JP5153503B2 - 消費電力を推定するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
より詳細には、資源使用量計測部は、ハードウェア資源の使用量として、少なくともサーバの動作によるCPUの使用量を計測する。
本実施形態では、仮想サーバの使用に基づく消費電力を推定するために、特定のハードウェア構成を持つ基準サーバを想定する。そして、仮想サーバにおける計算資源の使用量(すなわち、仮想サーバが実装されている物理サーバのハードウェア資源の使用量)を基準サーバにおける計算資源の使用量に置き換え、基準サーバの計算資源の使用量に基づく消費電力を計算し、得られた消費電力を仮想サーバの使用に基づく消費電力と見なす。この仮想サーバの消費電力と見なされる基準サーバの消費電力を、仮想消費電力と呼ぶ。
図1は、本実施形態による課金システムの構成例を示す図である。
図1を参照すると、本実施形態の課金システムは、課金対象である仮想サーバが実現される物理サーバ100と、課金装置200とを備える。なお、図1に示す構成例では、1つの物理サーバ100が課金装置200に接続されているが、複数の物理サーバ100が課金装置200に接続されても良い。
図2に示すコンピュータ10は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)10aと、記憶手段であるメイン・メモリ10cおよび磁気ディスク装置(HDD:Hard Disk Drive)10gを備える。また、ネットワークを介して外部装置に接続するためのネットワーク・インタフェース・カード10fと、表示出力を行うためのビデオ・カード10dおよび表示装置10jと、音声出力を行うための音声機構10hとを備える。さらに、キーボードやマウス等の入力デバイス10iを備える。
Dimitris Economou, Suzanne Rivoire, Christos Kozyrakis, Partha Ranganathan, “Full-System Power Analysis and Modeling for Server Environments”, Workshop on Modeling Benchmarking and Simulation, June 2006.
次に、上記のように構成された課金システムにおける動作について説明する。
以下では、基準サーバにおける資源使用量と消費電力の関係を求める手法の例、物理サーバ100と基準サーバにおける資源使用量の関係を調べる手法の例、課金額の計算手順の例について、それぞれ説明する。
図3では、資源使用量として2つの計算資源の使用率(例えば、CPU使用率とメモリ容量の使用率)を用い、消費電力をこれら2つの計算資源の使用率の関数として求める例を示す。ここでは、物理基準サーバを用いて、図3に示す操作を行うことにより、基準サーバにおける資源使用量と消費電力との関係が得られる。
図4を参照すると、まず物理サーバ100(target machine)の資源使用量(Utiltarget)が初期化され(ステップ401)、物理サーバ100の処理能力(perftarget[Utiltarget])が計測される(ステップ402)。また、物理基準サーバ(reference machine)の資源使用量(Utilreference)が初期化され(ステップ403)、物理基準サーバの処理能力(perfreference[Utilreference])が計測される(ステップ404)。ここで、処理能力の具体的な内容は、計測対象の計算資源の種類に応じて様々であるが、例えばCPUの場合、一定時間に処理する命令数等が採用される。
図5に示すように、本実施形態の課金システムは、まず物理サーバ100において、資源使用量計測部120が、仮想サーバの使用に基づく資源使用量を計測する(ステップ501)。計測された仮想サーバごとの資源使用量は、課金装置200に送られる。
この例では、資源使用量としてCPU使用率のみを計測するものとする(すなわち、仮想サーバの使用による物理サーバ100のCPUの使用率に対して課金される)。基準サーバにおける仮想資源使用量と仮想消費電力との関係は、図6に示すものであるとする。また、仮想サーバを実装する物理サーバ100は、CPU時間あたりの処理量が基準サーバの1.5倍であるものとする。
この例では、課金対象として、CPUおよびメモリの使用に伴う仮想消費電力と共に、機器の冷却のための仮想消費電力を考慮するものとする。基準サーバにおけるCPU使用率に関わる仮想資源使用量と仮想消費電力との関係は、下記の計算式によって得られるものとする。
CPU使用率に関わる仮想消費電力=
POWERidle+POWERCPU(CPU使用率)
ここで、POWERidleはアイドル時の仮想消費電力、POWERCPUはCPUによる仮想消費電力である。仮想資源使用量と仮想消費電力との関係が図6に従う場合、POWERidleは40W、POWERCPUはCPU使用率の関数で0%の時には0W、100%で40Wとなる。
処理の実行に関わる仮想消費電力=
POWERidle+POWERCPU(CPU使用率)+POWERmem(使用メモリ容量)
全仮想消費電力=
処理の実行に関わる仮想消費電力+POWERcooling(冷却のための消費電力)
すなわち、この全仮想消費電力は、基準サーバのアイドル時の消費電力、基準サーバのCPUの使用による消費電力、基準サーバのメモリ使用量に応じた消費電力、基準サーバの冷却のための消費電力の総和として求められる。
その他、上記実施形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
