present embodiment, and has no physical meaning. n is the number of managed
CPU21は、カウンタkが電子機器を収納する単位区画の総数j以下であるか否かを判定する(ステップS573)。カウンタkがj以下である場合は(ステップS573でYES)、CPU21はステップS574で求めたQ(k)を補助記憶装置23に記憶する(ステップS574)。CPU21はカウンタkに1を加算する(ステップS575)。その後CPU21はステップS572に戻る。
The
カウンタkがjより大きい場合は(ステップS573でNO)、CPU21は補助記憶装置23に記憶したQ(k)の中から最小値を取り出して変数Mに代入する(ステップS576)。CPU21は、0以上M以下の整数の乱数Rを生成する(ステップS577)。
If the counter k is greater than j (NO in step S573), the
CPU21はカウンタkを初期値である1に戻す(ステップS578)。CPU21は式(3)に基づいてy(k)を算出する(ステップS580)。
CPU21は、式(3)に基づいて算出したy(k)が電子機器を収納する単位区画の総数j以下であるか否かを判定する(ステップS581)。y(k)がj以下である場合は(ステップS581でYES)、CPU21はy(k)の番号の区画に設置されている被管理サーバ14を節電の要請に対応して停止する被管理サーバ14として補助記憶装置23に記憶する(ステップS582)。その後CPU21はステップS578に戻る。
The
y(k)がjより大きい場合は(ステップS581でNO)、CPU21は処理を終了する。
If y (k) is larger than j (NO in step S581), the
図16は、図14および図15に示したフローチャートに従って停止する被管理サーバ14の配置された場所を特定した例を示す表である。図16は、停止する被管理サーバ14の数nが3の場合に、図14および図15に示したフローチャートを9回繰り返して実行してy(k)を求めた例を示す。
FIG. 16 is a table showing an example in which the location of the managed
上から2行目の乱数の行は、ステップS577で発生した乱数Rを示す。ステップS576でMは13となるので、ステップS577で発生させる乱数は0から13までの整数である。次の3つの行には、停止する被管理サーバ14が設置された棚11内の区画の番号を示す。区画の番号は図6の左側の番号により示されている。
The second random number line from the top indicates the random number R generated in step S577. Since M is 13 in step S576, the random number generated in step S577 is an integer from 0 to 13. The next three lines show the numbers of the sections in the
さらに具体的には、1回目の削減の要請に対しては、11、23、37の番号に対応する区画に設置されている3台の被管理サーバ14を停止する。すなわち、本実施の形態では2ユニットの被管理サーバ14を使用しているので、11番および12番の区画、23番および24番の区画ならびに37番および38番の区画にそれぞれ収納されている被管理サーバ14を停止する。
More specifically, in response to the first reduction request, the three managed
2回目の削減の要請に対しては、5、17、31の番号に対応する区画に設置されている3台の被管理サーバ14を停止する。すなわち、5番および6番の区画、17番および18番の区画ならびに31番および32番の区画にそれぞれ収納されている被管理サーバ14を停止する。
In response to the second reduction request, the three managed
本実施の形態によると、節電の要請に応じるたびに、停止する電子機器をランダムに変更するため、被管理サーバ14の使用状況の片寄りを防止することができる。そのため、使用にともなう経年変化の片寄りを防止し、サーバシステム10の寿命を延ばすことができる。
According to the present embodiment, the electronic device to be stopped is randomly changed each time a request for power saving is made, so that the usage status of the managed
なお、Rは節電の要請を取得するたびに0からMまでの間で昇順または降順に変化する整数としても良い。このようにすることにより、乱数発生機能を使用しなくても被管理サーバ14の使用状況の片寄りを防止することができる。
R may be an integer that changes from 0 to M in ascending or descending order each time a request for power saving is obtained. By doing so, it is possible to prevent a shift in the usage status of the managed
[実施の形態4]
本実施の形態は、節電の要請を満足するために必要な場合には、優先度が低いタスクおよび仮想機械を停止するプログラム等に関する。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 4]
The present embodiment relates to a task having a low priority, a program for stopping a virtual machine, and the like when necessary to satisfy a request for power saving. Description of portions common to the first embodiment is omitted.
図17は、実施の形態4のプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図18および図19は、実施の形態4の停止台数算出の処理の流れを示すフローチャートである。図17から図19を使用して本実施の処理の流れを説明する。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。 FIG. 17 is a flowchart showing a flow of processing of the program according to the fourth embodiment. 18 and 19 are flowcharts showing the flow of processing for calculating the number of stops according to the fourth embodiment. The flow of this embodiment will be described with reference to FIGS. Description of portions common to the first embodiment is omitted.
