一种数据中心功耗调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据中心功耗调节方法及装置，该方法包括：采集机架总功耗；若判断获知机架总功耗接近第一预设阈值，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗；将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度。本发明专利技术提供的数据中心功耗调节装置包括采集模块、获取模块和调度模块。本发明专利技术提供的数据中心功耗调节方法和装置，将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度，并通过降低CPU运行频率和内存运行频率来降低机架功耗。通过上述方法调节机架功耗，在不影响数据中心稳定性的前提下，提高了供电利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心功耗调节方法及装置
本专利技术涉及功耗控制领域，特别涉及一种数据中心功耗调节方法及装置。
技术介绍
在数据中心内部，所有的服务器都分配有一定大小的功率配给，同时保证整个机架上的服务器的功率配给之和不超过机架电源的总功率。当前，很多数据中心分配给服务器的功率配给是服务器的额定功率。然而，服务器实际运行功率在大部分时间里远远低于额定功率，引起了功率配给的极大浪费，制约了机架装机数量。因此，适当降低数据中心内服务器的功率配给，对提升机架装机量，节约服务器的占地成本有着极为重要的意义。由于服务器CPU、硬盘等部件在制造时存在的工艺差别，会导致上架后服务器的峰值功耗与选型时候的峰值功耗存在差异(可以达到单个服务器相差20-30w)，这样会直接影响到现有部署方案下单个机架的节点数量，导致减少服务器部署密度。同时，由于IT设备峰值功耗的不确定性，现有的依赖经验的服务器部署方式会在数据中心部署的各个节点(机架，列头柜，单个机房等)处留下冗余，过多的冗余会降低数据中心供电的使用率。图1为数据中心CPU利用率累计分布图所示(数据从百度某数据中心采录，此数据中心目前负载较低)，如图1所示，CPU使用率从侧面反馈了整机的负载，横轴每小时内平均的CPU使用率，纵轴表示累计分布的比例，可以看到，统计到所有的服务器的粒度时(累计分布达到1)，数据中心(idc)层面的cpu利用率为31％左右，而在列头柜(pdu)和机架(rack)层面，使用率为39％和43％。从图中可以看出，由于数据中心设计时按照峰值功耗进行设计，而由于实际运行时业务很少会达到峰值功耗，在机架/列头柜/数据中心层面的稳定负荷率会小于设计的峰值功耗，并且在机架/列头柜/数据中心的负载率会逐步降低，通过利用这些分布不均的情况，可以增加服务器部署量。然而，现有的用于数据中心的服务器机架位分配方式通常是人工凭经验分配，存在着机架利用率不足，电力资源利用率低的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术的上述缺陷，提供一种数据中心功耗调节方法及装置。一方面，本专利技术提供一种数据中心功耗调节方法，包括：采集机架总功耗；若判断获知机架总功耗接近第一预设阈值，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗；将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度。其中，所述机架上布置多个不同型号的服务器，所述方法进一步包括：基于统一峰值功耗管理，不同型号的服务器对外提供统一的峰值功耗限制功能。其中，所述基于统一峰值功耗管理包括：基于从SMBIOS中获取新服务器的配置信息，修改现有服务器配置数据库，添加对于新服务器的功耗管理功能的支持。其中，所述方法还包括，定时处理被冻结的服务器，接收通用调度器发送的新任务。其中，所述利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度包括：若服务器功耗比接近第二预设阈值，则利用通用调度器迁移任务；若服务器功耗比高于第二预设阈值小于第三预设阈值，则利用通用调度器控制服务器暂停接受新任务。其中，所述方法还包括，当服务器功耗接近第四预设阈值时，通过降低CPU运行频率和/或内存运行频率的方式降低单个服务器功耗，进而降低机架总功耗。另一方面，本专利技术还提供一种数据中心功耗调节装置，包括：采集模块，用于采集机架总功耗；获取模块，用于判断获知机架总功耗接近第一预设阈值时，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗；调度模块，用于将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度。其中，所述调度模块还用于，定时处理被冻结的服务器，接收通用调度器发送的新任务。其中，所述调度模块具体用于：若服务器功耗比接近第二预设阈值，则利用通用调度器迁移任务；若服务器功耗比高于第二预设阈值小于第三预设阈值，则利用通用调度器控制服务器暂停接受新任务。其中，所述装置还包括限制模块，所述限制模块，用于当服务器功耗接近第四预设阈值时，通过降低CPU运行频率和/或内存运行频率的方式降低单个服务器功耗，进而降低机架总功耗。