KR20160014251A - 전력 효율 분석 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20160014251A
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전성익
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 전력 효율 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 사용자 단말로부터 제공된 IP 정보에 근거하여 접속된 대상 노드의 시스템 정보를 수집하고 관리하는 노드 정보 관리부, 상기 대상 노드에 접속하여 원격으로 상기 대상 노드의 부하를 제어하도록 하는 부하 실행 제어부, 상기 부하 실행 제어부가 상기 대상 노드의 부하를 원격으로 제어하는 동안 상기 대상 노드에 대한 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 및 수집된 상기 성능 데이터 및 소모 전력 데이터에 근거하여 상기 대상 노드에 대한 전력 효율을 분석하는 데이터 분석부를 포함한다.

Description

전력 효율 분석 장치 및 방법{Apparatus and method for analyzing power efficiency}
본 발명은 전력 효율 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 온라인 상에서 시스템 성능 및 전력 효율을 분석하고 관리하는 기술에 관한 것이다.
개인 컴퓨터 시스템을 포함한 IT 시스템의 고성능화 및 대용량화에 따른 에너지 사용량이 증가함에 따라 IT 분야의 전력 소비량은 제조업 분야의 소비량에 비해 계속적으로 증가하고 있다. 이러한 이유로 최근 IT 분야의 에너지 절감 기술에 대한 관심이 고조되고 있다.
대표적인 IT 시스템의 에너지 절감 기술로는 저전력 설계(Low Power Design) 기술이 있다. 저전력 설계 기술은 피크 전력(peak power) 최소화 및 전력 누수 최소화 기술로 하드웨어를 설계하는데 주안점을 두고 있다.
또한, 서버나 개인용 컴퓨터 등의 컴퓨팅 시스템에서도 peak power 최소화, 전력 누수 최소화 기술과 함께 유휴(Idle) 상태와 운영(Active) 상태에서의 소모 전력을 줄이기 위해 많은 연구들이 진행되고 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템의 운영체제 분야에서도 전력 관리를 통하여 소모 전력 최소화를 위한 연구가 진행되고 있다.
일 예로서, SPEC(Standard Performance Evaluation Corporation)에서 개발하고 있는 SPECpower_ssj2008과 SERT(Server Efficiency Rating Tool)는 서버에 부하를 가하고 소모 전력과 성능을 측정하여 소모 전력 대비 성능 효율 PPW(Performance per Watt)을 제시하는 소프트웨어로, 컴퓨팅 시스템에 해당 소프트웨어를 설치하여 전력 효율을 측정하는 것이 가능하다.
그러나, SPECpower_ssj2008과 SPEC SERT와 같은 소프트웨어는 고가이기 때문에 일반 사용자들이 쉽게 구매하기가 용이하지 않다. 또한, 사용자가 자신의 컴퓨팅 시스템의 소모 전력 효율을 알아내기 위해서는 SPECpower_ssj2008과 SPEC SERT와 같은 고가의 벤치마킹 소프트웨어를 구매하더라도, 소프트웨어와 함께 그 소프트웨어에 호환되는 고가의 전력 계측기를 구매해야 하므로, 설치 비용이 많이 드는 문제가 있다.
또한, 종래의 기술은 측정 대상 컴퓨팅 시스템의 소모 전력 효율을 측정을 위해 운영하는 별도의 컴퓨팅 시스템에서만 그 결과를 확인할 수 있었다.