図17を使用して本実施の形態のCPU21が行う処理の流れを説明する。CPU21は、節電の要請を取得しているか否かを判定する(ステップS500)。節電の要請を取得していない場合は(ステップS500でNO)、CPU21はステップS500に戻る。
The flow of processing performed by the
節電の要請を取得している場合は(ステップS500でYES)、CPU21は、停止台数算出のサブルーチンを起動する(ステップS601)。本実施の形態の停止台数算出のサブルーチンは、節電の要請に対応して停止する被管理サーバ14の台数を算出するサブルーチンである。本サブルーチンは、要請された節電量が達成できない場合には優先度の低いタスクおよび仮想機械を停止した場合の停止台数を算出する。サブルーチン内の処理については後述する。
If a request for power saving has been acquired (YES in step S500), the
CPU21は、被管理サーバ14の一部を停止することにより、節電要請で示された目標を達成できるか否かを判定する(ステップS502)。目標を達成できない場合は(ステップS502でNO)、CPU21は処理を終了する。
The
節電要請で示された消費電力の目標を達成できる場合は(ステップS502でYES)、CPU21は停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチンを起動する(ステップS503)。停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチンは、棚11内での停止する被管理サーバ14の設置される区画を特定するサブルーチンである。本サブルーチンは実施の形態1から実施の形態3のいずれかで使用したサブルーチンと同一のサブルーチンを使用できるので説明を省略する。
If the power consumption target indicated by the power saving request can be achieved (YES in step S502), the
CPU21は、被管理サーバ14の停止作業の所要時間を予測する(ステップS504)。CPU21は、節電の要請で指定された時間帯の開始時刻およびステップS504で予測した所要時間から、被管理サーバ14の停止作業の開始時刻を算出する。CPU21は、時計25を参照して作業開始時刻に到達したか否かを判定する(ステップS505)。作業開始時刻に到達していない場合には(ステップS505でNO)、CPU21はステップS505に戻る。
The
作用開始時刻に到達した場合は(ステップS505でYES)、CPU21は優先度の低いタスクおよび仮想機械を停止する(ステップS602)。CPU21は停止する被管理サーバ14で動作していたタスクおよび仮想機械を停止しない被管理サーバ14に移動させる(ステップS506)。その後、CPU21は被管理サーバ14の停止を行う(ステップS507)。以後、サーバシステム10は、節電の要請に対応して割り当てられた電力量の範囲内の平均電力量で動作する。
If the action start time has been reached (YES in step S505), the
CPU21は、節電の要請で指定された時間帯が終了したか否かを判定する(ステップS508)。終了していない場合は(ステップS508でNO)、CPU21はステップS508に戻る。終了している場合は(ステップS508でYES)、CPU21はステップS507で停止した被管理サーバ14を再起動する(ステップS509)。CPU21は、動作しているタスクおよび仮想機械を再配置する(ステップS510)。
CPU21 determines whether the time slot | zone designated by the request | requirement of a power saving was complete | finished (step S508). If not completed (NO in step S508), the
CPU21は、ステップS602で停止した優先度の低いタスクおよび仮想機械を再起動する(ステップS603)。その後、CPU21は処理を終了する。なお、ステップS602で停止したタスクおよび仮想機械を再起動(ステップS603)した後に、動作しているタスクおよび仮想機械を再配置(ステップS510)しても良い。
The
図18及び図19は、実施の形態4の停止台数算出の処理の流れを示すフローチャートである。図18及び図19を使用して本実施の形態の停止台数算出のサブルーチンの処理の流れを説明する。 18 and 19 are flowcharts showing the flow of processing for calculating the number of stops according to the fourth embodiment. The processing flow of the subroutine for calculating the number of stops according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
ステップS530までは、図8に示した実施の形態1の停止台数算出のサブルーチンと同一の処理である。ステップS528で計算台数が1未満の場合(ステップS528でNO)、およびステップS530で被管理サーバ14のCPU使用率の予測値が最大使用率を超える場合(ステップS530でNO)、CPU21は、計算台数を被管理サーバ14の全数、すなわち20に設定する(ステップS611)。
The processes up to step S530 are the same as those in the subroutine for calculating the number of stops according to the first embodiment shown in FIG. If the calculated number is less than 1 in step S528 (NO in step S528) and if the predicted value of the CPU usage rate of the managed
CPU21は、節電の要請を受けた時間帯における優先度の高いタスクおよび仮想機械による被管理サーバ14のCPU使用率の予測値を取得する(ステップS612)。優先度は、各仮想機械で実行するプログラムにあらかじめ記載されていても良いし、各プログラムの実行を指示したユーザによる優先度の判定の入力を受け付けても良い。
The
CPU21は、ステップS612で取得した予測値に基づいて電力使用量の予測値を算出する(ステップS613)。電力使用量予測値の算出には、図4で例を示したCPU使用率と消費電力との関係を用いる。
The
CPU21は、ステップS613で算出した電力使用量の予測値がステップS522で取得した上限値を下回るか否かを判定する(ステップS614)。電力使用量の予測値が上限値以下の場合(ステップS614でNO)、CPU21は優先度の低いタスクおよび仮想機械を停止した場合に目標を達成可能である旨を出力する(ステップS619)。出力先は、たとえば電力の使用量の制限を割り当てて通知した管理者である。その後CPU21は処理を終了する。
The
電力使用量の予測値が上限値を上回る場合(ステップS614でYES)、CPU21は計算台数を1台減らす(ステップS615)。CPU21は、計算台数が1以上か否かを判定する(ステップS616)。計算台数が1以上である場合(ステップS616でYES)、CPU21は被管理サーバ14のCPU使用率の予測値を算出する(ステップS617)。被管理サーバ14のCPU使用率の予測値は、ステップS612で取得したCPU使用率の予測値と被管理サーバ14の台数の積を、計算台数で除する事により算出する。
When the predicted value of the power consumption exceeds the upper limit value (YES in step S614), the
CPU21は算出した使用率の予測値が、被管理サーバ14のCPU21の最大使用率以下か否かを判定する(ステップS618)。被管理サーバ14のCPU使用率の予測値が最大使用率以下である場合(ステップS618でYES)、CPU21はステップS613に戻る。
The
ステップS616で計算台数が1未満の場合(ステップS616でNO)、およびステップS618で被管理サーバ14のCPU使用率の予測値が最大使用率を超える場合(ステップS618でNO)、CPU21は目標を達成不可能である旨を出力する(ステップS531)。その後CPU21は処理を終了する。
If the calculated number is less than 1 in step S616 (NO in step S616), and if the predicted value of the CPU usage rate of the managed
なお、停止台数算出のサブルーチンの終了にあたり、CPU21はステップS526、ステップS531およびステップS610のいずれの出力が行われたかの情報を、主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶する。さらに、ステップS525でNOと判定された場合には、CPU21は直前の計算台数の値およびCPU使用率の予測値を主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶する。またステップS614でNOと判定された場合には、CPU21は直前の計算台数の値、CPU使用率の予測値ならびにステップS612で使用したタスクおよび仮想機械を示す情報を主記憶装置22または補助記憶装置23に記憶する。
At the end of the subroutine for calculating the number of stops, the
本サブルーチンの呼び出し元のプログラムを実行時に、CPU21は、記憶された計算台数の値を停止台数の算定結果に使用する。同様に、本サブルーチンの呼び出し元のプログラムを実行時に、CPU21は、記憶されたCPU使用率の予測値を一部の被管理サーバ14を停止した場合のCPU使用率の予測値に使用する。また、CPU21はステップS612で使用したタスクおよび仮想機械を示す情報を、節電を実行する際に動作を止めるタスクおよび仮想機械を判定する際に利用する。
When executing the calling program of this subroutine, the
本実施の形態によると、すべてのタスクおよび仮想機械を動作させたままでは節電の要請を満足できない場合に、優先度が低いタスクおよび仮想機械を停止することで節電の要求を満足させる事ができる。 According to the present embodiment, when it is not possible to satisfy the power saving request with all tasks and virtual machines operating, it is possible to satisfy the power saving request by stopping the low priority tasks and virtual machines. .
あらかじめタスクおよび仮想機械の優先度を3段階以上に分けておき、最も優先度の低いものを停止した場合の節電の要請を満足するか否かを判定し、満足しない場合には次に優先度の低いものを停止した場合を判定する事を繰り返しても良い。このようにすることにより、厳しい水準の節電の要請が出た場合にもきめ細かく対応することができる。 The priority of the task and virtual machine is divided into three or more levels in advance, and it is determined whether or not the request for power saving is satisfied when the lowest priority is stopped. It may be repeated to determine the case where the low one is stopped. In this way, even when a demand for power saving of a strict level is issued, it is possible to respond finely.
