[发明专利]基于改变控制模式进行机群系统能耗管控的方法

权利要求书

1.一种基于改变控制模式进行机群系统能耗管控的方法，其特征在于所述能耗管控包括有下列处理步骤：

步骤一：管控节点通过接口层实时查询计算节点的状态CO{A_N，B_N，C_N，D_N，E_N}，若计算节点为空闲时，则依据空闲时间将计算节点分别设置为C_N状态、D_N状态或E_N状态；

所述的计算节点状态CO{A_N，B_N，C_N，D_N，E_N}中A_N表示计算节点处于运行状态，B_N表示计算节点处于空闲状态，C_N表示计算节点处于待机状态，D_N表示计算节点处于挂起到内存状态，E_N表示计算节点处于挂起到硬盘状态，N表示任意一个计算节点；

步骤二：当有计算任务时，管控节点分配计算任务的规则为：

(A)若有空闲计算节点时，则管控节点分配计算任务给该计算节点，并执行步骤三；

(B)若无空闲计算节点时，则唤醒处于C_N状态、D_N状态或E_N状态的计算节点，并分配计算任务给该计算节点，并执行步骤三；

(C)若计算节点都处于A_N状态，则不分配计算任务；

步骤三：管控节点依据任务负载CQ{M，D，T}发送控制命令CT{ID_N，M_N}来设置计算节点运行任务时的控制模式CM{A_M，B_M，C_M，D_M，E_M}；

所述的计算节点任务负载CQ{M，D，T}中M表示计算任务规模，D表示分配给节点任务量的变化频率，T表示任务执行时间；

所述的控制命令CT{ID_N，M_N}中ID_N表示需要设置的计算节点，M_N表示需要设置的控制模式CM{A_M，B_M，C_M，D_M，E_M}中的一种；

所述的控制模式CM{A_M，B_M，C_M，D_M，E_M}中A_M表示当计算任务量固定，并且性能要求大于节能要求时，使用性能优先模式；B_M表示当计算任务量固定，并且节能要求大于性能要求时，使用节能模式；C_M表示当计算任务量动态变化，变化次数不超过设定阀值时，选择使用手动模式，在这种模式下手动控制使用的CPU核的数量，以及每个CPU的主频；D_M表示当计算任务量动态变化，并且变化次数超过设定的阀值时，选择使用半自动模式，在这种模式下，需要使用者设定主频变换的计算任务量临界值以及节能倾向；E_M表示当处理器没有任务时，空闲时间达到阀值后，依据空闲的时长，设定计算节点进入C_N状态、D_N状态或E_N状态；

步骤四：当计算节点收到管控节点的控制命令CT{ID_N，M_N}后，并依据该控制命令CT{ID_N，M_N}设置相应的控制模式，并执行分配的计算任务；

计算节点能耗状态转换关系为：

A_N和B_N状态时，计算节点能耗处于最高，即活跃状态；

C_N状态时，计算节点只关闭显示器，而维持其余部件的供电；

D_N状态时，计算节点将CPU运行时环境保存到RAM存储器，并将除RAM之外的部件断电，只供给RAM必要的电量维持数据；

E_N状态时，计算节点将CPU运行时环境和存储器状态保存到本地硬盘，然后关闭除网卡之外所有部件的供电，只保留网卡供电用于唤醒；

B_N状态至C_N状态所需的等待时间记为t1，B_N状态至C_N状态的空闲时间记为T_B→C，且t1＝3min～10min；

C_N状态至D_N状态所需的等待时间记为t2，C_N状态至D_N状态的空闲时间记为T_C→D，且t2＝3min～10min；

D_N状态至E_N状态所需的等待时间记为t3，D_N状态至E_N状态的空闲时间记为T_D→E，且t3＝10min～30min；

若计算节点中T_B→C＞t1时，则计算节点转入C_N状态；

若计算节点中T_C→D＞t2时，则计算节点转入D_N状态；

若计算节点中T_D→E＞t3时，则计算节点转入E_N状态；

而计算节点无论处于C_N状态、D_N状态或E_N状态，节点一旦分配了新的任务，都转向活跃状态。