일본공개특허 제2009-159712호
본 발명의 목적은, 별도의 전력 측정 장치를 구비하지 않고도 시스템 성능 및 전력 소모량을 측정하여 온라인 상에서 해당 시스템의 전력 효율을 분석하고 관리하도록 하는 전력 효율 분석 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 사용자가 전력 효율을 관리하는 컴퓨팅 시스템뿐 아니라 인터넷 또는 사용자 단말을 통해서도 측정 대상 컴퓨팅 시스템의 전력 효율 분석 결과를 확인하는 것이 가능하도록 하는 전력 효율 분석 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력 효율 분석 장치는, 사용자 단말로부터 제공된 IP 정보에 근거하여 접속된 대상 노드의 시스템 정보를 수집하고 관리하는 노드 정보 관리부, 상기 대상 노드에 접속하여 원격으로 상기 대상 노드의 부하를 제어하도록 하는 부하 실행 제어부, 상기 부하 실행 제어부가 상기 대상 노드의 부하를 원격으로 제어하는 동안 상기 대상 노드에 대한 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 및 수집된 상기 성능 데이터 및 소모 전력 데이터에 근거하여 상기 대상 노드에 대한 전력 효율을 분석하는 데이터 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노드 정보 관리부는, 상기 대상 노드의 시스템을 구성하는 CPU, 메모리 및 하드디스크 중 적어도 하나의 컴포넌트 정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기 부하 실행 제어부는, 수집된 상기 컴포넌트 정보에 근거하여 상기 대상 노드의 시스템을 구성하는 각 컴포넌트별로 부하를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 부하 실행 제어부는, 상기 대상 노드의 시스템 부하를 유휴 상태 및 운영 상태로 분류하여 단계적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 분석부는, 상기 대상 노드의 전력 효율에 대한 전력 효율 등급을 판정하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 분석부는, 측정 대상 시스템이 다중 노드로 구성되었으면 노드전체의 전력 효율 분석이 필요할 경우에는, 적어도 두 개 이상의 대상 노드에 대한 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 통합하여 통합된 전력 효율을 분석하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전력 효율 분석 장치는, 상기 데이터 분석부로부터의 전력 효율 분석 결과에 대한 보고서를 생성하여 사용자에게 제공하도록 하는 보고서 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보고서 생성부는, 상기 전력 효율 분석 결과에 대한 보고서가 상기 사용자 단말로 전송되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 보고서 생성부는, 상기 전력 효율 분석 결과에 대한 보고서가 웹 상에 게시되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전력 효율 분석 장치는, 상기 사용자 단말이 웹 접속한 경우에 해당 전력 효율 분석 장치에 대한 웹 기반의 GUI 환경을 제공하는 웹기반 GUI부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 소모 전력 데이터는, 상기 대상 노드에서 지원하는 파워서플라이 모니터링 인터페이스(PSMI, Power Supply Management Interface), 지능형 플랫폼 관리 인터페이스(IPMI, Intelligent Platform Management Interface), 전력 관리 버스(PMBUS, Power Management Bus), 고급 구성 및 전원 인터페이스(ACPI, Advanced Configuration and Power Interface), 실행 시간 평균 전력 한계(RAPL, Running time Average Power Limit) 및 PAPI 중 적어도 하나의 전력 관련 서비스 모듈에 의해 수집된 것을 특징으로 한다.
또한, 측정 대상 노드에 Wattch나 SimPower 등의 소모 전력 카운터를 이용할 수 있는 경우는 그러한 소모 전력 카운터를 통해 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 소모 전력 카운터는 Wattch나 SimPower에 한정되는 것은 아니며, 소모 전력 데이터를 수집할 수 있는 카운터라면 어느 것이든 적용될 수 있다.
상기 성능 데이터는, 상기 대상 노드에 설치된 응용 프로그램에 의해 각 컴포넌트별로 수집된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력 효율 분석 방법은, 사용자 단말로부터 제공된 IP 정보에 근거하여 접속된 대상 노드의 시스템 정보를 수집하는 단계, 상기 대상 노드에 접속하여 원격으로 상기 대상 노드의 부하를 제어하는 단계, 상기 대상 노드의 부하를 원격으로 제어하는 동안 상기 대상 노드에 대한 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 수집하는 단계, 및 수집된 상기 성능 데이터 및 소모 전력 데이터에 근거하여 상기 대상 노드에 대한 전력 효율을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 대상 노드의 부하를 제어하는 단계는, 수집된 상기 컴포넌트 정보에 근거하여 상기 대상 노드의 시스템을 구성하는 각 컴포넌트별로 부하를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 대상 노드의 부하를 제어하는 단계는, 상기 대상 노드의 시스템 부하를 유휴 상태 및 운영 상태로 분류하여 단계적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 대상 노드에 대한 전력 효율을 분석하는 단계는, 상기 대상 노드의 전력 효율에 대한 전력 효율 등급을 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전력 효율 분석 방법은, 상기 대상 노드의 전력 효율 분석 결과에 대한 보고서를 생성하여 사용자에게 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전력 효율 분석 방법은, 상기 대상 노드의 전력 효율 분석 결과에 대한 보고서를 웹 상에 게시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 시스템 성능 및 전력 소모량에 대한 전력 효율을 온라인 상에서 분석하고 관리함에 따라 별도의 전력 측정 장치를 구비하지 않아도 되므로 비용 절감의 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 사용자가 전력 효율을 관리하는 컴퓨팅 시스템뿐 아니라 인터넷 또는 사용자 단말을 통해서도 측정 대상 컴퓨팅 시스템의 전력 효율 분석 결과를 제공하기 때문에 장소 및 시간 등에 제약 없이 확인 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 장치가 적용된 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 노드의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 방법에 대한 초기 설정 동작의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분이 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다.