優先度が低いタスクおよび仮想機械を、CPU使用率に余裕のある他のサーバシステム10に移動させても良い。この場合、管理サーバ13は通信機器12を介してネットワーク31に接続されている他のサーバシステム10の管理サーバとの間で通信を行い、可能であれば優先度の低いタスクおよび仮想機械を移動させる。
Tasks and virtual machines with low priority may be moved to another
[実施の形態5]
本実施の形態は、相互に代替可能な複数の電子機器および相互に代替不可能な電子機器を含むシステムのプログラム等に関する。本実施の形態のプログラム等は、節電の要請を受けた場合に電子機器の電力使用量を削減することができるかどうかを判定し、可能な場合には要請に沿って節電を実行する。相互に代替可能な電子機器は、たとえば仮想機械が動作する被管理サーバ14である。相互に代替不可能な電子機器は、たとえば大量のデータを記憶するストレージである。またシステムは、たとえば仮想機械が動作する複数の被管理サーバ14、管理サーバ13、通信機器12およびストレージを備えるサーバシステム10である。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 5]
The present embodiment relates to a program of a system including a plurality of electronic devices that can be replaced with each other and electronic devices that cannot be replaced with each other. The program or the like of this embodiment determines whether or not the power consumption of the electronic device can be reduced when a request for power saving is received, and executes power saving according to the request if possible. An electronic device that can replace each other is, for example, a managed
図20は、実施の形態5のサーバシステム10のハードウェア構成を示す装置構成図である。サーバシステム10は、棚11、棚11に設置された複数の電子機器ならびに図示しない熱交換機および送風機を備える。棚11は、たとえば42ユニットの19インチラック、すなわち高さ方向に42個の区画を有する19インチラックである。
FIG. 20 is a device configuration diagram illustrating a hardware configuration of the
棚11に設置された電子機器は、たとえば通信機器12、管理サーバ13および複数の被管理サーバ14およびストレージ28である。これらの電子機器は、いずれも19インチラックの規格に対応した寸法であり、棚11に固定されている。各電子機器の設置場所については後述する。
The electronic devices installed on the
ストレージ28以外の構成要素は実施の形態1と同様なので説明を省略する。ストレージ28は、たとえば数十台のハードディスクドライブを搭載した大容量記憶装置である。同一仕様のストレージ28同士であっても、記憶されているデータは各々異なる。一つのストレージ28に保存されているデータを他のストレージ28に移動または複写する場合には、データの容量に応じたデータ転送時間が必要である。節電の要請に対応して、ストレージ内のすべてのデータを転送することは現実的では無い。したがって、ストレージ28は、互いに代替することが不可能である。
Since the components other than the
図21は、実施の形態5の棚11に設置された電子機器の構成を示す説明図である。前述のように、本実施の形態においては、42ユニットの19インチラックを使用する。最上部の区画には1ユニットの通信機器12が、1つ下の区画には1ユニットの管理サーバ13が設置されている。管理サーバ13の下の区画には2ユニットの被管理サーバ14が2台、2ユニットのストレージ28が1台、1ユニットの被管理サーバ14が1台、2ユニットのストレージ28が1台と、順次設置されている。被管理サーバ14は12台、ストレージ28は8台の合計20台が棚11に設置されている。以後の説明のために、図21の左側には棚11内での被管理サーバ14およびストレージ28の設置された区画を表す番号を示す。番号は、1単位区画ごとに振られている。また、図21の右側には棚11内での被管理サーバ14が設置された区画のみに連番で付与した番号を示す。
FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an electronic device installed on the
図22Aおよび図22Bは、実施の形態5の一部の被管理サーバ14を停止した場合の温度の変化を示す説明図である。図22Aおよび図22Bは、図21に示したサーバシステム10と同一の構成である。SVは動作している被管理サーバ14を、Xは停止している被管理サーバ14を、STはストレージ28を示す。図22Aおよび図22Bの白抜き矢印の意味は、図7と同一である。
22A and 22B are explanatory diagrams illustrating changes in temperature when some managed
図22Aは、通常運転時を示す。全ての被管理サーバ14が動作している。図22Bは節電の要請に対応して、6台の被管理サーバ14を停止させた状態を示す。停止させる被管理サーバ14は、棚11中で分散している。
FIG. 22A shows the normal operation. All managed
図23Aおよび図23Bは、実施の形態5の一部の被管理サーバを停止した場合の温度の変化の比較例を示す説明図である。図23Aおよび図23Bに示すシステムには、図21に示したサーバシステム10と同一の機器が同数含まれている。ただし各機器の設置される区画は異なり、被管理サーバ14は棚11の上側に、ストレージ28は棚11の下側に集中している。図23Aおよび図23Bの白抜き矢印の意味は、図7と同一である。
FIG. 23A and FIG. 23B are explanatory diagrams illustrating a comparative example of a change in temperature when some managed servers of the fifth embodiment are stopped. The systems shown in FIGS. 23A and 23B include the same number of devices as the
図23Aは、通常運転時を示す。全ての被管理サーバ14が動作している。図23Bは節電の要請に対応して、6台の被管理サーバ14を停止させた状態を示す。停止させる被管理サーバ14は、棚11の中央部に集中している。
FIG. 23A shows the normal operation. All managed
図22Aおよび図22Bの場合は、動作している12台の被管理サーバ14のCPU使用率は35%、1台あたりの消費電力は約400Wである。またストレージ28の消費電力も400Wである。被管理サーバ14とストレージ28との消費電力の合計は約8000Wである。ストレージ28の消費電力は、節電要請に対応した場合も変化しない。図22Bおよび図23Bの場合は、動作している6台の被管理サーバ14のCPU使用率は70%、1台あたりの消費電力は約550W、被管理サーバ14とストレージ28との消費電力の合計は訳6500Wである。いずれの場合も棚11内を流れる空気の流量は毎時2500立方メートル、周囲温度は摂氏25度である。
In the case of FIG. 22A and FIG. 22B, the CPU usage rate of the 12 managed
定常状態に達した場合の図7A、図7Bおよび図7Cの吸気の温度および排気の最高温度の例を表2に示す。
いずれの場合も、電子機器の発熱により排気の温度は吸気の温度より高くなっている。
図22Bおよび図23Bの場合は、動作している被管理サーバ14の1台あたりの消費電力はそれぞれ図22Aおよび図23Aの場合よりも増加するため、動作している被管理サーバ14の1台あたりの発熱量も多くなる。そのため、図22B、図23Bとも通常時に比べてサーバシステム10周辺が熱くなり、吸気の温度が通常時にくらべて上昇している。
In either case, the temperature of the exhaust is higher than the temperature of the intake air due to heat generated by the electronic equipment.
