CN102497275A - 一种基于功耗池的集群功耗分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于功耗池的集群功耗分配方法，对集群设置一个功耗池，从功耗池中分配功耗给集群中所有节点；功耗池中的功耗总量包括静态功耗和动态功耗两部分，静态功耗在分配周期开始时分配到每个服务器节点，动态功耗在实时运行过程中不停的发生申请和归还。本发明从集群层向服务器节点分配功耗，服务器节点可以根据获得的功耗选择节能策略，不但能轻松控制集群的功耗，而且对集群总体性能的影响较小。
Description
技术领域
本发明涉及计算机功耗控制领域，特别涉及一种基于功耗池的集群功耗分配方法。
背景技术
随着信息产业的发展，大规模计算机集群越来越普及，节点数量大幅增长的同时不可避免的带来电力消耗的快速增长。同时，集群扩容给老旧机房的供电***带来巨大压力。
当前国内外对绿色节能计算机***的研究主要集中于四个技术方向：芯片级、***级、基础架构级和机房级。前两个方向集中在单机功耗控制，后两个方向侧重于配套的电力、动力***以及建筑等非计算机方向的功耗控制。
计算机软件层面的功耗控制方案简单易用、控制灵活、成本较低，配合符合应用需求的功耗控制算法能够得到性价比很高的功耗控制方案。
一般的功耗控制方案多为控制服务器节点功耗从而达到控制集群功耗的目的。但控制服务器节点功耗不与其它节点关联，容易造成有的节点功耗紧张、应用受到影响，有的节点功耗富余、造成浪费。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种基于功耗池的集群功耗分配方法。
一种基于功耗池的集群功耗分配方法，对集群设置一个功耗池，从功耗池中分配功耗给集群中所有节点；功耗池中的功耗总量包括静态功耗和动态功耗两部分，静态功耗在分配周期开始时分配到每个服务器节点，动态功耗在实时运行过程中不停的发生申请和归还。
优选的，所述功耗池总量根据经验值或机房设计供电能力确定。
优选的，所述静态功耗和动态功耗的总量确定可使用经验值法、周期性法。
优选的，所述静态功耗分配到每个服务器可以平均分配或按优先级分配。
优选的，所述动态功耗申请策略可使用固定值申请策略、按需申请策略、节点间协助策略。
优选的，所述动态功耗归还策略可使用及时归还策略、定时策略、热平衡策略。
优选的，所述经验值法是根据应用特点和经验值划分静态功耗和动态功耗比例。
优选的，所述周期性法是根据历史数据和周期长度划分静态功耗和动态功耗比例。
优选的，所述固定值申请策略是每次申请固定的动态功耗增量。
优选的，所述按需申请策略是计算本节点性能提升一定比例所需的功耗增量，向功耗池申请。
优选的，所述节点间协助策略是节点申请动态功耗时，若功耗池中剩余量不足，该节点可以向优先级低的节点借用动态功耗
优选的，所述及时归还策略是节点使用动态功耗后，若负载降到阈值以下且保持一段时间后，服务器立即归还动态功耗。
优选的，所述定时策略是节点获得动态功耗后，超过一定时间后必须将动态功耗归还功耗池。
优选的，所述热平衡策略是节点获得动态功耗后，若实时监测节点温度超过一定阈值，必须立即归还动态功耗。
本发明从集群层向服务器节点分配功耗，服务器节点可以根据获得的功耗选择节能策略，不但能轻松控制集群的功耗，而且对集群总体性能的影响较小。
附图说明
图1是本发明的工作策略示意图
具体实施方式
本发明的内容包含一组控制流程、一系列功耗分配策略。
对集群设置一个功耗池，从功耗池中分配功耗给集群中所有节点。功耗池中的功耗总量包括静态功耗和动态功耗两部分，静态功耗在分配周期开始时分配到每个服务器节点，动态功耗在实时运行过程中不停的发生申请和归还。
1)控制流程：确定功耗池总量，周期性分配静态功耗和动态功耗，动态功耗由服务器节点自动申请、自动归还。
2)分配策略汇总：根据经验值或机房设计供电能力确定功耗池总量。
确定静态功耗和动态功耗的总量可使用经验值法、周期性法。
静态功耗分配到每个服务器可以平均分配或按优先级分配。
动态功耗申请策略可使用固定值申请策略、按需申请策略、节点间协助策略。
动态功耗归还策略可使用及时归还策略、定时策略、热平衡策略。
3)经验值法：根据应用特点和经验值划分静态功耗和动态功耗比例。如集群运行的应用特点为负载一直很高，且波动不大，可设定较高的静态功耗比例。
4)周期性法：根据历史数据和周期长度划分静态功耗和动态功耗比例。如每天为一个运行周期，参考一天前本时段的实际功耗设定静态功耗比例，其余为动态功耗。
5)固定值申请策略：每次申请固定的动态功耗增量。
6)按需申请策略：计算本节点性能提升一定比例所需的功耗增量，向功耗池申请。
7)节点间协助策略：节点申请动态功耗时，若功耗池中剩余量不足，该节点可以向优先级低的节点借用动态功耗。此策略由功耗池管理端选择使用。
8)及时归还策略：节点使用动态功耗后，若负载降到阈值以下且保持一段时间后，服务器立即归还动态功耗。
9)定时策略：节点获得动态功耗后，超过一定时间后必须将动态功耗归还功耗池。
10)热平衡策略：节点获得动态功耗后，若实时监测节点温度超过一定阈值，必须立即归还动态功耗。
Claims (14)
1.一种基于功耗池的集群功耗分配方法，其特征在于：对集群设置一个功耗池，从功耗池中分配功耗给集群中所有节点；功耗池中的功耗总量包括静态功耗和动态功耗两部分，静态功耗在分配周期开始时分配到每个服务器节点，动态功耗在实时运行过程中不停的发生申请和归还。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述功耗池总量根据经验值或机房设计供电能力确定。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述静态功耗和动态功耗的总量确定可使用经验值法、周期性法。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述静态功耗分配到每个服务器可以平均分配或按优先级分配。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述动态功耗申请策略可使用固定值申请策略、按需申请策略、节点间协助策略。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述动态功耗归还策略可使用及时归还策略、定时策略、热平衡策略。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述经验值法是根据应用特点和经验值划分静态功耗和动态功耗比例。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述周期性法是根据历史数据和周期长度划分静态功耗和动态功耗比例。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述固定值申请策略是每次申请固定的动态功耗增量。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述按需申请策略是计算本节点性能提升一定比例所需的功耗增量，向功耗池申请。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述节点间协助策略是节点申请动态功耗时，若功耗池中剩余量不足，该节点可以向优先级低的节点借用动态功耗
12.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述及时归还策略是节点使用动态功耗后，若负载降到阈值以下且保持一段时间后，服务器立即归还动态功耗。
13.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述定时策略是节点获得动态功耗后，超过一定时间后必须将动态功耗归还功耗池。
14.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述热平衡策略是节点获得动态功耗后，若实时监测节点温度超过一定阈值，必须立即归还动态功耗。
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| CN2011103968805A CN102497275A (zh) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | 一种基于功耗池的集群功耗分配方法 |
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