또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 장치(200)가 적용된 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 적용되는 시스템은 사용자 단말(100), 전력 효율 분석 장치(200) 및 대상 노드(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(100), 전력 효율 분석 장치(200) 및 대상 노드(300)는 인터넷에 연결되어 신호를 송수신할 수 있다.
사용자 단말(100)은 인터넷에 접속하여 소정의 정보 입력 및 정보 확인이 가능한 단말이라면 어느 것이든 적용될 수 있다. 일 예로서, 사용자 단말(100)은 PC, 노트북(Laptop), 태블릿 PC 및 스마트 폰 등이 해당 될 수 있다.
이때, 사용자 단말(100)은 인터넷을 통해 전력 효율 분석 장치(200)에 접속할 수 있으며, 전력 효율 분석 장치(200)로 전력 측정 대상이 되는 대상 노드(300)의 정보를 입력하고 해당 대상 노드(300)에 대한 전력 효율 분석 장치(200)로부터의 분석 결과를 확인할 수 있다.
전력 효율 분석 장치(200)는 인터넷에 연결된 하나의 컴퓨터 시스템에 구현되어, 인터넷을 통해 연결된 대상 노드(300)의 전력 효율을 분석할 수 있다. 이때, 전력 효율 분석 장치(200)는 하나의 대상 노드(300)에 대한 전력 효율을 분석할 수 있으며, 적어도 둘 이상의 대상 노드(300)에 대한 측정 데이터를 통합하여 전력 효율을 분석할 수도 있다.
여기서, 전력 효율 분석 장치(200)는 인터넷을 통해 접속한 사용자 단말(100)로부터 대상 노드(300)의 정보를 입력받아 해당 대상 노드(300)에 접근할 수 있으며, 이때 대상 노드(300)로부터 측정된 성능 데이터 및 소모 전력 측정 데이터를 제공받아 전력 효율을 분석하는데 이용하도록 한다. 또한, 전력 효율 분석 장치(200)는 대상 노드(300)의 전력 효율 분석 결과를 사용자 단말(100)로 제공할 수 있으며, 사용자로부터의 설정에 따라 웹상에 공지할 수도 있다.
이에, 전력 효율 분석 장치(200)에 대한 세부 구성은 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
한편, 대상 노드(300)는 전력 효율 분석의 대상이 되는 컴퓨팅 시스템으로, 서버 시스템, PC, 노트북 컴퓨터 등이 해당 될 수 있다. 대상 노드(300)에는 전력 효율 분석 장치(200)에서 제공하는 응용 프로그램이 설치되고, 이때 설치된 응용 프로그램에 의해 대상 노드(300)의 성능이 측정될 수 있다. 또한, 대상 노드(300)는 시스템 내부의 전력 관리와 관련된 API를 이용하여 전력 소모량을 측정할 수 있다.
이 경우, 대상 노드(300)는 파워서플라이 모니터링 인터페이스(PSMI, Power Supply Management Interface), 지능형 플랫폼 관리 인터페이스(IPMI, Intelligent Platform Management Interface), 전력 관리 버스(PMBUS, Power Management Bus), 고급 구성 및 전원 인터페이스(ACPI, Advanced Configuration and Power Interface), 실행 시간 평균 전력 한계(RAPL, Running time Average Power Limit), PAPI 중 적어도 하나의 전력 관련 서비스를 지원하도록 한다. 여기서, 대상 노드(300)는 시스템 내의 전력 관련 서비스 중 정확도가 높은 서비스를 채택하여 해당 시스템의 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다.