In the case of FIG. 22B and FIG. 23B, since the power consumption per one managed
図22Bの場合は、ストレージ28、動作している被管理サーバ14および停止している被管理サーバ14が混在している。一方、図23Bの場合は、ストレージ28、動作している被管理サーバ14および停止している被管理サーバ14がそれぞれ固まっている。そのため図23Bの方が図22Bに比べて動作している被管理サーバ14の熱が逃げにくく、排気の最高温度が高くなっている。
In the case of FIG. 22B, the
以上のように、被管理サーバ14とストレージ28を混載するサーバシステム10の場合、あらかじめ両者を混在させておき、節電の要請に対応する場合には、停止させる被管理サーバ14も分散させることにより、温度上昇を少なくすることができる。
As described above, in the case of the
図24は、実施の形態5の停止する被管理サーバ14を特定の処理の流れを示すフローチャートである。図24を使用して本実施の処理の流れを説明する。
FIG. 24 is a flowchart illustrating a flow of specific processing for the managed
CPU21はカウンタkを初期値である1に設定する(ステップS631)。CPU21は、1台の被管理サーバ14が設置された区画を構成する単位区画の数hsvに被管理サーバ14の数Sを乗じて、被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jを算出する(ステップS632)。具体的には2ユニットの被管理サーバ14を12台使用するのでhsvは2であり、Sは12である。したがって、hsvとSを乗じた被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jは24である。
The
CPU21は、式(4)に基づいてy(k)を算出する(ステップS633)。
kは正の整数。
y(k)≦j
y(k)は停止する被管理サーバ14が設置されている単位区画の番号
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
nは停止する被管理サーバ14の数
CPU21 calculates y (k) based on Formula (4) (step S633).
k is a positive integer.
y (k) ≦ j
y (k) is the unit partition number where the managed
n is the number of managed
式(4)の各変数および定数について、さらに具体的に説明する。y(k)は、図6の右側に示した棚11内の被管理サーバ14が設置された区画を示す番号である。番号は、被管理サーバ14の設置された区画に1から連番で付与されている。nは、電力量の上限値および被管理サーバ14のCPU使用率の予測値に基づいて算出した停止する被管理サーバ14の数である。nは、たとえば実施の形態1で説明した図9のフローに基づいて算出する。
Each variable and constant in Expression (4) will be described more specifically. y (k) is a number indicating the section where the managed
CPU21は、式(4)に基づいて算出したy(k)が被管理サーバ14を収納する単位区画の総数j以下であるか否かを判定する(ステップS634)。y(k)がj以下である場合は(ステップS634でYES)、CPU21はy(k)の番号の区画に設置されている被管理サーバ14を節電の要請に対応して停止する被管理サーバ14として記憶する(ステップS635)。CPU21はカウンタkに1を加算する(ステップS636)。その後CPU21はステップS633に戻る。
The
y(k)がjより大きい場合は(ステップS634でNO)、CPU21は処理を終了する。
If y (k) is larger than j (NO in step S634), the
本実施の形態によると、被管理サーバ14とストレージ28とを混載したサーバシステム10においても、節電の要請を受けた場合に電子機器の電力使用量を削減することができるかどうかを判定し、可能な場合には要請に沿って節電を実行することができる。
According to the present embodiment, even in the
[実施の形態6]
本実施の形態は、相互に代替可能な複数の電子機器および相互に代替不可能な電子機器を含むシステムの電子機器の配置を定める配置決定プログラム等に関する。相互に代替可能な電子機器は、たとえば仮想機械が動作する被管理サーバ14である。相互に代替不可能な電子機器は、たとえば大量のデータを記憶するストレージ28である。またシステムは、たとえば仮想機械が動作する複数の被管理サーバ14、管理サーバ13.通信機器12およびストレージ28を備えるサーバシステム10である。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 6]
The present embodiment relates to an arrangement determination program for determining the arrangement of electronic devices of a system including a plurality of electronic devices that can be replaced with each other and electronic devices that cannot be replaced with each other. An electronic device that can replace each other is, for example, a managed
図25は、実施の形態6の処理の流れを示すフローチャートである。図25を用いて本実施の形態の処理の流れを説明する。 FIG. 25 is a flowchart showing a process flow of the sixth embodiment. The processing flow of this embodiment will be described with reference to FIG.
本実施の形態では、同一の単位ユニット数の区画に設置される被管理サーバ14とストレージ28を使用する。以下の説明では両者の高さを記号hstで示す。
In the present embodiment, the managed
CPU21はカウンタIを初期値である1に設定する(ステップS650)。CPU21は、hstにストレージの数mと被管理サーバ14の数Sの和を乗じて、ストレージおよび被管理サーバ14を収納する単位区画の総数jを算出する(ステップS651)。
The
CPU21は、式(5)に基づいてP(I)を算出する(ステップS652)。
Iは正の整数
P(I)≦j
P(I)はストレージ28を設置する単位区画の番号。
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
CPU21 calculates P (I) based on Formula (5) (step S652).
I is a positive integer P (I) ≦ j
P (I) is the number of the unit section in which the
round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
CPU21は、式(5)に基づいて算出したP(I)がストレージ28および被管理サーバ14を収納する単位区画の総数j以下であるか否かを判定する(ステップS653)。P(I)がj以下である場合は(ステップS653でYES)、CPU21はP(I)を補助記憶装置23に記憶する(ステップS654)。CPU21はカウンタIに1を加算する(ステップS655)。その後CPU21はステップS652に戻る。
The
P(I)がjより大きい場合は(ステップS653でNO)、CPU21は処理を終了する。
If P (I) is larger than j (NO in step S653), the
図26は、実施の形態6のストレージ28の場所を決定した例を示す表である。ストレージ28および被管理サーバ141を収納する単位区画の総数jは20、ストレージ28を設置する区画を構成する単位区画の数hstは2の場合を例にして図25のフローチャートを用いてP(I)を算出した。図26にストレージ28の数mが3、4、5、および6の場合について、計算結果の例を示す。
FIG. 26 is a table showing an example of determining the location of the
たとえば、ストレージが4台の場合、P(1)は5、P(2)は9、P(3)は15、P(4)は19である。この場合に、サーバシステム10を設置する際には、5番と6番、9番と10番、15番と16番および19番と20番の区画にそれぞれ2Uのストレージを、それ以外の区画に被管理サーバ14を設置する。使用時には、たとえば実施の形態5に示したプログラムを使用して、節電の要請に対応する。
For example, when there are four storage units, P (1) is 5, P (2) is 9, P (3) is 15, and P (4) is 19. In this case, when the
本実施の形態によると、節電の要請に対して効果的に対応する事のできるサーバシステム10の電子機器の配置を決定することができる。
According to the present embodiment, it is possible to determine the arrangement of electronic devices of the
本実施の形態の配置決定プログラムは、汎用のパーソナルコンピュータのCPUによって実行されても良い。 The arrangement determining program of the present embodiment may be executed by a CPU of a general-purpose personal computer.
