集群系統(tǒng)綜合調(diào)度節(jié)能方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集群系統(tǒng)綜合調(diào)度節(jié)能方法及裝置，屬于集群計(jì)算系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]集群計(jì)算系統(tǒng)是一種由互相連接的計(jì)算機(jī)分機(jī)組成的并行或分布式系統(tǒng)，可以作為單獨(dú)、統(tǒng)一的計(jì)算資源來使用。這些集群計(jì)算系統(tǒng)(比如大型的云計(jì)算系統(tǒng)、超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等)的運(yùn)行設(shè)備或分機(jī)較多，但是在日常情況下利用率不足，能耗巨大。以天河2號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)為例，其功耗超過20兆瓦，一年僅電費(fèi)就要I億元人民幣，但是目前的利用率不到50%。而現(xiàn)有集群計(jì)算系統(tǒng)通常的節(jié)能做法是對(duì)整個(gè)柜體的全部計(jì)算機(jī)進(jìn)行全開和全關(guān)來錯(cuò)峰用電，不能有效地針對(duì)局部的分機(jī)采取靈活的節(jié)能手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集群系統(tǒng)綜合調(diào)度節(jié)能方法及裝置，結(jié)合局部分機(jī)的負(fù)載壓力、運(yùn)行狀況、環(huán)境因素以及虛擬化技術(shù)，整合分機(jī)資源實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案一方面提供一種集群系統(tǒng)綜合調(diào)度節(jié)能方法，包括如下步驟:
A、獲取集群系統(tǒng)中每個(gè)分機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)以及定期監(jiān)控分機(jī)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并且記錄所述負(fù)載數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)到一調(diào)度表；
B、動(dòng)態(tài)刷新所述調(diào)度表，利用調(diào)度表中的負(fù)載數(shù)據(jù)且以排序方式確定每一分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)，如果所述調(diào)度表中相應(yīng)分機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和/或運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的超過一臨界值，則向相應(yīng)的分機(jī)分配超臨界標(biāo)識(shí)；
C、按照利用率優(yōu)先級(jí)從高到低的順序依次向帶有超臨界標(biāo)識(shí)的并且是低于預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)發(fā)送調(diào)度請(qǐng)求，觸發(fā)該分機(jī)完成當(dāng)前工作或者完成工作轉(zhuǎn)移操作，然后通過執(zhí)行器調(diào)度處理閑置運(yùn)行的分機(jī)，其中所述調(diào)度處理包括對(duì)分機(jī)進(jìn)行的開啟、關(guān)閉、預(yù)熱或迀移操作。
[0005]進(jìn)一步，所述負(fù)載數(shù)據(jù)包括處理器占用率、運(yùn)行內(nèi)存使用率或用戶連接數(shù);所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括分機(jī)所處的機(jī)柜區(qū)域的溫度值;所述運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)包括分機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間。
[0006]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟B中，分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)的排序方式包括:
處理器占用率平均值更高的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于處理器占用率平均值更低的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí);運(yùn)行內(nèi)存使用率平均值更高的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于運(yùn)行內(nèi)存使用率平均值更低的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)；用戶連接數(shù)更多的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于用戶連接數(shù)更少的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí);運(yùn)行中的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于關(guān)閉的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)。
[0007]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟B還包括:根據(jù)所述集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度動(dòng)態(tài)調(diào)整所述臨界值。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟B還包括:當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的上限水平時(shí)，增大所述臨界值;并且當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)的下限水平時(shí)，減少所述臨界值。
[0009]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟C還包括:當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的上限水平時(shí)，開啟和預(yù)熱低于所述的預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)；當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)的下限水平時(shí)，迀移和關(guān)閉低于所述的預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟C還包括:在一部分低于預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)或閑置運(yùn)行的分機(jī)中創(chuàng)建虛擬機(jī)，用于利用虛擬化技術(shù)迀移其他分機(jī)的工作以及為其他分機(jī)提供開機(jī)加速。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟C還包括:從高于預(yù)設(shè)的上限利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)向低于預(yù)設(shè)的下限利用率優(yōu)先級(jí)或閑置運(yùn)行的分機(jī)中迀移虛擬機(jī)。
[0012]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方法還包括以下步驟:如果在一機(jī)柜區(qū)域的分機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和/或運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的超出危險(xiǎn)臨界值，則直接將該機(jī)柜區(qū)域的全部分機(jī)迀移，然后進(jìn)行關(guān)閉。
[0013]本發(fā)明采用的技術(shù)方案一方面提供一種集群系統(tǒng)綜合調(diào)度節(jié)能裝置，包括:
監(jiān)控模塊，用于獲取集群系統(tǒng)中每個(gè)分機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)以及定期監(jiān)控分機(jī)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并且記錄所述負(fù)載數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)到一調(diào)度表；
優(yōu)先級(jí)處理模塊，用于動(dòng)態(tài)地刷新所述調(diào)度表，利用調(diào)度表中的負(fù)載數(shù)據(jù)且以排序方式確定每一分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)，如果所述調(diào)度表中相應(yīng)分機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和/或運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的超過一臨界值，則向相應(yīng)的分機(jī)分配超臨界標(biāo)識(shí)；
