專利名稱：信息處理系統(tǒng)的運用管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由服務(wù)器裝置、存儲裝置、網(wǎng)絡(luò)裝置等的信息處理裝置組以及進(jìn)行其 冷卻的冷卻設(shè)備構(gòu)成的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，特別涉及對實現(xiàn)信息處理裝置組和 冷卻設(shè)備的綜合性的節(jié)電運用時所需要的信息處理裝置組的作業(yè)負(fù)荷的分配。
背景技術(shù)：
面向近年來的信息通信的飛速發(fā)展、以及廣播與通信的融合時代，預(yù)想到服務(wù)器 裝置、存儲裝置、網(wǎng)絡(luò)裝置等的信息處理裝置急劇增加。另一方面，為了消減二氧化碳以防 止地球溫暖化，需要消減由這些信息處理裝置構(gòu)成的信息處理基礎(chǔ)的消耗功率。特別是在 后端負(fù)責(zé)信息處理基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心，除了信息處理裝置組所消耗的功率即裝置功率以外， 進(jìn)行其冷卻的冷卻設(shè)備所消耗的功率即冷卻功率也占很大的比例，消減將裝置功率和冷卻 功率相加的綜合功率成為課題。面向數(shù)據(jù)中心的節(jié)電化，在服務(wù)器裝置、存儲裝置、網(wǎng)絡(luò)裝置等的信息處理裝置、 冷卻設(shè)備、運用管理中開始了各種努力。在信息處理裝置中，基于低功率設(shè)備的單位消耗功 率的性能提高、以及基于根據(jù)作業(yè)負(fù)荷的動作狀態(tài)的切換的節(jié)電功能的采用得到了進(jìn)展。 在冷卻設(shè)備中，開始了空調(diào)機自身的運轉(zhuǎn)效率提高以及供排氣口的氣流設(shè)計的最佳化、進(jìn) 而開始引入局部冷卻及液冷。在運用管理中，作為主要的對策列舉有工作信息監(jiān)視、工作調(diào) 度、以及基于虛擬化的裝置組的運用效率改善或聯(lián)合(consolidation)。冷卻設(shè)備一般根據(jù) 裝置組的最大額定功率來設(shè)計，但運用時的冷卻設(shè)備的消耗功率很大程度上依賴于對冷卻 設(shè)備的裝置組的功率的分布或變動。例如，空調(diào)機的效率依賴于裝置的功率即發(fā)熱、空調(diào)機 和裝置間的位置關(guān)系或距離、溫度、風(fēng)量、風(fēng)向等，因此根據(jù)裝置的功率和配置，冷卻功率大 受影響。今后，隨著數(shù)據(jù)中心的運用管理技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)想到為了使用虛擬化技術(shù)來進(jìn)行節(jié) 電化而利用服務(wù)器裝置的聯(lián)合，因此需要充分考慮對冷卻設(shè)備的裝置組的功率分布的不均 衡化或時間變動、消減裝置組和冷卻設(shè)備的總功率的對策。以往，作為服務(wù)器裝置或存儲裝 置等裝置或冷卻設(shè)備的運用管理方法，已知若干個公知例，但在上述的綜合性的節(jié)電化方 面，停留在局部或逐步的對策。在日本特開2004-126968號公報(專利文獻(xiàn)1)中，在對并列計算機進(jìn)行工作調(diào) 度的管理服務(wù)器中，根據(jù)計算機的溫度傳感器信息，向溫度低的計算機投入新工作，使工作 從溫度高的計算機向溫度低的計算機移動，防止由高溫引起的并列計算機的故障或性能下 降。此外，在工作的移動前后，還根據(jù)溫度信息來估計各個計算機和各計算機各自具備的冷 卻裝置的消耗功率，從而判斷能否移動。在日本特開2007-179437號公報(專利文獻(xiàn)2)中，在多個計算機的管理系統(tǒng)中， 根據(jù)計算機的溫度分布和工作信息，提取過熱計算機和非過熱計算機，使軟件從前者向后 者移動，實現(xiàn)節(jié)電化。此外，在提取對象計算機之后，比較軟件移動前后的計算機功率和空 調(diào)功率的變動，判斷可否移動。計算機功率是根據(jù)工作信息來求出，空調(diào)功率是根據(jù)溫度分 布來求出，溫度分布是根據(jù)溫度傳感器或溫度履歷或工作信息來求出。