또한, 측정 대상 노드(300)에 Wattch나 SimPower 등의 소모 전력 카운터를 이용할 수 있는 경우는 그러한 소모 전력 카운터를 통해 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 소모 전력 카운터는 Wattch나 SimPower에 한정되는 것은 아니며, 실시 형태에 따라 소모 전력 데이터를 수집할 수 있는 종류의 카운터라면 어느 것이든 적용 가능함은 당연한 것이다.
이에, 대상 노드(300)에 대한 세부 구성은 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전력 효율 분석 장치(200)는 GUI(Graphic User Interface)부(210), 웹기반 GUI부(220), 노드 정보 관리부(230), 부하 실행 제어부(240), 데이터 수집부(250), 데이터 분석부(260), 보고서 생성부(270), 통신부(280) 및 데이터베이스(DB, Database)(290)를 포함할 수 있다.
여기서, 통신부(280)는 인터넷 통신을 위한 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 통신부(280)는 인터넷을 통해 사용자 단말과 연결되어, 사용자 단말로부터 소정의 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 통신부(280)는 인터넷을 통해 적어도 하나의 대상 노드와 연결되어, 대상 노드로 제어 신호를 전송하거나 대상노드로부터 수집된 데이터를 수신할 수 있다.
DB(290)는 전력 효율 분석 장치(200)의 동작을 위한 설정값이 저장될 수 있다. 또한, DB(290)는 전력 효율 분석의 대상이 되는 대상 노드의 정보가 저장될 수 있으며, 각 대상 노드에 대한 성능 데이터 및 소모 전력 데이터와, 전력 효율 분석 결과 등이 저장될 수 있다.
GUI부(210)는 전력 효율 분석 장치(200)의 관리자에게 입출력 환경을 제공하도록 한다. 관리자는 GUI부(210)에서 제공하는 GUI를 통해 전력 효율 분석 장치의 전력 효율 분석 환경을 설정할 수 있다. GUI부(210)는 인터넷을 통해 연결된 적어도 하나의 대상 노드에 대한 정보 또는 목록 등을 제공할 수 있으며, 사용자 단말로부터 입력된 대상 노드의 정보를 관리자에게 제공할 수도 있다.
또한, GUI부(210)는 전력 효율 분석 장치(200)의 동작 상태 및 대상 노드에 대한 분석 결과를 제공하여 관리자가 확인할 수 있도록 한다.
웹기반 GUI부(220)는 인터넷을 통해 연결된 사용자 단말에 GUI 환경을 제공하는 것으로, 사용자는 웹기반 GUI부(220)에 의해 제공된 GUI를 통해 대상 노드의 정보를 입력할 수 있다. 일 예로서, 사용자는 웹기반 GUI부(220)를 통해 제공되는 GUI를 통해 대상 노드의 IP 및 종류 등을 입력하여 전력 효율 분석 장치(200)에 제공할 수 있다.
또한, 사용자는 웹기반 GUI부(220)를 통해 제공되는 GUI를 통해 전력 효율 분석과 관련된 항목을 설정할 수 있으며, 대상 노드에 대한 전력 효율 분석의 개시를 요청할 수 있다. 뿐만 아니라, 웹기반 GUI부(220)는 대상 노드에 대한 전력 효율 분석 결과를 웹을 통해 제공할 수도 있다. 따라서, 사용자 및 다른 사용자들은 웹기반 GUI부(220)를 통해 제공되는 GUI를 통해 대상 노드에 대한 전력 효율 분석 결과를 확인할 수 있게 된다.
여기서, 웹기반 GUI부(220)는 사용자 단말의 웹기반 접속 화면을 통해 전력 효율 분석 장치(200)의 GUI를 제공할 수 있으나, 사용자 단말에 설치된 웹 어플리케이션(Web App)을 통해 GUI 환경을 제공할 수도 있다.
