专利名称：控制提供信息技术服务的网络计算集群的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制提供IT(IT即信息技术)服务的网络计算集群的方法，以及涉及一种网络计算集群的电力自给自足(power autarkic)网络计算站。
背景技术：
本发明的提出源自对于能源尤其是电能的需求与日俱增。当生物燃料慢慢耗尽时，以及因全球变暖导致人类必须克服大气污染时，在合理成本下提供能源就成为我们在不断发展的道路上面临的关键挑战之一。因为这些上述提及的挑战，我们目前可以看到电力公用事业公司都开始将发电领域的注意力转移到可再生能源，也就是绿色能源。此外，新兴公司以及甚至今天的能源“终端用户”，例如通过在他们的房屋顶上安装光伏单元而进入可再生能源市场作为能源供应方。因此随着发电领域中的这种变化，在未来的能量传输领域也会发生基础性革新。传输网络也就是电网必须要适应绿色发电的固有分散特性，即绿色发电就是基于绿色能源的发电。然而，这不同于现在的传输网络设计，现在的传输网络都是采用基于大型发电厂的集中式发电方式。在未来，发电的方式很可能会比现在分散得多，而且在不同类型的“发电厂”之间发电容量会有很大的差异，这些“发电厂”例如小至光伏设备或块型热电站安装，大至海滨风力发电机组。采用分散大范围的绿色发电应用，会带来许多的问题。其中最主要的问题如下(i)网络必须处理大量优选地不同的能源，预测这些能源注入电网的能量也有所不同。预测的能量注入量也不能通过现在的全控发电厂来完成。因此，要将传输网络保持在稳定状态面临更大的挑战。(ii)从可再生能源例如绿色能源产生的能量往往在需要使用所述能源的地方是不可用的。在德国出现的实例就是风力发电站，它们主要都安装在德国的北部，因为在北部的海岸线上风力充足。但是在德国南部的能量需求要比北部大得多。这就需要远距离传输能量，但这会产生很大的传输损耗。(iii)在许多可再生能源的特性当中，都会出现所产生能量的数量变化波动大的问题。一个例子就是风力发电厂的发电量会出现很大波动，在暴风雨中，发电量呈现过饱和状态，而在暴风雨过后的数分钟之内，发电量转而呈现过微量状态，因此将传输网络保持在稳定状态就非常困难。(iv)因为“绿色”发电量的产量波动很大，所以电网运营商必须安装和/或配置由传统发电机构成的备用电源，以便补偿传输变化。为了减小增添这些新能源至传输网络带来的影响，可以采取多种措施，例如增大电网的传输容量，长距离传输时切换至DC (DC即直流)，构建新的“储能装置”例如泵压储能站。为了即使在网络中出现很大的发电量波动变化时，也能够有助于将可再生能量从发电位置高效地传输至用电位置，已经开发出许多技术。然而，这些技术都存在这样的问题，即任何电能传输都会有传输损耗，不幸地是还导致更高的电力成本。当用电需求增加时，这种
6传输损耗及带来的电力成本都会增加。
发明内容
本发明的目的是改进对网络计算集群的控制。本发明的目的通过一种用于控制提供信息技术服务的网络计算集群的方法来实现，该网络计算集群包括一个或多个网络计算站和一个或多个电力自给自足网络计算站， 电力自给自足网络计算站由一个或多个相关的本地发电机(power generator)供电，一个或多个电力自给自足网络计算站和一个或多个连接到本地电网的本地发电机，确定一个或多个本地发电机所产生的本地发电量，然后根据该本地发电量，经通信网络将控制信号发送到网络计算集群的资源管理单元，该控制信号指示一个或多个处理信息技术服务的电力自给自足网络计算站的能力，资源管理单元经通信网络接收所述控制信号，资源管理单元发送信号，用于将一个或多个网络计算站的网络计算站处理的信息技术服务经通信网络传递到所述网络计算站，由所述控制信号来触发用于传递所述信息技术服务的信号的发送， 并且由所述网络计算站处理的所述信息技术服务经通信网络传递至一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个以便进一步处理信息技术服务。