ステップS652で算出したP(I)に、0以上P(1)以下の整数を加算した番号の区画にストレージを設置しても良い。さらに、0以上P(1)以下の整数を乱数により定めても良い。同一構成のサーバシステム10を多数並べて使用する場合、このようにするとストレージが設置された区画と節電の要請に対応して停止する被管理サーバ14が設置される区画とが分散する。したがって、発熱量の分布が均一化するため、局所的な温度の上昇を防止することができる。
A storage may be installed in a partition having a number obtained by adding an integer of 0 or more and P (1) or less to P (I) calculated in step S652. Further, an integer from 0 to P (1) may be determined by a random number. When a large number of
[実施の形態7]
本実施の形態は、相互に代替可能な複数の電子機器および相互に代替不可能な電子機器を含むシステムのプログラム等に関する。本実施の形態においては、代替可能な電子機器と、代替不可能な電子機器との高さが異なる。相互に代替可能な電子機器は、たとえば仮想機械が動作する被管理サーバ14である。相互に代替不可能な電子機器は、たとえば大量のデータを記憶するストレージ28である。またシステムは、たとえば仮想機械が動作する複数の被管理サーバ14、管理サーバ13、通信機器12およびストレージ28を備えるサーバシステム10である。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 7]
The present embodiment relates to a program of a system including a plurality of electronic devices that can be replaced with each other and electronic devices that cannot be replaced with each other. In the present embodiment, the heights of electronic devices that can be replaced and electronic devices that cannot be replaced are different. An electronic device that can replace each other is, for example, a managed
図27は、実施の形態7の停止する被管理サーバ14の場所を示すテーブルの例である。図27のテーブルは、たとえば図24に示した実施の形態5のフローチャートの代わりに使用する。図27を使用して本実施の形態の停止する被管理サーバ14の配置された区画を特定する処理の内容を説明する。
FIG. 27 is an example of a table indicating the location of the managed
本実施の形態においては、棚11に22ユニットの19インチラック、すなわち高さ方向に22個の区画を有する19インチラックを使用する場合を例にして説明する。1ユニットの通信機器12および1ユニットの管理サーバ13を設置し、残りの20ユニットに1ユニットの被管理サーバ14および2ユニットのストレージ28を設置する。被管理サーバ14は14台、ストレージは3台設置する。
In this embodiment, a case where a 22-unit 19-inch rack, that is, a 19-inch rack having 22 sections in the height direction is used as the
図27に示すテーブルは、停止する被管理サーバ14の台数および一部の被管理サーバ14を停止した後の被管理サーバ14のCPU使用率の予測値と、停止する被管理サーバ14の棚11内の区画の番号を示すテーブルである。一番左の列は、停止台数算出のサブルーチンで算出した停止する被管理サーバ14の台数を示す。左から2番目の列は、節電の要請に対応中の被管理サーバ14のCPU使用率の予測値を示す。左から3列目以降の列の上から2行目は、棚11内の区画の番号を示す。区画の番号は図6の左側に番号で示されている。
The table shown in FIG. 27 shows the number of managed
左から3列目以降の列の上から3行目以下でSTと記載されている場所は、ストレージ28が設置されている区画を示す。ストレージ28が設置される場所は、実施の形態6に示した方法で定めても良いし、それ以外の方法で定めても良い。本実施の形態においては、ストレージ28は3番と4番、11番と12番および17番と18番の区画に設置されている。
The locations described as ST in the third and lower rows from the top of the third and subsequent columns from the left indicate the sections where the
ストレージ28が設置されていない区画には、被管理サーバ14が設置されている。左から3列目以降の列の上から3行目以下でXの示されている場所は、節電の要請に対応する際に対応する区画に設置された被管理サーバ14を停止する事を示す。
The managed
さらに具体的には、被管理サーバ14を3台停止して、CPU使用率の予測値を60パーセントにする場合には、7、13、20の番号に対応する区画に設置されている3台の被管理サーバ14を停止する。すなわち、本実施の形態では1ユニットの被管理サーバ14を使用しているので、7番、13番および20番の区画にそれぞれ設置されている被管理サーバ14を停止する。
More specifically, when three managed
図27に示すテーブルは、実測または熱シミュレーション等の手法を用いて、排気の最高温度を低く抑える事ができる停止する被管理サーバ14の場所を求める事により作成する。特に、サーバシステム10をデータセンタに設置した後に実測により図10を作成することにより、設置された被管理サーバ14の個体差、サーバシステム10の設置場所の空調の状態、各電子機器間を結ぶ配線の引き回し状態等の様々な状況を総合して、排気の最高温度を低く抑える停止する被管理サーバの場所を定める事ができる。
The table shown in FIG. 27 is created by determining the location of the managed
停止する被管理サーバ14を特定のサブルーチンの処理の流れを説明する。本サブルーチンでは、停止する被管理サーバ14の台数および被管理サーバ14のCPU使用率の予測値と図27に示すテーブルに基づいて、停止する被管理サーバ14の配置された区画を特定する。
A flow of processing of a specific subroutine for the managed
本実施の形態によると、節電の要請を受けた場合に電子機器の電力使用量を削減することができるかどうかを判定し、可能な場合には要請に沿って節電を実行するサーバシステム10を提供することができる。
According to the present embodiment, when a request for power saving is received, it is determined whether or not the power consumption of the electronic device can be reduced. If possible, the
1U、2Uなどのストレージ28および被管理サーバ14が混載されていても良い。混載されている状況に応じて、図27に示すテーブルをあらかじめ作成する。このようにすることにより、任意の電子機器を組み合わせたサーバシステム10を用いた場合にも、節電の要請への対応可否を検討し、可能な場合には要請に沿って節電を実行するサーバシステム10を提供することができる。
The
[実施の形態8]
実施の形態8は、サーバシステム10とプログラム29とを組み合わせて動作させる形態に関する。本実施の形態においても、サーバシステム10は相互に代替可能な複数の電子機器を棚11に設置したシステムである。プログラムは、節電の要請を受けた場合にサーバシステム10の電力使用量を削減することができるかどうかを判定し、可能な場合には要請に沿って節電を実行する。相互に代替可能な電子機器は、たとえば仮想機械が動作する被管理サーバ14である。以下では、これらの具体例を使用して説明する。実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
[Embodiment 8]
The eighth embodiment relates to a mode in which the
図28は、実施の形態8のハードウェア構成を示す装置構成図である。図28を使用して、本実施の形態の構成を説明する。なお、実施の形態1と共通する部分の説明は省略する。 FIG. 28 is a device configuration diagram illustrating a hardware configuration according to the eighth embodiment. The configuration of the present embodiment will be described using FIG. Note that description of portions common to the first embodiment is omitted.
