[发明专利]一种面向能耗优化的无服务器计算资源分配系统

权利要求书

1.一种面向能耗优化的无服务器计算资源分配系统，其特征在于，该系统包括资源探索器(100)、资源配置器(200)、无服务器计算系统(300)、系统监控器(400)以及资源协调器(500)；其中：

所述资源探索器(100)，用于利用离线训练好的机器学习预测模型为无服务器计算系统(300)中新启动的函数进行资源探索，找到待分配用户资源中满足函数应能需求的配置，同时找到能耗最小化的最佳配置方案：即在临界区中找到能耗最小化的资源配置，即：函数运行时功耗P*请求执行时间T最小的资源配置方案；所述机器学习预测模型使用皮尔逊和斯皮尔曼相关系数来评估这些指标与函数运行时功率和延迟之间的相关性；选择与函数延迟相关的六个指标包括末级缓存、CPU核心主频率、CPU核心数量、函数实例的数量、QPS、每条请求的计算量，以及与能耗相关的四个指标包括末级缓存、CPU核心主频率、CPU核心数量和每条请求的计算量，构建数据集用于离线训练延迟和能耗模型；

所述资源配置器(200)，用于实现资源配置方案中找到所有满足函数性能需求的资源配置；

所述系统监控器(400)，用于监控三个指标：(1)无服务器计算平台中是否有新部署的函数；(2)服务器的当前功率是否超过了散热设计功耗阈值，如果超过，监控器会向协调器发出功耗过载警报；(3)每个函数的延迟是否超过了各自的延迟阈值，一旦发现函数延迟超过了设定的阈值，系统监控器(400)则会向系统协调器(500)发出延迟违反警报；

所述资源协调器(500)，用于在接收到系统监控器(400)发来的警报信息后，做出相应的调整，即：在接收到功耗过载警报之后，对无服务器计算系统(300)中功耗最大的函数进行降温处理，每次逐级降低函数所拥有CPU核心的频率，直至整体的功率低于设置的阈值。

2.如权利要求1所述的一种面向能耗优化的无服务器计算资源分配系统，其特征在于，所述资源探索器(100)进一步包括以下处理：首先对资源进行缩减，消除那些远超函数本身资源需求的资源配置；然后使用二分搜索算法在过滤后的资源配置方案中找到满足函数性能需求的临界区；最后在临界区内展开遍历，找到满足函数性能需求且能耗最小的资源配置方案。

3.如权利要求1所述的一种面向能耗优化的无服务器计算资源分配系统，其特征在于，所述资源配置器(200)进一步包括以下处理：在收到最佳资源组合之后，负责与平台和操作系统交互，执行为函数分配资源的操作。

4.如权利要求1所述的一种面向能耗优化的无服务器计算资源分配系统，其特征在于，所述系统监控器(400)进一步包括以下处理：定期查看当前节点的总功率；如果当前服务器的总功率超过了系统所设置的功耗阈值，系统监控器(400)则会发出功耗过载警报；系统监控器(400)监控无服务器计算平台(300)中是否有新部署的函数；如果有，首先会异步启动一个记录函数信息的线程，去收集该函数的启动时功耗、容器启动时间和容器空闲功耗；在收集完成后，根据这些信息，计算函数最长存活时间，公式如下：

函数最长存活时间＝冷启动功耗*冷启动时间/函数空闲功耗

同时，系统监控器(400)触发后续的资源探索和资源分配。