本发明的目的还通过一种提供信息技术服务的网络计算集群来实现，该网络计算集群包括控制单元、资源管理单元、一个或多个网络计算站和一个或多个电力自给自足网络计算站，电力自给自足网络计算站由一个或多个相关本地发电机供电，一个或多个电力自给自足网络计算站和一个或多个本地发电机连接到本地电网，其中控制单元适用于确定一个或多个本地发电机所产生的本地发电量，以及根据确定的本地发电量，触发一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个，以经由通信网络将控制信号发送到资源管理单元，该控制信号指示一个或多个电力自给自足网络计算站处理信息技术服务的能力，并且其中资源管理单元适于经由通信网络接收所述控制信号，并且在由所述控制信号触发之后，发送信号用于将一个或多个网络计算站的网络计算站所处理的信息技术服务经通信网络传递到所述网络计算站，从而将所述网络计算站处理的所述信息技术服务经通信网络传递到一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个，以便进一步处理信息技术服务。本发明提供一种与已知的现有技术截然不同且比已知的现有技术更加高效的方法，本发明的优点在于减小传输损耗和电力成本，其中同时维持电网稳定。根据本发明的实施方式避免将电力从发电位置传输到远距离用电位置，这样也就避免了上述负面影响。替代的，根据本发明的实施方式提供将电力消耗任务(即处理信息技术服务)优选地暂时“移动”至当前的发电“热点”位置(即，显示电力的过量生成和/或产生的位置)。这样，降低且最小化发电位置和电力消耗位置之间的平均距离。而且，电力自给自足网络计算站的拥有者能够避免与公共事业和/或电力提供方产生相互关系和/或权利义务关系，这是因为过量能量优选地用于供给电力自给自足网络计算站。术语“本地”是指电力自给自足网络计算站和本地发电机的属性周边内的范围，所述本地发电机例如是私宅、公共事业提供商所拥有的电网的子网、商业楼、制造店或厂、公共事业提供商所拥有的工厂或建筑。术语“电力自给自足网络计算站”是指可以由相关本地发电机生成的电力来供应的网络计算站，并且因此电力自给自足网络计算站独立于电网。此外，由实时迁移程序来实现信息技术服务的传递是可能的。用于传递信息技术服务的信号通知所述网络计算站关于还将进一步处理信息技术服务的一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的信息。进一步处理信息技术服务所需的数据复制到一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个，且信息技术服务仍然由所述网络计算站来处理。在完成复制数据的过程之后，中断信息技术服务然后将信息技术服务，优选地连同表示复制过程中发生的数据变化的附加数据一起传递到所述一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个。然后，进一步处理信息技术服务所需的路由数据可以在所述一个或多个电力自给自足网络计算站之一和/或通信网络中更新。这样，无缝执行信息技术服务的实时迁移 (live migration)或传递是可能的，也就是说，信息技术服务的处理的中断较短，优选地小于1秒，和/或由信息技术服务提供的服务质量不受影响。在下面，可以按照上面介绍内容来理解信息技术服务的传递。因此，本发明的实施方式提供生态能量平衡的总体改进，因为生态地产生的电力在本地也就是电力产生位置用于处理信息技术服务的本地消耗，这样就没有任何传输损耗。
附加地，通过根据本发明的实施方式可以更具成本效益地处理信息技术服务，这是因为所述一个或多个电力自给自足网络计算站的拥有者可以利用过量的能量为它们的一个或多个电力自给自足网络计算站供电，其中所述一个或多个电力自给自足网络计算站与一个或多个本地发电机(power generator)相关联以及连接到本地供电网络。所述过量能量由本地发电机本地产生。本发明的实施方式使得由本地发电机产生的、因电网饱和无法按直接方式售卖的过量能量用于为处理信息技术服务提供电力，这样处理信息技术服务就在没有费用的情况下获得供电。这就意味着过量电力不会浪费，且因此节省电力。此外， 本地发电机能够产生热能和/或电能，而电力自给自足网络计算站的废热可以售卖并且可以用作热能。根据本发明的实施方式，由网络计算站处理的信息技术服务可以通过资源管理单元无缝传递到电力自给自足网络计算站。从而，整个电网的电力分布和整个网络计算集群的处理信息技术服务的计算负载这两者可以快速适应环境参数的变化，环境参数例如是电力生成的分布和/或处理信息技术服务需求。因此，资源管理单元提供关于电力生成和/ 或信息技术服务处理的负载平衡功能。优选地，网络计算站不由相关的本地发电机供电，而是由非本地电网的电网来供电。