サーバシステム10は、棚11、棚11に設置された複数の電子機器ならびに図示しない熱交換機および送風機を備える。棚11は、高さ方向に配列した複数の電子機器を固定して設置することが可能な、たとえば19インチラックである。
The
棚11に設置された電子機器は、たとえば通信機器12、管理サーバ13および複数の被管理サーバ14である。通信機器12は、管理サーバ13と被管理サーバ14との間の通信およびサーバシステム10と外部のネットワーク31との間の通信を行う。
The electronic devices installed on the
管理サーバ13はサーバシステム10を管理する。管理サーバ13は、CPU21、主記憶装置22、補助記憶装置23、通信インターフェイス24、時計25、読取部26およびバスを備える。
The
読取部26は、可搬型記録媒体27を読み取る装置であり、具体的にはたとえばマイクロSDカードスロットである。CPU21、主記憶装置22、補助記憶装置23、通信インターフェイス24、時計25は実施の形態1と同様なので説明を省略する。
The
プログラム29は、可搬型記録媒体27に記録されている。CPU21は、読取部26を介してプログラム29を読み込み、補助記憶装置23に保存する。またCPU21は、管理サーバ13内に実装されたフラッシュメモリ等の半導体メモリ30に記憶されたプログラム29を読出しても良い。さらに、CPU21は、通信インターフェイス24を介して接続される図示しない他のサーバコンピュータからプログラム29をダウンロードして補助記憶装置23に保存しても良い。
The
CPU21は、上述した各種ソフトウェア処理を実行するプログラム29を、可搬型記録媒体27もしくは半導体メモリ30から読み取り、または通信インターフェイス24を介して図示しない他のサーバコンピュータからダウンロードする。プログラム29は、管理サーバ13の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置22にロードされて実行される。これにより、サーバシステム10は全体として上述した管理装置として機能する。
The
各実施例で記載されている技術的特徴(構成要件)はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The technical features (components) described in each embodiment can be combined with each other, and new technical features can be formed by combining them.
The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered as restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above-described meaning but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(付記1)
複数の電子機器が消費する電力量の制限および前記制限を行う時間帯を取得し、
前記制限に基づいて停止する電子機器の数を算定し、
算定した数に基づいて停止する電子機器の設置場所を特定し、
前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子機器を停止する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(Appendix 1)
Obtain a limit on the amount of power consumed by a plurality of electronic devices and a time zone for performing the limit,
Calculate the number of electronic equipment to be stopped based on the limit,
Based on the calculated number, specify the installation location of the electronic equipment to be stopped,
The program which makes a computer perform the process which stops the electronic device of the said installation place specified before the said time slot | zone.
(付記2)
前記電子機器には、動作中に相互に代替可能な複数の該電子機器が含まれており、
前記特定は、代替可能な前記電子機器の設置場所から停止する電子機器の設置場所を選択して行うことを特徴とする付記1に記載のプログラム。
(Appendix 2)
The electronic device includes a plurality of electronic devices that can be substituted for each other during operation,
The program according to
(付記3)
代替可能な前記電子機器は、複数の仮想機械を動作させる電子計算機であることを特徴とする付記2に記載のプログラム。
(Appendix 3)
The program according to
(付記4)
前記特定に基づいて前記電子計算機を停止する前に、停止する電子計算機で動作している仮想機械を停止しない電子計算機に配置し、
前記時間帯が終了した後に停止した前記電子計算機を起動し、
動作している仮想機械を動作している電子計算機に再配置する
処理をコンピュータに実行させる付記3に記載のプログラム。
(Appendix 4)
Prior to stopping the electronic computer based on the identification, a virtual machine operating on the electronic computer to be stopped is arranged in an electronic computer that does not stop,
Start the computer that was stopped after the time period ended,
The program according to
(付記5)
前記特定は、前記算定した数、前記電子機器の負荷および停止する電子機器の設置場所を関連付けたテーブルを参照して行うことを特徴とする付記1から付記4のいずれか一つに記載のプログラム。
(Appendix 5)
The program according to any one of
(付記6)
前記電子機器は、一つの方向についてあらかじめ規定されている基準長さを有する単位区画に区分する事が可能な場所に設置されており、
前記特定は、前記算定した数および式に基づいて行われることを特徴とする付記1から付記4のいずれか一つに記載のプログラム。
kは正の整数。
y(k)≦j
y(k)は停止する電子機器が設置されている単位区画を示す番号
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
nは停止する電子機器の数
jは電子機器を設置する単位区画の総数。
hsvは、1台の電子機器が設置される区画が備える単位区画の数。
(Appendix 6)
The electronic device is installed in a place where it can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction,
The program according to any one of
k is a positive integer.
y (k) ≦ j
y (k) is a number indicating the unit section in which the electronic device to be stopped is installed. round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
n is the number of electronic devices to stop j is the total number of unit sections in which electronic devices are installed.
hsv is the number of unit sections provided in a section in which one electronic device is installed.
(付記7)
前記電子機器は、一つの方向についてあらかじめ規定されている基準長さを有する単位区画に区分する事が可能な場所に設置されており、
前記特定は、前記算定した数および式に基づいて行われることを特徴とする付記1から付記4のいずれか一つに記載のプログラム。
kは正の整数。
y(k)≦j
y(k)は停止する電子機器が設置されている単位区画を示す番号
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
nは停止する電子機器の数
jは電子機器を設置する単位区画の総数。
hsvは、1台の電子機器が設置される区画が備える単位区画の数。
Rは0以上y(k)の最小値以下の整数。
(Appendix 7)
The electronic device is installed in a place where it can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction,
The program according to any one of
k is a positive integer.
y (k) ≦ j
y (k) is a number indicating the unit section in which the electronic device to be stopped is installed. round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
n is the number of electronic devices to stop j is the total number of unit sections in which electronic devices are installed.
hsv is the number of unit sections provided in a section in which one electronic device is installed.