在美國專利申請公開第2006/0259621號公報(專利文獻(xiàn)3)中，在對位于數(shù)據(jù)中 心的多個服務(wù)器分配作業(yè)負(fù)荷的方法中，比較被請求的作業(yè)負(fù)荷的資料和履歷資料，按照 服務(wù)器和空調(diào)的功率最低的履歷，向服務(wù)器分配被請求的作業(yè)負(fù)荷，若沒有合適的履歷則 隨機分配。在履歷資料中包含服務(wù)器的位置、類別、工作信息、進(jìn)氣溫度、排氣溫度、作業(yè)負(fù) 荷的類型、服務(wù)器和空調(diào)的功率。服務(wù)器和空調(diào)的功率是根據(jù)服務(wù)器的進(jìn)氣溫度、比熱以及 風(fēng)量來求出，或者根據(jù)功率計來測定。在美國專利申請公開第2006/0259793號公報(專利文獻(xiàn)4)中，在對位于數(shù)據(jù)中 心的多個服務(wù)器分配功率的方法中，在地理位置接近的服務(wù)器間或機架間進(jìn)行功率預(yù)算的 平衡，以接近理想的模擬的溫度分布即功率分布，并根據(jù)該預(yù)算分配，指定服務(wù)器的離散化 的功率狀態(tài)，防止由熱點或冷點引起的服務(wù)器的故障。表示對各服務(wù)器的理想功率的熱系 數(shù)是根據(jù)各服務(wù)器的排氣溫度、平均的服務(wù)器的基準(zhǔn)排氣溫度和空調(diào)的供給溫度來求出。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-126968號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-179437號公報專利文獻(xiàn)3 美國專利申請公開第2006/0259621號公報專利文獻(xiàn)4 美國專利申請公開第2006/0259793號公報發(fā)明要解決的課題在專利文獻(xiàn)1中，向并列計算機中的溫度低的計算機分配工作，但其并不一定節(jié) 電。此外，由于在工作的移動前后估計計算機的消耗功率，因此有關(guān)移動源和移動目的地的 功率會下降，但對于并列計算機整體來說，也只不過是局部的節(jié)電化。即，沒有帶來計算機 的綜合節(jié)電化。在專利文獻(xiàn)2中，在軟件移動前后比較了計算機功率和空調(diào)功率的變動，但 比較對象僅限于所提取的過熱和非過熱的計算機，并沒有考慮將計算機組和空調(diào)設(shè)備結(jié)合 的總功率。即，沒有帶來計算機室的綜合節(jié)電化。在專利文獻(xiàn)3中，根據(jù)服務(wù)器和空調(diào)的功 率最低的履歷資料，向服務(wù)器分配作業(yè)負(fù)荷，因此雖然對于履歷的范圍內(nèi)的作業(yè)負(fù)荷能夠 降低將服務(wù)器組和空調(diào)設(shè)備結(jié)合的功率，但在沒有履歷的情況下，只能根據(jù)履歷的積累來 逐步地改善。即，實現(xiàn)計算機室的節(jié)電化為止需要花費長時間。在專利文獻(xiàn)4中，在接近的 服務(wù)器間平衡功率預(yù)算，以使得接近理想的溫度分布，因此沒有降低服務(wù)器組整體的合計 功率。即，沒有帶來計算機室的綜合的節(jié)電化。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在只能實現(xiàn)局部的節(jié)電化、并且實現(xiàn)節(jié)電化為止需要長時 間的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是在包括信息處理裝置以及空調(diào)機的計算機室中，通過對信息處理 裝置的作業(yè)負(fù)荷分配的最佳化，在短時間內(nèi)實現(xiàn)計算機室的節(jié)電化。解決課題的手段本發(fā)明為了在包括信息處理裝置以及空調(diào)機的計算機室中，實現(xiàn)通過作業(yè)負(fù)荷的 分配的最佳化進(jìn)行的計算機室的節(jié)電化，具備以下的特征。 代表實施例的特征是對于空調(diào)機計算有關(guān)信息處理裝置的空調(diào)機動作系數(shù)。一 般，空調(diào)機動作系數(shù)COP是為了交換計算機室內(nèi)的熱而使空調(diào)機工作時的、空調(diào)機的熱交 換功率，用式1來表示。
COP =熱交換能力/空調(diào)機功率……(式1)有關(guān)空調(diào)機的信息處理裝置的空調(diào)機動作系數(shù)是空調(diào)機交換指定的信息處理裝 置的發(fā)熱時的COP (性能系數(shù))，這里稱作按裝置分的COP。將有關(guān)空調(diào)機j的信息處理裝 置i的按裝置分的COP即COPji，用信息處理裝置i的發(fā)熱量PDi、有關(guān)空調(diào)機j的信息處 理裝置i的空調(diào)機功率PCji，通過式2來表示。COPji = PDi/PCji......(式 2)熱一般會擴散，因此空調(diào)機和信息處理裝置之間的距離越長，按裝置分的COP越 降低。