资源管理单元可以是在一个或多个网络计算站和/或网络计算集群的指定服务器节点上执行的计算机程序产品。资源管理单元还可能是网络计算集群中分别指定的网络计算站。此外，电网运营商和/或公共事业提供方不必预备备用发电机来支持绿色技术的不稳定能量供给方式，例如光伏发电、风能发电等等。特别是，在相关的本地发电机是块型(Block-Type)热电站的一部分的情况下，电力自给自足网络计算站在处理信息技术服务时的废热可以与块型热能站产生的热量相结合。在这种情况下，还有两个优点电力自给自足网络计算站在处理信息技术服务时可以通过再利用废热而冷却，并且此外电力自给自足网络计算站的额外冷却所需的能量会更少。通过从属权利要求所指示的本发明的实施方式可以实现其他优点。优选地，用于确定一个或多个本地发电机本地产生的电力的控制单元是一个或多个本地发电机中的本地发电机的控制单元和/或一个或多个电力自给自足网络计算站的本地功率控制器。可以通过一个或多个电力自给自足网络计算站的合闸(switching-on) 和/或为一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个供电的一个或多个本地发电机中的本地发电机的合闸，来开始触发一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个发送控制信号。根据本发明的优选实施方式，与本地电力网络相关联的控制单元获取由电力传感器处理的本地产生以及消耗电力的数量。优选地，功率传感器是瓦特计。控制单元根据本地产生和消耗的电力测量数量的差来计算本地电力过量的数量。消耗的电力是不可处理信息技术服务的所需电力，但是所需电力有所不同。此外，当本地产生电力的测量数量和本地消耗电力的测量数量的差达到或超过预定门限时，控制单元触发控制信号的发送，该控制信号指示一个或多个电力自给自足网络计算站处理信息技术服务的能力。一个或多个电力自给自足网络计算站与一个或多个本地发电机相关联。优选地，预定门限等级是至少等于处理至少一个信息技术服务所需最小电力的电力值。可替换地，还可能的是与本地能量网络相关联的控制单元获取由功率传感器测量的本地产生的数量，以及由用于确定本地产生电力的数量的功率传感器测量的一个或多个本地发电机的负载。控制单元根据本地产生的能量测量数量和测量负载的差计算出本地电力过量的数量。该负载是测量的消耗电力。此外，如上所述，当本地产生的电力被测数量和消耗电力的被测数量的差超过预定门限等级时，控制单元触发控制信号的发送，该控制信号指示与一个或多个本地发电机相关联的一个或多个电力自给自足网络计算站的处理信息技术服务的能力。根据本发明的优选实施方式，控制信号包括本地电力过量的数量。然而，并不要求控制信号包括本地电力过量的数量。在控制信号不包括本地电力过量数量的情况下，控制信号指示电力数量足以启动与一个或多个本地发电机相关联的一个电力自给自足网络计算站和/或足以用于处理一个信息技术服务，或者能量足以用于处理与可以用于触发所述控制信号的预定门限等级相对应的多个信息技术服务。在提供包括本地电力过量的数量的控制信号的本发明实施方式中，表现出与用于在整个网络计算集群中处理信息技术服务的负载平衡相关的更高的可变性。根据本发明的优选实施方式，预定门限等级表示用于处理至少一个信息技术服务所需的本地电力过量的最小数量。根据本发明的优选实施方式，基于控制信号中包括的本地电力过量的数量，通过分配生态值至一个或多个自供电网络计算站中的每个计算站，对提供处理信息技术服务能力的一个或多个自供电网络计算站进行分级。例如，生态值可以涉及二氧化碳排放率，其可以表征一个或多个自供电网络计算站和/或一个或多个相关本地发电机。涉及二氧化碳排放率的生态值可以是二氧化碳排放率的倒数。这意味着，可以仅对一个或多个自供电网络计算站进行分级，其中一个或多个自供电网络计算站提供超过预定门限等级和/或者足以处理至少一个信息技术服务的本地电力过量数量。然后，资源管理单元选择一个或多个自供电网络计算站中的一个用于进一步处理信息技术服务，所述信息技术服务提供最高或者更优的生态值。从而，可以减轻全球变暖。根据本发明的优选实施方式，资源管理单元评估用于进一步处理信息技术服务的一个或多个自供电网络计算站。该评估基于与一个或多个自供电网络计算站有关的一个或多个参数。该一个或多个参数选自包括本地电力过量数量和/或生态值的一个或多个参数的组。