本专利技术提供的数据中心功耗调节方法和装置，当机架总功耗接近预设阈值时，获取机架内各服务器的功耗；将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度，并通过降低CPU运行频率和内存运行频率来降低机架功耗。通过上述方法调节机架功耗，在不影响数据中心稳定性的前提下，提高了供电利用率。附图说明图1为根据本专利技术实施例提供的数据中心CPU利用率累计分布图；图2为根据本专利技术实施例提供的数据中心功耗调节方法流程示意图；图3为根据本专利技术实施例提供的服务器峰值功耗管理流程图；图4为根据本专利技术实施例提供的数据中心功耗调节装置结构框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2为根据本专利技术实施例提供的数据中心功耗调节方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：步骤S1，采集机架总功耗；步骤S2，若判断获知机架总功耗接近第一预设阈值，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗；步骤S3，将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度。其中，步骤S1中，采集机架总功耗。当服务器为一体机时，通过查询数据中心拓扑信息，获取与本服务器同机架的所有服务器功耗，得到机架功耗；当服务器不是一体机时，可以从机架管理节点处得到机架功耗。一体机是指将传统分体台式机的主机集成到显示器中，从而形成一体台式机。具体地，当服务器是一体机时，可以实时获取机架上各服务器的当前功耗，以确定机架的总体功耗。例如，通过查询数据中心拓扑信息，获取机架上的各个服务器的当前功耗，并将各个服务器的当前功耗的总和确定为机架功耗。当服务器不是一体机时，可以通过机架上的各个设备各自的特定接口来获取其当前功耗；此外，还可以通过特定应用利用网络来获取机架上的各个设备的当前功耗。其中，步骤S2中，若判断获知机架总功耗接近第一预设阈值，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗。数据中心网络拓扑主要分为三层拓扑结构。包括数据中心与外部运营商互联的核心交换层，数据中心网络拓扑用户层或接入层，以及将连接两者实现数据聚合的汇聚层。本实施例中，通过查询数据中心拓扑信息，可以获取机架内各服务器功耗。具体地，第一预设阈值小于机架的峰值功耗，当服务器功耗接近第一预设阈值时，可以通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗。其中，由于服务器CPU、硬盘等部件在制造时存在的工艺差别，会导致上架后服务器的峰值功耗与选型时候的峰值功耗存在差异(可以达到单个服务器相差20-30w)，这样会直接影响到现有部署方案下单个机架的节点数量，导致减少服务器部署密度。需要对各个服务器的峰值功耗进行管理。本实施例中，所述机架上布置多个不同型号的服务器，各个服务器基于统一峰值功耗管理，不同型号的服务器对外提供统一的峰值功耗限制功能。图3为根据本专利技术实施例提供的服务器峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心功耗调节方法，其特征在于，包括：采集机架总功耗；若判断获知所述机架总功耗接近第一预设阈值，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗；将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度。

【技术特征摘要】
1.一种数据中心功耗调节方法，其特征在于，包括：采集机架总功耗；若判断获知所述机架总功耗接近第一预设阈值，则通过查询数据中心拓扑获取机架内各服务器的功耗；将各服务器按照功耗比排序，利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机架上布置多个不同型号的服务器，所述方法进一步包括：基于统一峰值功耗管理，不同型号的服务器对外提供统一的峰值功耗限制功能。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于统一峰值功耗管理包括：基于从SMBIOS中获取新服务器的配置信息，修改现有服务器配置数据库，添加对于新服务器的功耗管理功能的支持。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：定时处理被冻结的服务器，接收通用调度器发送的新任务。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用通用调度器根据服务器功耗比顺序依次对各服务器进行任务调度包括：若服务器功耗比接近第二预设阈值，则利用通用调度器迁移任务；若服务器功耗比高于第二预设阈值小于第三预设阈值，则利用通用调度器控制服务器暂停接受新任务。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱颖航，
申请(专利权)人：北京云集智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11