노드 정보 관리부(230)는 사용자 단말로부터 제공된 대상 노드의 IP에 근거하여 해당 대상 노드에 접속 시, 대상 노드의 시스템 정보를 수집하여 DB(290)에 저장하고 관리하도록 한다. 이때, 노드 정보 관리부(230)는 대상 노드에 최초로 접속한 경우에만 해당 대상 노드의 시스템 정보를 수집하도록 한다.
일 예로서, 노드 정보 관리부(230)는 대상 노드의 시스템에 대한 CPU, 메모리, HDD(Hard-disk) 타입 등의 정보를 수집할 수 있다.
한편, 노드 정보 관리부(230)는 CPU 타입별 가중치에 대한 정보를 대상 노드의 시스템 정보와 함께 DB(290)에 저장할 수도 있다. 여기서, 노드 정보 관리부(230)는 데이터 분석부(260)에서 대상 노드의 시스템 정보를 분석하는 경우에 CPU 타입별 가중치에 대한 정보를 함께 제공하도록 한다.
부하 실행 제어부(240)는 대상 노드의 전력 효율 분석을 위한 소모 전력 데이터 측정 시, 인터넷을 통해 대상 노드에 접속하여 원격으로 대상 노드의 부하를 제어하도록 한다.
여기서, 부하 실행 제어부(240)는 대상 노드에 대해 설정된 전력 효율 분석 환경정보에 근거하여 대상 노드에 대해 단계별로 부하를 제어하도록 한다. 일 예로서, 부하 실행 제어부(240)는 대상 노드의 시스템 동작에 따라 단계별로 0%(유휴 상태), 20%, 40%, 60%, 80%, 100%의 부하가 발생하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 후술하는 대상 노드의 부하 발생기는 부하 실행 제어기의 제어에 따라 단계별로 부하를 발생하도록 한다.
물론, 상기에서 서술한 대상 노드의 부하 제어 단계는 일 실시예일뿐, 사용자 또는 관리자에 의해 변경될 수도 있음은 당연한 것이다.
데이터 수집부(250)는 부하 실행 제어부(240)가 원격으로 대상 노드의 부하를 제어하는 동안, 대상 노드로부터 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 수집하도록 한다. 이때, 데이터 수집부(250)에 의해 수집된 대상노드의 성능 데이터 및 소모 전력 데이터는 DB(290)에 저장된다. 이 경우, 대상 노드의 성능 데이터 및 소모 전력 데이터는 노드 정보 관리부(230)에 의해 DB(290)에 저장된 대상 노드의 시스템 정보와 서로 매칭되어 저장될 수 있다.
데이터 분석부(260)는 DB(290)에 저장된 대상 노드의 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 분석하여 대상 노드의 전력 효율을 측정하도록 한다.
또한, 데이터 분석부(260)는 대상 노드에 대해 측정된 전력 효율에 대한 전력 효율 등급을 판정할 수 있다.
보고서 생성부(270)는 데이터 분석부(260)로부터의 전력 효율 분석 결과에 대한 보고서를 생성하도록 한다. 이때, 보고서 생성부(270)는 기 생성된 보고서 포맷에 전력 효율 분석 결과치를 적용하여 보고서를 생성할 수 있다. 보고서 생성부(270)에 의해 생성된 보고서는 통신부(280)에 의해 사용자 단말로 제공될 수 있으며, 설정에 따라 웹기반 GUI부(220)에 의해 웹 화면상에 게시될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 노드의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 대상 노드(300)는 GUI부(310), 응용 프로그램 설치부(320), 부하 발생기(330), 성능 정보 수집부(340), 전력소모 정보 수집부(350), 데이터 관리부(360), 전력 관리 서비스부(370), 통신부(380) 및 데이터베이스(DB)(390)를 포함할 수 있다.
여기서, 통신부(380)는 인터넷 통신을 위한 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 통신부(380)는 인터넷을 통해 전력 효율 분석 장치와 연결되어, 대상 노드(300)의 시스템 정보를 제공하거나, 부하 제어에 따른 성능 및 전력 데이터를 제공할 수 있다. 또한, 통신부(380)는 전력 분석 제어 장치로부터 부하 제어를 위한 소정의 제어 신호를 수신할 수 있다.