可能的是，一个或多个参数的组包括与一个或多个本地发电机相关的电网提供商的专用值，它可以表示优选地在预定时间段内可以由一个或多个本地发电机可自由支配的电力限制。资源管理单元选择一个或多个自供电网络计算站中的一个用于进一步处理信息技术服务，其基于一个或多个参数提供最佳评估。例如，由评估一个或多个参数的数学函数的评估来确定用于进一步处理提供最佳评估的信息技术服务的自供电网络计算站。优选地， 一个或多个参数的数学函数是一个或多个参数的和、积或最大值。从而，当评估基于至少生态值时，用于进一步处理提供最佳评估的信息技术服务的自供电网络计算站提供最高或更优的生态值。根据本发明的优选实施方式，一个或多个自供电网络计算站中的一个的本地资源管理客户端通过一个或多个自供电网络计算站中的一个的通信装置经通信网络接收包括本地电力过量数量的状态信号，并且从接收到的状态信号中提取出本地电力过量的数量。 可能的是，资源管理客户端是在一个或多个自供电网络计算站上执行的计算机程序产品和 /或包含在一个或多个自供电网络计算站中的硬件装置，例如控制单元。优选地，本地资源管理客户端从接收到的状态信号中提取出本地电力过剩的数量。本地资源管理客户端将由处理单元处理的两个或多个信息技术服务的量与一个或多个自供电网络计算站之一的一个或多个上电处理刀片(blade)的量进行比较。通过处理单元的处理刀片，可以并行处理一个或多个信息技术服务。优选地，处理刀片至少包括中央处理单元、用于存储数据的存储器和输入-输出控制单元。而且，本地资源管理客户端促使本地电力控制器上电或者断电一个或多个处理刀片的一个或多个处理刀片，使得一个或多个上电处理刀片的数量分别等于处理单元的所有处理刀片的最小数、处理单元所处理的两个或多个信息技术服务的数量、和/或本地电力过量数量和一个或多个导通处理刀片之一的电力损耗乘以至少一个因数的乘积的地板(floor)函数。所述地板函数即将实数映射到下一个最小整数的数学函数。此外，电力过量数量和一个或多个上电处理刀片之一的电力损耗乘以至少为1的因数的乘积的地板函数，定义用于处理至少一个信息技术服务所需的电力过量最小值的门限值。从而，用于处理信息技术服务的最大性能可以通过本发明的该实施方式来实现，其中同时还可以降低用于处理信息技术服务的电力消耗。根据本发明的优选实施方式，一个或多个自供电网络计算站中的一个的本地功率控制器基于处理单元的能量需求以及关于本地产生电力的数量的频繁询问响应，控制供给到一个或多个自供电网络计算站中的一个的处理单元的电力。一个或多个自供电网络计算站之一的处理单元包括一个或多个处理刀片。本地产生的电力数量通过一个或多个本地发电机来产生。功率传感器，优选地是瓦特计，测量本地产生电力的数量。一个或多个自供电网络计算站之一的蓄电池利用一个或多个本地发电机产生的电力来充电，且还存在由一个或多个本地发电机产生的电力过量。当能量需求高于一个或多个本地发电机产生的电力时，则蓄电池放电，以便向处理单元供给恒定电力。可以将一个或多个本地发电机产生的电力过量确定为处理单元的能量需求和对与预定时间段内本地所产生电力数量的频繁查询相关的响应之间的差。优选地，预定时间段包括1秒钟至10分钟。从而，可以确保向处理单元供给恒定电力，其增强处理信息技术服务的质量。在不通过蓄电池来缓冲本地产生的电力的情况下，当本地所产生电力的数量依赖于波动环境参数时，不能确保向处理单元供给恒定电力。这种波动环境参数例如是风力、风向、日照时间、多云天气和/或潮汐。根据本发明的优选实施方式，一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的本地资源管理客户端接收电源关闭信号。优选地，从电力开关接收电源关闭信号。电力开关可以通过一个或多个本地发电机的拥有者来激活。可能的是，一个或多个电力自给自足网络计算站的拥有者和一个或多个相关的本地发电机的拥有者是相同或不同的。本地资源管理客户端启动由一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的处理单元处理的所有信息技术服务的传递。本地资源管理客户端，优选地是资源管理单元，查询一个或多个网络计算站的一个或多个其它网络计算站和/或一个或多个电力自给自足网络计算站的一个或多个其它网络计算站，所述计算站能够通过一个或多个电力自给自足网络计算站之一的通信装置经由用于进一步处理所述信息技术服务的通信网络来接替所述信息技术服务。