如果考慮熱的擴散依賴于氣流、風(fēng)量、溫度，則按裝置分的COP需要根據(jù)三維熱流體 仿真結(jié)果等來求出。但是，也可以用其他方法求出按裝置分的COP。作為一例，將問題簡單 化，假設(shè)熱二維性地擴散、按裝置分的COP與空調(diào)機和信息處理裝置之間的距離的平方成 反比，則將有關(guān)空調(diào)機j的信息處理裝置i的按裝置分的COP即COPji，用空調(diào)機j和信息 處理裝置i之間的距離Lji、空調(diào)機j固有的空調(diào)機動作系數(shù)COPj以及環(huán)境常數(shù)A，通過式 3表示?？照{(diào)機動作系數(shù)COPj能夠通過空調(diào)機j的規(guī)格來求出，距離Lji能夠通過由計算 機室的空調(diào)機和信息處理裝置組的位置構(gòu)成的配置信息來求出。COPji = (A/Lji2) XCOPj......(式 3)通過按裝置分的C0P，能夠計算有關(guān)某信息處理裝置的空調(diào)機功率。在一臺空調(diào) 機j對信息處理裝置i的發(fā)熱進(jìn)行處理的情況下，假設(shè)信息處理裝置的發(fā)熱量與裝置功率 相等，將有關(guān)空調(diào)機j的信息處理裝置i的空調(diào)機功率PCji，用信息處理裝置i的裝置功率 PDi和COPji通過(式4)表示。此外，在多個空調(diào)機對信息處理裝置i的發(fā)熱進(jìn)行處理的 情況下，假設(shè)空調(diào)機所處理的信息處理裝置的發(fā)熱量與各空調(diào)機的COPji比成比例，則將 有關(guān)信息處理裝置i的空調(diào)機功率PCi，用空調(diào)機臺數(shù)N、PDi、C0Pji通過(式5)表示。PCji = PDi/COPji......(式 4)
權(quán)利要求
1.一種信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，通過預(yù)先保存了計算機室的多個信息處理裝置 以及空調(diào)機的配置信息、各空調(diào)器的規(guī)格信息以及各信息處理裝置的規(guī)格信息的運用管理 裝置，決定對上述多個信息處理裝置的作業(yè)負(fù)荷分配，實現(xiàn)節(jié)電運用，該方法的特征在于，根據(jù)從上述配置信息中提取的各信息處理裝置和有助于冷卻的各空調(diào)機之間的相對 距離以及各空調(diào)機的規(guī)格，求出有關(guān)各信息處理裝置的按裝置分的空調(diào)機動作系數(shù)；使用上述按裝置分的空調(diào)機動作系數(shù)，生成裝置關(guān)聯(lián)消耗功率式，該裝置關(guān)聯(lián)消耗功 率式表示各信息處理裝置的消耗功率和各信息處理裝置平均的空調(diào)機消耗功率的合計；根據(jù)生成的上述各信息處理裝置的裝置關(guān)聯(lián)消耗功率式和各信息處理裝置的性能，計 算節(jié)電性評價指數(shù)，該節(jié)電性評價指數(shù)表示各信息處理裝置的平均單位消耗功率的性能；對于節(jié)電性評價指數(shù)高的信息處理裝置，比節(jié)電性評價指數(shù)低的信息處理裝置優(yōu)先地 分配作業(yè)負(fù)荷，從而決定作業(yè)負(fù)荷分配。
2.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，上述信息處理裝置是服務(wù)器裝置，上述節(jié)電性評價指標(biāo)是利用該服務(wù)器裝置的消耗功 率和該服務(wù)器裝置平均的空調(diào)機消耗功率的合計消耗功率、以及該服務(wù)器裝置的處理性能 來計算的平均單位消耗功率的處理性能。
3.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，上述信息處理裝置是存儲裝置，上述作業(yè)負(fù)荷是設(shè)置在存儲裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)保存區(qū)域， 上述節(jié)電性評價指標(biāo)是利用該存儲裝置的消耗功率和該存儲裝置平均的空調(diào)機消耗功率 的合計消耗功率、以及該存儲裝置的數(shù)據(jù)保存區(qū)域來計算的平均單位消耗功率的數(shù)據(jù)保存 區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，還包括取得被分配了作業(yè)負(fù)荷的各信息處理裝置的裝置功率測定值的步驟；使用求出的上述按裝置分的空調(diào)機動作系數(shù)和取得的該各信息處理裝置的裝置功率 測定值，通過空調(diào)機功率式計算上述各空調(diào)機的功率計算值的步驟；以及將各空調(diào)機的運轉(zhuǎn)功率控制為計算出的功率計算值的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，在上述作業(yè)負(fù)荷分配中，從能夠分配要決定分配的作業(yè)負(fù)荷的信息處理裝置中，選擇 上述節(jié)電性評價指數(shù)最大的信息處理裝置來分配，并且從節(jié)電性評價指標(biāo)高的信息處理裝 置起依次分配作業(yè)負(fù)荷。
