[发明专利]在数据中心动态分配功率的方法和设备

说明书

技术领域

一般来说，本发明的实施例涉及计算机系统的功率管理领域，更具体来说，涉及用于为服务器机架中的服务器动态分配功率封顶极限(capping limit)的方法和设备。

背景技术

服务器机架是为特定功率消耗包络而设计的，包络取决于多种因素，例如服务器机架中的服务器的数量、服务器机架中的服务器的类型(例如，具有低功率CPU或高功率CPU的服务器)、放置服务器机架的房间的冷却系统、服务器机架中服务器的供电配电网络等。诸如服务器机架的计算机系统中的服务器执行多个应用，并且可具有多种多样的工作负荷。多种多样的工作负荷意味着，在给定时间，在相同机架中，由于不同工作负荷需要不同的处理器使用率，所以计算机系统中的一个服务器可能消耗与另一个服务器不同量的功率。服务器中的充分使用的处理器意味着没有浪费处理器的任何处理循环。

但是，由于服务器机架的总功率容量对服务器设置了功率极限，所以可能不能充分使用服务器。由服务器机架中的功率限制引起的这些未充分使用的服务器可表现出性能损失。性能损失定义为在没有任何功率消耗极限的情况下允许处理器处理时出现的处理器使用率。对服务器设置的功率极限还可源自由服务器本身对该服务器设置的内部功率极限。例如，服务器中的功率控制器单元可将服务器功率容量设置为基于处理器可靠性和寿命基准的保守极限。如果处理器(或容纳处理器的服务器)倾向于消耗超过保守极限的功率(一般经由处理器之中、之上或周围的热传感器进行监视)，则处理器进行节流(throttle)。节流意味着，减小处理器工作频率和/或电源电平以降低所消耗的功率以及由处理器生成的热量。

一种增加服务器的计算能力、同时减小服务器机架中的服务器的性能损失的方法是向服务器机架提供更好的温度冷却设施以及提升由每个服务器的功率控制器单元设置的功率极限。但是，这种减小性能损失的方法没有基于各个服务器的工作负荷考虑它们的功率消耗。这种方法还需要诸如更好的温度冷却设施的物理基础设施改变以及服务器机架内的服务器中的配电网络的重新设计。此外，确定服务器机架中的各个服务器的功率预算的探索性方法利用特定的功率指定方法，这些方法没有鉴于服务器的性能损失考虑服务器的可预见到的功率需求。

发明内容

本发明涉及一种方法，包括：

测量具有一个或多个服务器的计算机系统的功率消耗；

估计所述一个或多个服务器中的每个服务器的功率需求的概率分布，所述估计基于所述测量的功率消耗；

经由所述估计的概率分布估计性能损失；

计算所述一个或多个服务器中的每个服务器的功率封顶极限，所述计算基于所述估计的概率分布和所述性能损失；以及

通过修改所述一个或多个服务器中的每个服务器的之前的功率封顶极限来为所述一个或多个服务器中的每个服务器动态地分配功率封顶极限。

本发明涉及一种其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述指令在执行时使计算机执行一种方法，所述方法包括：

测量具有一个或多个服务器的计算机系统的功率消耗；

估计所述一个或多个服务器中的每个服务器的功率需求的概率分布，所述估计基于所述测量的功率消耗；

经由所述估计的概率分布估计性能损失；

计算所述一个或多个服务器中的每个服务器的功率封顶极限，所述计算基于所述估计的概率分布和所述性能损失；以及

为所述一个或多个服务器中的每个服务器动态地分配所述功率封顶极限。

本发明涉及一种设备，包括：

具有一个或多个服务器的服务器机架；

经由网络接口与所述服务器机架耦合的处理器，所述处理器具有用于执行包括以下步骤的方法的逻辑：

测量所述服务器机架的功率消耗；

估计所述一个或多个服务器中的每个服务器的功率需求的概率分布，所述估计基于所述测量的功率消耗；

经由所述估计的概率分布估计性能损失；

计算所述一个或多个服务器中的每个服务器的功率封顶极限，所述计算基于所述估计的概率分布和所述性能损失；以及

为所述服务器机架的所述一个或多个服务器中的每个服务器动态分配所述功率封顶极限。

附图说明

根据以下给出的详细描述以及本发明的各种实施例的附图，将能更全面地了解本发明的实施例，但是，这些附图不应视为是将本发明局限于特定实施例，而是它们只是为了说明和理解的目的。

图1是根据本发明一个实施例通过计算功率需求的概率分布来计算功率封顶极限的流程图。