Claims (11)
- サーバの消費電力を推定するシステムにおいて、
サーバの動作に応じて使用される当該サーバのハードウェア資源の使用量を計測する資源使用量計測部と、
前記資源使用量計測部により計測された前記ハードウェア資源の使用量を、前記サーバの動作を予め設定されたハードウェア構成による基準サーバで行った場合における当該基準サーバのハードウェア資源の使用量に換算する換算部と、
前記換算部により換算された前記基準サーバの使用量に基づき、前記サーバの動作により消費されたと推定される電力として、当該基準サーバにおいて当該動作が行われた場合の消費電力を計算する仮想消費電力計算部と、
を備える、システム。 - 前記仮想消費電力計算部により計算された前記消費電力に基づいて、前記サーバの動作に対する課金処理を行う課金処理部をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記資源使用量計測部は、前記ハードウェア資源の使用量として、少なくとも前記サーバの動作によるCPUの使用量を計測する、請求項1に記載のシステム。
- 同一のコンピュータ上で複数のサーバが動作する場合に、個々の当該サーバごとに、前記資源使用量計測部が前記ハードウェア資源の使用量を計測し、前記換算部が当該ハードウェア資源の使用量を前記基準サーバのハードウェア資源の使用量に換算し、前記仮想消費電力計算部が前記消費電力を計算する、請求項1に記載のシステム。
- 前記仮想消費電力計算部により計算された前記消費電力に基づいて、個々の前記サーバごとに、当該サーバの動作に対する課金処理を行う課金処理部をさらに備える、請求項4に記載のシステム。
- サーバの消費電力を推定し、課金するシステムにおいて、
同一のコンピュータ上で動作する複数のサーバに対して、個々のサーバごとに、当該サーバの動作に応じて使用される当該サーバのハードウェア資源の使用量を計測する資源使用量計測部と、
前記資源使用量計測部により計測された前記ハードウェア資源の使用量を、前記サーバの動作を予め設定されたハードウェア構成による基準サーバで行った場合における当該基準サーバのハードウェア資源の使用量に換算する換算部と、
前記換算部により換算された前記基準サーバの使用量に基づき、前記サーバの動作により消費されたと推定される電力として、当該基準サーバにおいて当該動作が行われた場合の消費電力を計算する仮想消費電力計算部と、
前記仮想消費電力計算部により計算された前記消費電力に基づいて、前記サーバの動作に対する課金処理を行う課金処理部と、
を備える、システム。 - サーバの消費電力を推定するシステムにおいて、
サーバの動作に応じて使用される当該サーバのハードウェア資源の使用量として、少なくとも、CPU使用率およびメモリ使用量を計測する資源使用量計測部と、
前記資源使用量計測部により計測された前記CPU使用率および前記メモリ使用量を、前記サーバの動作を予め設定されたハードウェア構成による基準サーバで行った場合における当該基準サーバのCPU使用率およびメモリ使用量に換算する換算部と、
前記換算部により換算された前記基準サーバの使用量に基づき、下記の式
消費電力=POWERidle+POWERCPU+POWERmem+POWERcooling
ただし、POWERidleは予め設定された前記基準サーバのアイドル時の消費電力、POWERCPUは前記換算部により計算された前記基準サーバのCPUの使用による消費電力、POWERmemは前記換算部により計算された前記基準サーバのメモリ使用量に応じた消費電力、POWERcoolingは予め設定された前記基準サーバの冷却のための消費電力
により、前記サーバの動作により消費されたと推定される電力を計算する仮想消費電力計算部と、
を備える、システム。 - サーバの消費電力を推定する方法において、コンピュータの情報処理により、
サーバの動作に応じて使用される当該サーバのハードウェア資源の使用量を計測するステップと、
前記ハードウェア資源の使用量を、前記サーバの動作を予め設定されたハードウェア構成による基準サーバで行った場合における当該基準サーバのハードウェア資源の使用量に換算するステップと、
前記基準サーバの使用量に基づき、前記サーバの動作により消費されたと推定される電力として、当該基準サーバにおいて当該動作が行われた場合の消費電力を計算するステップと、
を含む、方法。 - 計算された前記基準サーバにおける前記消費電力に基づいて、前記サーバの動作に対する課金処理を行うステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- コンピュータを、
サーバの動作に応じて使用される当該サーバのハードウェア資源の使用量の情報を取得する取得手段と、
前記ハードウェア資源の使用量の情報に基づき、当該使用量を、前記サーバの動作を予め設定されたハードウェア構成による基準サーバで行った場合における当該基準サーバのハードウェア資源の使用量に換算する換算手段と、
前記基準サーバの使用量に基づき、前記サーバの動作により消費されたと推定される電力として、当該基準サーバにおいて当該動作が行われた場合の消費電力を計算する仮想消費電力計算手段として、
前記コンピュータを機能させる、プログラム。 - 前記コンピュータを、計算された前記基準サーバにおける前記消費電力に基づいて、前記サーバの動作に対する課金処理を行う課金処理手段として、さらに機能させる、請求項10に記載のプログラム。
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