[发明专利]一种面向场景预测的服务器功耗管理方法

说明书

技术领域

本发明设计一种交互界面开发技术，具体地说是一种面向场景预测的服务器功耗管理方法。

背景技术

服务器能耗的增加主要体现在如下几个方面：首先是CPU功耗的增加，几十年来，CPU的制造工艺不断提升，频率越来越高，在其计算能力飞速提升的同时，其功耗同样增长惊人；其次是内存及其功耗的增加，随着制造工艺的改进，内存容量越来越大，速度越来越快；再次是芯片组和外围设备，由于CPU和内存频率不断提高，这就要求和它们配合的芯片组，总线和外围设备都需要工作在更高的频率，才能充分发挥其性能，而更高的频率意味着更多的电能消耗；第四方面是机房制冷和供电设备的能耗，由于服务器对高温非常敏感，因此机房必须配置大量的制冷设备，而且机房供电设备在电压转换时会损失部分电能。以百万亿次超级计算机为例，其每年的电费开销预期将高达千万元人民币以上，未来持续千万亿次超级计算机系统的能源消耗预期将远高于以上估算，因此，当前节能减耗已逐渐成了服务器技术的关键词。

目前业界在服务器节能技术方面的研究主要集中在三个方面：芯片级节能技术，如CPU功耗控制、CPU频率调整等；基础架构级节能技术，如高效率电源、智能温控风扇等；系统级节能技术，如基于作业调度的机群节点休眠、面向能耗的进程及作业级迁移等。以上各方面虽然能节约部分功耗，但并不能提高机房的整体冷却效率，因此达不到更好的服务器节能减耗的效果。

因此，如何既能准确的管理服务器系统实际功率消耗，又能提高服务器机房的整体节能减耗的效率，更进一步地实现具有预测处理能力的自主性服务器系统功耗管理机制就成了亟需解决的问题。

发明内容 

针对如何准确的管理服务器系统实际功耗，提高机房的整体节能减耗的效率，本发明提出了一种具备基于数据挖掘的面向场景预测模型，并应用该模型对服务器系统功耗进行管理的方法。

本发明所述面向场景预测的服务器功耗管理方法，解决所述技术问题采用的技术方案如下：所述面向场景预测的服务器功耗管理方法，通过挖掘多种应用场景下服务器系统实际功耗的具体变化规律，建立一种服务器系统功耗与应用场景间的预测模型，从预测的角度对服务器功耗进行管理；所述面向场景预测的服务器功耗管理方法主要内容包括：服务器历史数据挖掘方法、预测策略模型、功耗管理策略的设定及其实施；

所述面向场景预测的服务器功耗管理方法，首先获得服务器系统的具体场景下的历史功耗数据，然后通过离线数据挖掘方法对历史数据进行整理和分析，根据数据挖掘结果建立面向应用场景的预测策略模型，并给出基于预测策略模型的功耗管理策略，最后面向Node Manager进行实施进行功耗动态管理。

进一步，所述服务器历史数据挖掘方法中，服务器历史数据来源于服务器系统不同应用场景下采集的历史数据，数据挖掘有明确的场景面向性和时间性；

所述数据挖掘方法是指，首先通过数据抽取、转换、洗涤、集成及加载对数据预处理，再通过聚合、回归、分类算法和关联关系对数据进行分析处理；其中，数据挖掘分析是针对服务器系统不同应用场景采集的历史功耗数据离线进行的。

进一步，所述预测策略模型的建立以数据挖掘的结果为基础，其是针对服务器系统功耗变化趋势与应用场景提出的转换模型，给出了服务器系统功耗与应用场景转换关系，对功耗管理提供预测控制策略。

进一步，所述功耗管理策略是基于上述预测策略模型给出的，即功耗管理策略的制定以预测策略模型为基础；所述功耗管理策略的设定项包括：策略标号、策略类型、策略功耗阈值、策略执行周期、策略循环周期。

进一步，所述功耗管理策略的实施：通过Node Manager对功耗管理策略进行实施，首先通过BMC与ME间的SMBus总线管理接口，将具体管理策略由BMC设定到Node Manager的ME，然后重新启动BMC使ME控制系统、CPU、内存组件进行功耗管理。

本发明公开的一种面向场景预测的服务器功耗管理方法的有益效果是：