調(diào)度模塊，用于按照利用率優(yōu)先級(jí)從高到低的順序依次向帶有超臨界標(biāo)識(shí)的并且是低于預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)發(fā)送調(diào)度請(qǐng)求，觸發(fā)該分機(jī)完成當(dāng)前工作或者完成工作轉(zhuǎn)移操作，然后通過執(zhí)行器調(diào)度處理閑置運(yùn)行的分機(jī)，其中所述調(diào)度處理包括對(duì)分機(jī)進(jìn)行的開啟、關(guān)閉、預(yù)熱或迀移操作，所述負(fù)載數(shù)據(jù)包括處理器占用率、運(yùn)行內(nèi)存使用率或用戶連接數(shù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括分機(jī)所處的機(jī)柜區(qū)域的溫度值，所述運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)包括分機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:有效地針對(duì)局部的分機(jī)采取靈活的節(jié)能手段;結(jié)合局部分機(jī)的負(fù)載壓力、運(yùn)行狀況、環(huán)境因素以及虛擬化技術(shù)，整合分機(jī)資源實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能；可以為集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供分機(jī)智能錯(cuò)峰關(guān)閉、開機(jī)預(yù)熱家屬、過熱耗電保護(hù)等功能，實(shí)現(xiàn)了靈活的節(jié)能減排方案。
【附圖說明】
[0015]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法步驟框圖；
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置框圖；
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性框圖；
圖4所示為本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的示例性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]圖1和2所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的示例性原理框圖。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法包括如下步驟:A、獲取集群系統(tǒng)中每個(gè)分機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)以及定期監(jiān)控分機(jī)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并且記錄所述負(fù)載數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)到一調(diào)度表;B、動(dòng)態(tài)刷新所述調(diào)度表，利用調(diào)度表中的負(fù)載數(shù)據(jù)且以排序方式確定每一分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)，如果所述調(diào)度表中相應(yīng)分機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和/或運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的超過一臨界值，則向相應(yīng)的分機(jī)分配超臨界標(biāo)識(shí);C、按照利用率優(yōu)先級(jí)從高到低的順序依次向帶有超臨界標(biāo)識(shí)的并且是低于預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)發(fā)送調(diào)度請(qǐng)求，觸發(fā)該分機(jī)完成當(dāng)前工作或者完成工作轉(zhuǎn)移操作，然后通過執(zhí)行器調(diào)度處理閑置運(yùn)行的分機(jī)，其中所述調(diào)度處理包括對(duì)分機(jī)進(jìn)行的開啟、關(guān)閉、預(yù)熱或迀移操作。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟A中，所述負(fù)載數(shù)據(jù)包括處理器占用率、運(yùn)行內(nèi)存使用率或用戶連接數(shù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括分機(jī)所處的機(jī)柜區(qū)域的溫度值，所述運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)包括分機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟B中，分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)的排序方式包括:處理器占用率平均值更高的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于處理器占用率平均值更低的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí);運(yùn)行內(nèi)存使用率平均值更高的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于運(yùn)行內(nèi)存使用率平均值更低的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)；用戶連接數(shù)更多的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于用戶連接數(shù)更少的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí);運(yùn)行中的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)高于關(guān)閉的分機(jī)的利用率優(yōu)先級(jí)。優(yōu)選地，所述步驟B還包括根據(jù)所述集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度動(dòng)態(tài)調(diào)整所述臨界值，例如當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的上限水平時(shí)，增大所述臨界值，以及，當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)的下限水平時(shí)，減少所述臨界值。在一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟C還包括:當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的上限水平時(shí)，開啟和預(yù)熱低于所述的預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)；當(dāng)集群系統(tǒng)的整體負(fù)荷強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)的下限水平時(shí)，迀移和關(guān)閉低于所述的預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟C還包括:在一部分低于預(yù)設(shè)利用率優(yōu)先級(jí)或閑置運(yùn)行的分機(jī)中創(chuàng)建虛擬機(jī)，用于利用虛擬化技術(shù)迀移其他分機(jī)的工作以及為其他分機(jī)提供開機(jī)加速。優(yōu)選地，所述步驟C還包括:從高于預(yù)設(shè)的上限利用率優(yōu)先級(jí)的分機(jī)向低于預(yù)設(shè)的下限利用率優(yōu)先級(jí)或閑置運(yùn)行的分機(jī)中迀移虛擬機(jī)。作為一個(gè)可選的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的方法，還包括步驟:如果在一機(jī)柜區(qū)域的分機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和/或運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的超出危險(xiǎn)臨界值，則直接將該機(jī)柜區(qū)域的全部分機(jī)迀移，然后進(jìn)行關(guān)閉。
[0018]在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的集群系統(tǒng)綜合調(diào)度節(jié)能裝置包括用于儲(chǔ)存應(yīng)用程序存儲(chǔ)器和處理器，其中所述處理器包括:監(jiān)控模塊，用于獲取集群系統(tǒng)中每個(gè)分機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)以及定期監(jiān)控分機(jī)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并且記錄所述負(fù)載數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)到一調(diào)度表;優(yōu)先級(jí)處理模塊，用于動(dòng)態(tài)地刷新所