根据从资源管理单元接收到的询问结果，将所述信息技术服务优先传递到资源管理单元、一个或多个其它网络计算站另一个和/或一个或多个其它电力自给自足网络计算站。查询结果包括一个或多个其它网络计算站和/或一个或多个其它电力自给自足网络计算站，其具有能力和/或电力来进一步处理一个或多个所述信息技术服务。优选地，一个或多个其它网络计算站和/或一个或多个其它电力自给自足网络计算站由可再生能源来供电。本地资源管理客户端经通信网络发送信号到资源管理单元，使得一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个关闭，以表示一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个正在执行关机操作。本地资源管理客户端促使一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的本地功率控制器关闭一个或多个其它电力自给自足网络计算站中的一个。这意味着，在一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个关闭之前，执行当前运行处理过程也就是信息技术服务的实时迁移。从资源给两单元接收这些运行处理被传递到的位置，也就是一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的位置。一旦完成所有处理过程的迁移，立即启动关机程序。从而，可以终止信息技术服务的处理过程，而不必在一个或多个电力自给自足网络计算站的另一个电力自给自足网络计算站或者网络计算站重新启动信息技术服务处理过程。资源管理单元可以分配不同的电力自给自足网络计算站或者网络计算站，用于无缝地进一步处理信息技术服务。因此，可以减少用于处理信息技术服务的处理时间和能量消耗。根据本发明的优选实施方式，由一个或多个相关的本地发电机充电的蓄电池的蓄电池充电状态传感器发出蓄电池充电状态值信号至一个或多个电力自给自足网络计算站之一的本地功率控制器，其中蓄电池充电状态值由蓄电池充电状态传感器检测。一个或多个电力自给自足网络计算站之一的本地资源管理客户端发出多个信息技术服务信号至本地功率控制器，其中所述多个信息技术服务由一个或多个电力自给自足网络计算站之一的处理单元来处理。在处理单元处理的信息技术服务数量等于零并且检测到的蓄电池充电状态值表示蓄电池满电的情况下，本地功率控制器启动一个或多个电力自给自足网络计算站之一的备用模式。一个或多个电力自给自足网络计算站之一的处理单元在备用模式期间不用供电。从而，可以节约电力且不需要处理信息技术服务和/或对蓄电池充电。还可能的是，一个或多个电力自给自足网络计算站之一的本地资源管理客户端发送由一个或多个电力自给自足网络计算站之一的处理单元处理的多个信息技术服务的信号至本地功率控制器。在处理单元处理的多个信息技术服务数量等于零的情况下，本地功率控制器启动一个或多个电力自给自足网络计算站之一的备用模式。一个或多个电力自给自足网络计算站之一的处理单元在备用模式期间不用供电。因此，可以节约电力且不必处理信息技术服务。根据本发明的优选实施方式，资源管理单元经通信网络分配一个或多个进一步信息技术服务至一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个和/或另一个电力自给自足网络计算站，一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个和/或另一个电力自给自足网络计算站包括处理单元，其中所述处理单元具有用于处理一个或多个进其它信息技术服务的一个或多个处理刀片。一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个和/或另一个电力自给自足网络计算站的本地资源管理客户端在用于处理一个或多个其它信息技术服务的一个或多个处理刀片之一以示例方式说明一个或多个其它信息技术服务。优选地，为了分配一个或多个其它信息技术服务，两个或多个电力自给自足网络计算站的本地资源管理客户端通过通信装置经通信网络将本地电力过量值用信号发送至资源管理单元，其中利用产生该本地电力过量的一个或多个相关本地发电机的功率传感器来检测所述本地电力过量值。所述两个或多个电力自给自足网络计算站包括至少一个和另一个电力自给自足网络计算站。