R is an integer not less than 0 and not more than the minimum value of y (k).
(付記8)
前記算定は、前記電子計算機の一部を停止して該電子計算機で動作する仮想機械を他の電子計算機に移した場合の該電子計算機が消費する電力量の予測値が前記制限に基づいた電力量よりも小さいか否かを判定し、
前記予測値が前記制限に基づいた電力量よりも小さいと判定した場合に前記一部の数を停止する前記電子計算機の数とすることを特徴とする付記3から付記8のいずれか一つに記載のプログラム。
(Appendix 8)
In the calculation, the predicted value of the amount of power consumed by the computer when a part of the computer is stopped and a virtual machine operating on the computer is transferred to another computer is based on the limit. Determine whether it is less than the amount,
Any one of
(付記9)
前記電子機器は、上下方向に配列した区画に設置されていることを特徴とする付記1から付記8のいずれか一つに記載のプログラム。
(Appendix 9)
The program according to any one of
(付記10)
一つの方向についてあらかじめ規定されている基準長さを有する単位区画に区分する事が可能であり、前記単位区画に1から始まる連番を付与した場所に、同一数の単位区画で構成される区画に配置可能な電子計算機および記憶装置を配置する場合に、
配置する前記記憶装置の数、前記電子計算機および記憶装置を配置する前記単位区画の総数と、電子計算機または記憶装置が配置される区画が備える単位区画の数とに基づいて式を満たすP(I)を算出し、
P(I)が付与された単位区画から始まる区画を記憶装置が配置される区画であると決定する処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Iは正の整数。
P(I)は記憶装置を配置する単位区画を示す番号。
P(I)≦j
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
mは記憶装置の数
jは電子計算機および記憶装置を配置する単位区画の総数。
hstは、1台の電子計算機または記憶装置を配置する区画を構成する単位区画の数。
(Appendix 10)
A section composed of the same number of unit sections can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction, and a serial number starting from 1 is assigned to the unit section. When placing a computer and storage device that can be placed in
P (I) that satisfies the equation based on the number of the storage devices to be arranged, the total number of the unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged, and the number of unit partitions included in the partition in which the computer or the storage device is arranged )
A program for causing a computer to execute a process of determining a partition starting from a unit partition to which P (I) is assigned as a partition in which a storage device is arranged.
I is a positive integer.
P (I) is a number indicating a unit partition in which the storage device is arranged.
P (I) ≦ j
round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
m is the number of storage devices j is the total number of unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged.
hst is the number of unit sections constituting a section in which one electronic computer or storage device is arranged.
(付記11)
複数の電子機器が消費する電力量の制限および前記制限を行う時間帯を取得し、
前記制限に基づいて停止する電子機器の数を算定し、
算定した数に基づいて停止する電子機器の設置場所を特定し、
前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子機器を停止する
処理をコンピュータに実行させる運転方法。
(Appendix 11)
Obtain a limit on the amount of power consumed by a plurality of electronic devices and a time zone for performing the limit,
Calculate the number of electronic equipment to be stopped based on the limit,
Based on the calculated number, specify the installation location of the electronic equipment to be stopped,
An operation method for causing a computer to execute a process of stopping the electronic device at the installation location specified before the time period.
(付記12)
一つの方向についてあらかじめ規定されている基準長さを有する単位区画に区分する事が可能であり、前記単位区画に1から始まる連番を付与した場所に、同一数の単位区画で構成される区画に配置可能な電子計算機および記憶装置を配置する場合に、
配置する前記記憶装置の数、前記電子計算機および記憶装置を配置する前記単位区画の総数と、電子計算機または記憶装置が配置される区画が備える単位区画の数とに基づいて式を満たすP(I)を算出し、
P(I)が付与された単位区画から始まる区画を記憶装置が配置される区画であると決定する処理をコンピュータに実行させる配置決定方法。
Iは正の整数。
P(I)は記憶装置を配置する単位区画を示す番号。
P(I)≦j
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
mは記憶装置の数
jは電子計算機および記憶装置を配置する単位区画の総数。
hstは、1台の電子計算機または記憶装置を配置する区画を構成する単位区画の数。
(Appendix 12)
A section composed of the same number of unit sections can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction, and a serial number starting from 1 is assigned to the unit section. When placing a computer and storage device that can be placed in
P (I) satisfying the formula based on the number of the storage devices to be arranged, the total number of the unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged, and the number of unit partitions included in the partition in which the electronic computer or the storage device is arranged )
An arrangement determination method for causing a computer to execute a process of determining a partition starting from a unit partition to which P (I) is assigned as a partition in which a storage device is disposed.
I is a positive integer.
P (I) is a number indicating a unit partition in which the storage device is arranged.
P (I) ≦ j
round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
m is the number of storage devices j is the total number of unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged.
hst is the number of unit sections constituting a section in which one electronic computer or storage device is arranged.
(付記13)
複数の電子機器が消費する電力量の制限および前記制限を行う時間帯を取得する取得部と、
前記制限に基づいて停止する電子機器の数を算定する算定部と、
算定した数に基づいて停止する前記電子機器の設置場所の特定を行う特定部と、
前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子機器を停止する停止部と
を備えることを特徴とする運転装置。
(Appendix 13)
An acquisition unit that acquires a restriction on the amount of power consumed by a plurality of electronic devices and a time zone for performing the restriction;
A calculation unit for calculating the number of electronic devices to be stopped based on the restriction;
A specifying unit for specifying an installation location of the electronic device to be stopped based on the calculated number;
A driving device comprising: a stop unit that stops the electronic device at the installation location specified before the time period.