DB(390)는 대상 노드(300)의 동작을 위한 설정값이 저장될 수 있다. 또한, DB(390)는 대상 노드(300)의 동작 중에 수집된 성능 데이터 및 소모 전력 데이터가 저장될 수 있다. 이때, 성능 데이터 및 소모 전력 데이터는 설정에 따라 다양한 형식으로 저장될 수 있다.
GUI부(310)는 대상 노드(300)의 시스템 운영자에게 입출력 환경을 제공하도록 한다. 대상 노드(300)의 시스템 운영자는 GUI부(310)에서 제공하는 GUI를 통해 대상 노드(300)의 동작 환경을 설정할 수 있다. GUI부(310)는 시스템이 동작하는 동안 해당 시스템의 동작 상태를 시스템 운영자에게 제공할 수 있다.
응용 프로그램 설치부(320)는 대상 노드(300)의 시스템 성능을 측정하기 위한 응용 프로그램을 설치하도록 한다. 이때, 응용 프로그램 설치부(320)에 의해 설치된 응용 프로그램은 해당 시스템의 성능 측정을 위한 부하 발생 및 전력 소모 정보 수집 등의 역할을 수행한다.
일 예로서, 응용 프로그램은 대상 노드(300)에 설치되는 때 해당 시스템의 IP 정보, CPU 타입, 메모리 크기, 저장장치 타입 등의 정보를 수집하도록 한다. 또한, 응용 프로그램은 대상 노드(300)에서 지원하는 전력 관리 서비스, 예를 들어, IPMI, PMBUS, ACPI, RAPL 및 PAPI 등에 대한 정보를 수집할 수 있다.
여기서, 응용 프로그램에 의해 수집된 정보는 DB(390)에 저장된다.
부하 발생기(330)는 통신부(380)를 통해 연결된 전력 효율 분석 장치의 원격 제어에 의해 대상 노드(300)의 시스템상에서 부하를 발생한다. 이 경우, 부하 발생기(330)는 전력 효율 분석 장치의 제어에 따라 단계별, 컴포넌트별로 부하를 발생하도록 한다.
일 예로서, 부하 발생기(330)는 대상 노드(300)의 시스템상에 단계별로 0%(유휴 상태), 20%, 40%, 60%, 80%, 100%의 부하를 발생할 수 있다.
또한, 부하 발생기(330)는 CPU, 메모리 및 저장장치 등의 각 컴포넌트별로 부하를 발생할 수 있다. 여기서, 부하 발생기(330)는 CPU에 대해 Compress, AES, SHA-256, Linpack, CryptoAES, LU, SOR, XMLValidate 및 Sort 연산 등의 부하를 제어할 수 있다. 또한, 부하 발생기(330)는 메모리에 대해 Flood 및 Capacity 등의 부하를 제어할 수 있다. 또한, 부하 발생기(330)는 저장장치에 대해 Sequential 및 Random access 등의 부하를 제어할 수 있다.
또한, 부하 발생기(330)는 컴포넌트 통합적으로는 ssj 등 일반적으로 알려진 표준 worklet을 이용하여 부하를 발생할 수 있다.
성능 정보 수집부(340)는 부하 발생기(330)에서 컴포넌트별, 부하 단계별로 부하 발생 시, 각 컴포넌트별로 operation count를 수행하여 성능 정보를 수집하도록 한다.
전력소모 정보 수집부(350)는 전력 관리 서비스부(370)에서 지원하는 대상 노드(300)의 시스템 내의 전력 관리 서비스 관련 API를 이용하여 실시간으로 전력 소모량을 측정하도록 한다.
일 예로서, 전력 관리 서비스부(370)는 PSMI, IPMI, PMBUS, ACPI, RAPL 및 PAPI 중 적어도 하나의 전력 관련 서비스를 지원한다. 따라서, 전력소모 정보 수집부(350)는 전력 관리 서비스부(370)에서 지원하는 전력 관련 서비스를 탐색하여 대상 시스템에서 사용 가능한 전력 관리 서비스를 조합하고, 그 중 기본적으로 정확도가 가장 높은 서비스를 우선으로 하여 실시간으로 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다.
또한, 전력 관리 서비스부(370)는 측정 대상 노드(300)에 소모 전력 카운터, 예를 들어, Wattch나 SimPower 등을 이용할 수 있는 경우는 그러한 소모 전력 카운터를 통해 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다.
