[发明专利]伺服器系统及其电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源管理机制，尤其涉及一种伺服器系统及其电源管理方法。

背景技术

云端运算(cloud computing)技术是通过网际网络(Internet)结合大量的伺服器以形成超高运算与超大储存能力。云端运算技术可将这些伺服器的软硬件进行共享或分工，并通过网络及浏览器来操作这些服务的网页，使用上面的接口进行各种运算和工作。由于这些伺服器的数量庞大，由伺服器组成的伺服器机群(server group)通常会采用电源管理机制以降低电源消耗。

图1所示，图1是一种伺服器系统100的示意图。在伺服器系统100中具有大量的节点PM(Physical Machine)，每个节点PM便是伺服器系统100中的实体主机，而这些节点PM皆与网络110相连。并且，每个节点PM上皆架设有一至多个虚拟主机VM(virtual machine)，以通过网络110执行云端运算功能。管理伺服器120通过网络110来对这些节点PM执行电源管理。于部分实施例中，管理伺服器120可以是伺服器系统100中某个节点PM，其可执行虚拟主机中的特定功能以进行电源管理机制。

以往所知的电源管理机制会将部份节点PM中负载较重的虚拟主机VM转移至总量负载较轻的节点PM，以平衡每个节点PM的负载，此动作亦可称为虚拟主机VM的即时转移(live migration)，藉以实现每个节点的负载平衡(load balance)。

进行即时转移后，如果每个节点PM的平均总量负载仍然偏低时，便可将某些节点PM中的虚拟主机VM全数转移至其他节点PM中，并关闭没有虚拟主机VM在其中的节点PM，便可减少运作中节点PM的数量，亦可使运作中的节点PM能够在最有效的电源使用效率中执行所有的虚拟主机，上述动作可称为节点关闭(node power-off)。相对地，如果每个节点PM的平均总量负载偏高而难以负荷时，便会开启/再启动未运作的节点PM，并进行虚拟主机VM的即时转移，以维持电源使用效率，上述动作亦可称为可称为节点启动(node power-on)。

虽然上述的电源管理机制在理论上可节省较多的电源，但虚拟主机VM在其转移过程中将会耗费大量的网络频宽，因而降低整体云端运算的效能。每个虚拟主机VM的负载大小也会因为使用者数量、应用软件的种类等因素而随时产生变化，因而难以估计这些变化的发生时点。因此，如果节点PM会经常性进行虚拟主机VM的即时转移、节点PM的电源关闭与再启动等电源管理机制时，将会大幅度降低云端运算的效率。因此，在云端运算技术中，如何在具有众多节点的伺服器系统100采用较佳的电源管理机制便是目前欲待深入研究的方向。

发明内容

本发明提供一种伺服器系统及其电源管理方法，其依据节点的中央处理单元(CPU)使用率来动态调整CPU的运算效能及工作周期的状态，以在不影响虚拟主机的工作效率之下节省电源消耗。

本发明提供一种伺服器系统的电源管理方法，上述伺服器系统包括有多个节点。伺服器系统的电源管理方法包括下列步骤。检测每个节点(例如，一特定节点)内中央处理单元所对应的使用率以计算此特定节点的CPU平均使用率。依据此平均使用率以判断此特定节点的状态。当此状态低于正常负载状态时，便调整此特定节点中的CPU操作参数，以降低CPU的处理速度，并使此状态回到正常负载状态而节省电源消耗。类似地，当此状态高于正常负载状态时，便调整此特定节点中的CPU操作参数以提升CPU的处理速度，并使此CPU的状态回到正常负载状态。

换言之，本发明提供一种伺服器系统的电源管理方法，其中该伺服器系统包括多个节点，该伺服器系统的电源管理方法包括下列步骤：检测一特定节点中至少一中央处理单元所对应的至少一使用率以计算该特定节点的一平均使用率，其中该特定节点是该些节点的其一；依据该平均使用率判断该特定节点的一状态；当该状态低于一正常负载状态时，调整该特定节点中该中央处理单元的一操作参数以降低该中央处理单元的处理速度，以使该状态回到该正常负载状态；以及当该状态高于该正常负载状态时，调整该操作参数以提升该中央处理单元的处理速度，以使该状态回到该正常负载状态。

在本发明的一实施例中，伺服器系统的电源管理方法还包括下列步骤。当调升上述CPU的操作参数仍然无法使上述状态回到正常负载状态时(例如，当CPU的状态已是满载负载状态且CPU的运算效能已调整至最大值并且CPU的工作周期已调整至最大值)，则进行一虚拟主机即时转移程序，以平衡这些节点所承受的负载。