(付記14)
一つの方向についてあらかじめ規定されている基準長さを有する単位区画に区分する事が可能であり、前記単位区画に1から始まる連番を付与した場所に、同一数の単位区画で構成される区画に配置可能な電子計算機および記憶装置を配置する場合に、
配置する前記記憶装置の数、前記電子計算機および記憶装置を配置する前記単位区画の総数と、電子計算機または記憶装置が配置される区画が備える単位区画の数とに基づいて式を満たすP(I)を算出する算出部と、
P(I)が付与された単位区画から始まる区画を記憶装置が配置する区画であると決定する決定部とを有することを特徴とする配置決定装置。
Iは正の整数。
P(I)は記憶装置を配置する単位区画を示す番号。
P(I)≦j
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
mは記憶装置の数
jは電子計算機および記憶装置を配置する単位区画の総数。
hstは、1台の電子計算機または記憶装置を配置する区画を構成する単位区画の数。
(Appendix 14)
A section composed of the same number of unit sections can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction, and a serial number starting from 1 is assigned to the unit section. When placing a computer and storage device that can be placed in
P (I) satisfying the formula based on the number of the storage devices to be arranged, the total number of the unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged, and the number of unit partitions included in the partition in which the electronic computer or the storage device is arranged )
An arrangement determining apparatus, comprising: a determining unit that determines a section starting from a unit section to which P (I) is assigned as a section in which the storage device is disposed.
I is a positive integer.
P (I) is a number indicating a unit partition in which the storage device is arranged.
P (I) ≦ j
round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
m is the number of storage devices j is the total number of unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged.
hst is the number of unit sections constituting a section in which one electronic computer or storage device is arranged.
10 サーバシステム
11 棚
12 通信機器
13 管理サーバ
14 被管理サーバ
18 送風機
19 熱交換器
21 CPU
22 主記憶装置
23 補助記憶装置
24 通信インターフェイス
26 読取部
28 ストレージ
29 プログラム
31 ネットワーク
33 冷凍機
34 緩衝タンク
35 冷媒管
DESCRIPTION OF
22
Claims (9)
前記制限、および、前記電子計算機のCPU使用率と消費電力との関係に基づいて停止する電子計算機の数を算定し、
算定した数に基づいて停止する電子計算機の設置場所を特定し、
前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子計算機を停止する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。 Obtain a restriction on the amount of power consumed by a plurality of computers and a time zone for performing the restriction,
Calculate the number of computers to stop based on the limit and the relationship between the CPU usage rate and power consumption of the computer ,
Based on the calculated number, identify the installation location of the computer to be stopped,
A program for causing a computer to execute a process of stopping an electronic computer at the installation location specified before the time period.
前記特定は、代替可能な前記電子計算機の設置場所から停止する電子計算機の設置場所を選択して行うことを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 The electronic computer includes a plurality of electronic computers that can replace each other during operation,
The program according to claim 1, wherein the specifying is performed by selecting an installation location of the electronic computer to be stopped from an installation location of the electronic computer that can be replaced.
前記時間帯が終了した後に停止した前記電子計算機を起動し、
動作している仮想機械を動作している電子計算機に再配置する
処理をコンピュータに実行させる請求項3に記載のプログラム。 Prior to stopping the electronic computer based on the identification, a virtual machine operating on the electronic computer to be stopped is arranged in an electronic computer that does not stop,
Start the computer that was stopped after the time period ended,
The program according to claim 3, which causes a computer to execute a process of rearranging an operating virtual machine to an operating electronic computer.
前記特定は、前記算定した数および式(1)に基づいて行われることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一つに記載のプログラム。
y(k)≦j
y(k)は停止する電子計算機が設置されている単位区画を示す番号
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
nは停止する電子計算機の数
jは電子計算機を設置する単位区画の総数。
hsvは、1台の電子計算機が設置される区画が備える単位区画の数。 The electronic computer is installed in a place where it can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction,
The program according to any one of claims 1 to 4, wherein the specifying is performed based on the calculated number and the formula (1).
y (k) ≦ j
y (k) is a number indicating the unit section in which the computer to be stopped is installed. round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
n is the number of electronic computers to be stopped. j is the total number of unit sections in which the electronic computers are installed.
hsv is the number of unit sections provided in a section where one computer is installed.
配置する前記記憶装置の数、前記電子計算機および記憶装置を配置する前記単位区画の総数と、電子計算機または記憶装置が配置される区画が備える単位区画の数とに基づいて式(5)を満たすP(I)を算出し、
P(I)が付与された単位区画から始まる区画を記憶装置が配置される区画であると決定する処理をコンピュータに実行させるプログラム。
P(I)は記憶装置を配置する単位区画を示す番号。
P(I)≦j
round(x)は、xを四捨五入して整数を得る関数。
mは記憶装置の数
jは電子計算機および記憶装置を配置する単位区画の総数。
hstは、1台の電子計算機または記憶装置を配置する区画を構成する単位区画の数。 A section composed of the same number of unit sections can be divided into unit sections having a reference length defined in advance in one direction, and a serial number starting from 1 is assigned to the unit section. When placing a computer and storage device that can be placed in
Formula (5) is satisfied based on the number of the storage devices to be arranged, the total number of the unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged, and the number of unit partitions included in the partition in which the electronic computer or the storage device is arranged. P (I) is calculated,
A program for causing a computer to execute a process of determining a partition starting from a unit partition to which P (I) is assigned as a partition in which a storage device is arranged.
P (I) is a number indicating a unit partition in which the storage device is arranged.
P (I) ≦ j
round (x) is a function that rounds x to obtain an integer.
m is the number of storage devices j is the total number of unit partitions in which the electronic computer and the storage device are arranged.
hst is the number of unit sections constituting a section in which one electronic computer or storage device is arranged.
前記制限、および、前記電子計算機のCPU使用率と消費電力との関係に基づいて停止する電子計算機の数を算定し、
算定した数に基づいて停止する電子計算機の設置場所を特定し、
前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子計算機を停止する
処理をコンピュータに実行させる運転方法。 Obtain a restriction on the amount of power consumed by a plurality of computers and a time zone for performing the restriction,
Calculate the number of computers to stop based on the limit and the relationship between the CPU usage rate and power consumption of the computer ,
Based on the calculated number, identify the installation location of the computer to be stopped,
An operation method for causing a computer to execute a process of stopping the electronic computer at the installation location specified before the time period.
前記制限、および、前記電子計算機のCPU使用率と消費電力との関係に基づいて停止する電子計算機の数を算定する算定部と、
算定した数に基づいて停止する前記電子計算機の設置場所の特定を行う特定部と、
前記時間帯の前に特定した前記設置場所の電子計算機を停止する停止部と
を備えることを特徴とする運転装置。 An acquisition unit that acquires a restriction on the amount of power consumed by a plurality of electronic computers and a time zone for performing the restriction;
A calculation unit that calculates the number of electronic computers to be stopped based on the relationship between the restriction and the CPU usage rate and power consumption of the electronic computer ;
A specifying unit for specifying the installation location of the electronic computer to be stopped based on the calculated number;
An operating device comprising: a stop unit that stops the electronic computer at the installation location specified before the time period.
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