여기서, 전력소모 정보 수집부(350)는 대상 노드(300)의 시스템을 구성하는 컴포넌트별로 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 전력소모 정보 수집부(350)는 해당 시스템이 유휴(Idle) 상태일 때와 워크로드가 가해져서 운영(Active) 상태일 때로 구분하여 소모 전력 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 전력소모 정보 수집부(350)는 워크로드 단계별로 소모 전력 데이터를 수집하도록 한다.
데이터 관리부(360)는 성능 정보 수집부(340)에 의해 수집된 성능 데이터와, 전력소모 정보 수집부(350)에 의해 수집된 소모 전력 데이터를 DB(390)에 저장하여 관리하도록 한다. 또한, 데이터 관리부(360)는 DB(390)에 저장된 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 통신부(380)를 통해 전력 효율 분석 장치로 제공하도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 시스템의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 방법에 대한 초기 설정 동작의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 대상 노드(300)의 전력 효율 분석 동작을 수행하기 이전에 각 대상 노드(300)는 해당 대상 노드(300)의 시스템 성능을 측정하는 응용 프로그램을 설치한다(S100). 'S100' 과정에서 설치된 응용 프로그램은 해당 시스템에 대한 IP 정보, CPU 타입, 메모리 크기, 저장장치 타입 등의 정보를 수집하여 DB에 저장하도록 한다. 또한, 대상 노드(300)는 시스템에서 지원하는 전력 관리 서비스, 예를 들어, IPMI, PMBUS, ACPI, RAPL 및 PAPI 등을 탐색하여 관련 정보를 DB에 저장하도록 한다(S110).
또한, 대상 노드(300)는 전력 효율 분석 동작을 위한 외부 접근을 허용하기 위한 인증 정보를 설정하도록 한다(S120).
이후, 사용자 단말(100)은 전력 효율 분석 장치(200)에 접속하여 대상 노드(300)의 전력 효율 분석을 요청할 수 있다(S130). 이때, 사용자 단말(100)은 'S130' 과정에서 대상 노드(300)의 정보, 예를 들어, IP 및 시스템 종류 등의 정보를 함께 전송하도록 한다.
전력 효율 분석 장치(200)는 'S130' 과정에서 사용자 단말(100)로부터 제공된 대상 노드(300)의 정보를 이용하여 대상 노드(300)에 접속을 시도하며 전력 효율 분석을 위한 제어를 요청하도록 한다(S140).
이 경우, 대상 노드(300)는 전력 효율 분석을 위한 접근을 허용하기 위하여 인증 정보를 요청하고(S150), 전력 효율 분석 장치(200)는 'S150' 과정에서 수신한 인증 정보 요청을 사용자 단말(100)로 전달하도록 한다(S160). 일 예로서, 'S160' 과정에서 전력 효율 분석 장치(200)는 웹기반 GUI를 통해 사용자 단말(100)로 인증 정보를 요청할 수 있다.
사용자 단말(100)은 사용자로부터 인증 정보가 입력되면(S170), 'S170' 과정에서 입력된 인증 정보를 전력 효율 분석 장치(200)로 전송하고(S180), 전력 효율 분석 장치(200)는 'S180' 과정에서 수신한 인증 정보를 대상 노드(300)로 전달하도록 한다(S190).
대상 노드(300)는 'S190' 과정에서 수신된 인증 정보와, 'S120' 과정에서 설정된 인증 정보를 비교하여 인증 절차를 수행하고, 인증 성공 시 전력 효율 분석 장치(200)에 대한 접근을 허용하도록 한다. 이때, 대상 노드(300)는 인증 결과를 전력 효율 분석 장치(200)로 전송하도록 한다(S200). 따라서, 전력 효율 분석 장치(200)는 대상 노드(300)의 인증 결과에 따라, 인증 성공 시 사용자 단말(100)로 전력 효율 분석 동작에 대한 초기화면을 제공하도록 한다(S210).