此外，所述两个或多个电力自给自足网络计算站是与产生该本地电力过量的一个或多个相关本地发电机相关联的一个或多个电力自给自足网络计算站的电力自给自足网络计算站。资源管理单元选择该电力自给自足网络计算站作为关联到产生该本地能量余量的一个或多个本地发电机的两个或多个电力自给自足网络计算站中的一个来提供最高生态值。所述两个或多个电力自给自足网络计算站中的每个电力自给自足网络计算站都利用数字指定的生态值来分级。此外，为了选择电力自给自足网络计算站作为提供最高生态值的两个或多个电力自给自足网络计算站中的一个，资源管理单元可以访问分别对一个或多个电力自给自足网络计算站分级的一个或多个生态值的列表。所述一个或多个生态值的列表可以存储在关联到资源管理单元的数据库中。资源管理单元从一个或多个生态值列表提取出，与产生该本地能量余量的一个或多个本地发电机相关联的两个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的各个生态值。资源管理单元比较提取出的多个生态值，以便选择出电力自给自足网络计算站作为提供最高生态值的所述两个或多个电力自给自足网络计算站中的一个。还可能的是，资源管理单元还可以访问分别对一个或多个电力自给自足网络计算站分级的一个或多个生态值另一列表。例如，所述一个或多个生态值的另一列表分别对通过一个或多个电力自给自足网络计算站处理信息技术服务的质量进行分级。可以仅选择电力自给自足网络计算站来提供预定最低质量的信息技术处理服务或者提供未分级质量的信息技术处理服务。根据本发明的优选实施例，所述网络计算站通过所述网络计算站的通信装置经通信网络接收用于传递所述网络计算站处理的信息技术服务的信号。所述网络计算站经通信网络将包括所述信息技术服务状态数据的确认信号发送到资源管理单元。资源管理单元接收包括所述信息技术服务的状态数据的确认信号。资源管理单元经通信网络将所述信息技术服务的状态数据转发到一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个，用于进一步处理信息技术服务。通过所述信息技术服务的状态数据，可以由一个或多个电力自给自足网络计算站中的一个的处理单元无缝地进一步处理信息技术服务。可以将“传递所述信息技术服务”理解为“实时迁移所述信息技术服务”。进一步处理信息技术服务所需的数据可以包括所述信息技术服务的状态数据。
通过阅读下面参照附图的优选示例性实施方式详细说明，可以更好理解本发明的上述和其他特征和优点，其中图1示出了网络计算集群的示意图；图加示出了具有相关本地发电机的电力自给自足网络计算站的第一优选实施方式的示意图；图2b示出了具有相关本地发电机的电力自给自足网络计算站的第二优选实施方式的示意图；图3示出了处理单元的处理刀片的优选实施方式的示意图；图4示出了元网络计算集群的示意图。
具体实施例方式图1示出提供信息技术服务的网络计算集群101的示意图。网络计算集群101包括三个网络计算站21、22、31和三个自给自足(autarkic)网络计算站11、12、13。两个自给自足网络计算站12、13由两个相关本地发电机125、135供电。电力自给自足网络计算站11 包括本地发电机(未示出)。优选地，与一个或多个网络计算站21、22、31不同，一个或多个电力自给自足网络计算站11、12、13没有连接到外部电源。两个本地发电机125、135连接到本地电网40。三个网络计算站21、22、31连接到电网4，该电网4没有按直接的方式连接到本地电网40。而且，网络计算站31被指定为资源管理单元31。三个网络计算站21、22、 31和三个电力自给自足网络计算站11、12、13分别包括通信装置211、221、311、111、121和 131。两个本地发电机125、135包括控制单元1252和1352，以分别提供通信装置的功能。三个网络计算站21、22、31，三个电力自给自足网络计算站11、12、13和两个本地发电机125、135经通信网络2000进行通信(通过双向箭头来表示)。此外，网络计算站 31可以经另一个通信网络1000来通信。通信装置211、221、311、111、121、131和控制单元 1252、1352可以基于一个或多个以下载波技术来提供通信技术铜和/或光纤、无线电和/ 或光链路。