6.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，上述按裝置分的空調(diào)機動作系數(shù)，通過對空調(diào)機固有的動作系數(shù)乘以與對應(yīng)的信息處 理裝置和該空調(diào)機的相對距離的平方成反比的系數(shù)來計算。
7.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，上述各信息處理裝置的裝置關(guān)聯(lián)消耗功率式是該信息處理裝置的資源利用率的函數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，上述節(jié)電性評價指標(biāo)是在上述裝置關(guān)聯(lián)消耗功率式中代入管理者決定的資源利用率 最大值而計算出的平均單位功率的處理性能。
9.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，對于應(yīng)分配給上述多個信息處理裝置的各個作業(yè)負(fù)荷，附加表示是否為以節(jié)電為優(yōu)先的分配的分配策略，只有以節(jié)電為優(yōu)先的分配的情況，才對可分配的信息處理裝置中的、上 述節(jié)電性評價指標(biāo)最大的信息處理裝置分配該作業(yè)負(fù)荷。
10.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，除了計算上述節(jié)電性評價指標(biāo)以外，還按照上述各信息處理裝置，計算表示其最大資 源利用率的空閑資源量的服務(wù)持續(xù)性評價指數(shù)，并對于應(yīng)分配給上述各信息處理裝置的各 個作業(yè)負(fù)荷，附加表示是以節(jié)電為優(yōu)先的分配、還是以服務(wù)持續(xù)性為優(yōu)先的分配的分配策 略，在以節(jié)電為優(yōu)先的分配的情況下，對可分配的信息處理裝置中的、上述節(jié)電性評價指標(biāo) 最大的信息處理裝置分配該作業(yè)負(fù)荷，在以服務(wù)持續(xù)性為優(yōu)先的分配的情況下，對上述服 務(wù)持續(xù)性評價指數(shù)最大的信息處理裝置分配該作業(yè)負(fù)荷。
11.如權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)的運用管理方法，其特征在于，上述各信息處理裝置的服務(wù)持續(xù)性評價指數(shù)，根據(jù)該信息處理裝置的最大資源利用率 的空閑資源量來計算。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信息處理系統(tǒng)的運用管理方法。在由信息處理裝置及空調(diào)機構(gòu)成的計算機室中，通過對信息處理裝置的作業(yè)負(fù)荷分配的最佳化，在短時間內(nèi)實現(xiàn)計算機室的節(jié)電化。因此，對于空調(diào)機，計算有關(guān)信息處理裝置的空調(diào)機動作系數(shù)。對于信息處理裝置，生成裝置功率和空調(diào)機功率的合計即裝置關(guān)聯(lián)消耗功率式。通過信息處理裝置的裝置關(guān)聯(lián)消耗功率式，計算計算機室整體的消耗功率。使用節(jié)電性評價指標(biāo)，決定作業(yè)負(fù)荷的分配，實現(xiàn)計算機室整體的節(jié)電化。根據(jù)作業(yè)負(fù)荷的分配結(jié)果，控制在信息處理裝置中工作的作業(yè)負(fù)荷。通過按裝置分的COP以及信息處理裝置的裝置功率測定值，計算空調(diào)機功率。根據(jù)空調(diào)機功率的計算結(jié)果，控制空調(diào)機的輸出。
文檔編號G06F1/32GK102099791SQ20098012782
公開日2011年6月15日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者中島忠克, 沖津潤, 加藤猛, 齋藤達(dá)也 申請人:株式會社日立制作所