이 경우, 사용자 단말(100)은 전력 효율 분석 동작에 대한 세부 항목을 설정할 수 있으며(S220). 'S220' 과정에서 설정된 정보는 전력 효율 분석 장치(200)로 전송되고(S230), 저장된다(S240). 또한, 전력 효율 분석 장치(200)는 'S240' 과정에서 저장된 설정 정보 또는 전력 효율 분석 장치(200)의 관리자에 의해 입력된 설정 정보를 대상 노드(300)로 전송할 수 있으며(S240), 대상 노드(300)는 'S240' 과정에서 수신한 설정 정보를 저장하도록 한다(S260).
따라서, 본 발명에 따른 시스템은 도 4에 도시된 'S100' 내지 'S260' 과정을 거쳐 전력 효율 분석 동작을 위한 초기 설정 과정이 모두 완료되면, 이후 도 5와 같이 사용자 단말(100)의 개시 요청에 의해 대상 노드(300)의 전력 효율 분석 동작을 수행하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율 분석 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(100)은 기 설정된 대상 노드(300)에 대한 전력 효율 분석 동작의 개시를 전력 효율 분석 장치(200)에 요청한다(S300).
전력 효율 분석 장치(200)는 'S300' 과정에서 사용자 단말(100)의 요청에 따라, 대상 노드(300)에 접속하여 원격으로 대상 노드(300)의 시스템에 대한 각 컴포넌트별로 부하를 제어하도록 한다(S310). 이 경우, 전력 효율 분석 장치(200)는 각 컴포넌트에 대해 기 설정된 부하 단계별로 부하를 제어하도록 한다.
따라서, 대상 노드(300)는 'S310' 과정에서 전력 효율 분석 장치(200)의 제어에 따라 시스템의 컴포넌트별로 부하를 발생하도록 한다(S320). 이때, 대상 노드(300)는 'S320' 과정에서 부하를 발생하는 동안 컴포넌트별 성능 정보 및 전력소모 정보를 실시간으로 수집하여(S330). 저장하고(S340), 'S340' 과정에서 저장된 수집 데이터를 전력 효율 분석 장치(200)로 전송하도록 한다(S350).
전력 효율 분석 장치(200)는 'S350' 과정에서 대상 노드(300)로부터 수신된 수집 데이터, 즉, 대상 노드(300)의 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 분석하여(S360), 분석 결과를 DB에 저장하도록 한다(S370). 이때, 전력 효율 분석 장치(200)는 성능 데이터 및 소모 전력 데이터에 근거하여 대상 노드(300)의 전력 효율 및 전력 효율 등급을 판정하고 그 결과를 DB에 저장할 수 있다.
따라서, 전력 효율 분석 장치(200)는 'S370' 과정의 전력 효율 분석 결과를 웹상에 게시하고(S380), 사용자 단말(100)로 전송하도록 한다(S390). 여기서, 'S380' 과정은 사용자의 설정에 따라 생략될 수도 있다.
한편, 본 발명은 위에서 논의된 다양한 실시예가 하나 이상의 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행되는 경우 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리 및/또는 스토리지)에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 사용자 단말 200: 전력 효율 분석 장치
210: GUI부 220: 웹기반 GUI부
230: 노드 정보 관리부 240: 부하 실행 제어부
250: 데이터 수집부 260: 데이터 분석부
270: 보고서 생성부 280: 통신부
290: 데이터베이스(DB) 300: 대상 노드
310: GUI부 320: 응용 프로그램 설치부
330: 부하 발생기 340: 성능 정보 수집부
350: 전력소모 정보 수집부 360: 데이터 관리부
370: 전력 관리 서비스부 380: 통신부
390: 데이터베이스(DB)

Claims (1)

  1. 사용자 단말로부터 제공된 IP 정보에 근거하여 접속된 대상 노드의 시스템 정보를 수집하고 관리하는 노드 정보 관리부;
    상기 대상 노드에 접속하여 원격으로 상기 대상 노드의 부하를 제어하도록 하는 부하 실행 제어부;
    상기 부하 실행 제어부가 상기 대상 노드의 부하를 원격으로 제어하는 동안 상기 대상 노드에 대한 성능 데이터 및 소모 전력 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 및
    수집된 상기 성능 데이터 및 소모 전력 데이터에 근거하여 상기 대상 노드에 대한 전력 효율을 분석하는 데이터 분석부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율 분석 장치.
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