[发明专利]存储集群中的自适应功率保存

说明书

技术领域

本发明总的涉及功率保存。更具体地，本发明涉及存储集群中的功率保存。

背景技术

当前，正在进行普遍的努力以减小计算机的电力消耗，从而推动所谓的“绿色”技术并解决全球气候变化。但是，除了这些长期目标之外，减小的功率消耗还能够为企业主提供立即见效的节省。计算机系统使用的功率的减少不仅意味着计算机系统自身的电费降低，而且功率减小还将意味着计算机系统的冷却成本减少。对于管理大量数据中心的企业，冷却计算机机架所需的功率的减小会具有非常重要意义。对于这些企业，冷却容量(capacity)的减小还意味着数据中心所需的冷却基础设置减少以及所需的不动产减少。

因此，通常理想的是保存计算机存储集群中的功率，以节省钱并减少必需的冷却。但是，在客户应用一直向集群写入并从集群读取的存储集群中并且在存储集群自身评价其自己的数字对象完整性并进行数字对象的必要拷贝时，设计功率保存方案是具有挑战性的。

因此，需要这样一种技术和系统：其将减少计算机集群中的功率消耗，同时仍允许客户应用进行必要的访问，并将维持集群内的对象完整性。

发明内容

为了实现以上所述，并且根据本发明的目的，公开了一种功率保存技术。可以理解的是通过在卷(volume)不在使用中时使磁盘驱动器旋转减慢以及通过在节点不在使用中时减少CPU使用来保存功率，对存储集群是有利的。

本发明提出了一种机制，通过该机制，使用不足的集群能够开始使磁盘旋转减慢，并减少节点CPU的使用。目标不是特意地减少可用的处理能力以保存功率，而是辨识处理能力要求何时较低并采取行动以保存功率。在夜间或周末休眠的集群或者对于写入/读取/删除操作不常使用的集群将在休眠时期期间享受到显著的功率使用减小，或许高达80％至90％。集群的后续访问将自动地唤醒一个或多个节点来执行请求并最终可以恢复整个集群。尽管在对睡眠节点的首次访问时将出现附加的等待时间，但可得到的最大处理能力将不受影响。

该方法的优点包括：本发明能够根据客户应用的大幅变化的使用方式进行调节；每个节点和卷关于何时睡眠和苏醒作出其自己各自的决定；以及整个集群可以完全休眠。本发明不需要管理员设计更复杂的子集群布置以适应功率保存；并且，存在基本为零的管理日常支出。

本发明的第一实施例允许存储集群中的计算机节点及其硬盘各自独立地闲置，从而保存功率。第二实施例允许在整个存储集群闲置时对存储集群中的相关节点的读取或写入访问而不需要唤醒整个集群。第三实施例使用用于存档应用的存档模式，在该模式下，某些节点保持闲置和空载，直至被需要。第四实施例允许在集群已经闲置预定时间之后发生整个集群的健康处理。第五实施例使用固态驱动器(SSD)来消除由于旋转加快延时造成的闲置集群的初始等待时间。

附图说明

通过参照结合附图进行的下面描述，本发明连同其进一步的优点可以得到最佳的理解，在附图中：

图1示出了用于本发明的操作的环境。

图2是流程图，描绘了在正常操作中客户应用如何将文件写入到存储集群中。

图3是流程图，描绘了节点如何从活动状态转变到闲置状态。

图4是流程图，描绘了闲置的集群如何处理读取请求。

图5是流程图，描绘了闲置的集群如何处理写入请求。

图6A和6B示出了适于执行本发明的实施例的计算机系统。

具体实施方式