优选地，通信装置211、221、311、111、121、131和控制单元1252、1352提供基于 IP分组的通信协议(IP即互联网协议)和TCP/IP栈(TCP即传输控制协议)。当电力自给自足网络站位于仅能够获得环境能量例如风能、太阳能、潮汐能等等，而不能借助任何基于导线和/或光纤载体技术的通信网络的区域中时，无线电和光链路是优选载体技术。本地发电机125、135是通过从具有下述内容的组中选择的一个或多个能源来发电的发电机风能、太阳能、潮汐能、地质热能。本地发电机125、135也可以是块型热能站。 优选地，本地发电机125、135经本地电网40利用2范围为200伏至700伏的低电压来提供电能。电网4利用范围为6千伏至30千伏的中压或者50千伏至150千伏的高压来提供电能。在电网4和本地电网40之间可以互连电流变压器。网络计算集群101为被处理的信息技术服务提供信息技术服务的从一个网络计算站21、22、31或一个电力自给自足网络计算站11、12、13到另一个网络计算站21、22、31 或电力自给自足网络计算站11、12、13的的无缝传递，反之亦然。特别是，资源管理单元31
13也可以处理信息技术服务。被处理的信息技术服务的实时迁移过程也就是信息技术服务的无缝传递过程如下优选地，通过两个本地发电机125、135的瓦特计来确定一个或两个本地发电机 125,135所产生的本地发电量。根据该本地发电量，将控制信号经通信网络2000发送到网络计算集群101的资源管理单元31。例如，本地发电量超过预定门限值和/或足以处理至少一个信息技术服务。同样，类似地，电力自给自足网络计算站11可以将控制信号发送到资源管理单元31。控制信号包括本地发电量。控制信号还表示电力自给自足网络计算站 11、12、13处理信息技术服务的能力。资源管理单元31经通信网络2000接收所述控制信号。在由所述控制信号触发之后，资源管理单元31经通信网络2000将用于传递由网络计算站(例如，网络计算站21)处理的信息技术服务的信号发送到所述网络计算站。最后，资源管理单元31经通信网络2000将所述网络计算站21处理的所述信息技术服务传递到一个或多个电力自给自足网络计算站11、12、13中的一个，例如电力自给自足网络计算站11， 以便进一步处理该信息技术服务。优选地，传递信息技术服务的过程是一种信息技术服务的实时迁移过程，它提供了信息技术服务的无缝传递，也就是说，将不损害信息技术服务质量的信息技术服务从一个网络计算站或电力自给自足网络计算站传递到另一个网络计算站或电力自给自足网络计算站。图加示出具有相关的本地发电机115的电力自给自足网络计算站11的第一优选实施方式的示意图。电力自给自足网络计算站11包括本地发电机115、蓄电池114、本地功率控制器113、处理单元117、通信装置111、本地资源管理客户端112和开关116，其中处理单元117包括多个处理刀片1171、1172、1173、1174、1175、1176、1177。本地发电机115可以通过开关116来导通或截止，并且可以通过本地功率控制器113来控制。本地发电机115包括另一个功率传感器1151，它允许确定本地发电量、用电量和/或本地发电机115的负载。 蓄电池114包括蓄电池充电状态传感器1141。蓄电池114可以通过本地功率控制器113来控制。本地功率控制器113控制处理单元117以及处理刀片1171、1172、1173、1174、1175、 1176、1177。由通信装置121来提供设备本地功率控制器113、处理单元117以及处理刀片 1171、1172、1173、1174、1175、1176、1177和本地资源管理客户端112之间的通信，以及经通信网络2000的通信。本地电网由本地功率控制器113来提供。电力自给自足网络计算站 11没有连接到外部电网或另一个电网。此外，本地资源管理客户端112检测开关116的状态并且控制开关116。从而，本地资源管理客户端112可以延迟本地发电机115的关机过程， 直到处理单元117处理的信息技术服务被中断并且传递到资源管理单元31，并且本地发电机115和处理单元117可以安全关机。然而，当没有蓄电池114能够在信息技术服务传递过程中提供必要能量给电力自给自足网络计算站11的情况下，可能仅需要本地发电机115 的关机过程的延迟。还可能的是，电力自给自足网络计算站还可以连接到电网4和/或本地电网40。从而，在不存在蓄电池114或者蓄电池114没有充足电的情况下，在信息技术服务传递过程中可以经电网4获得辅助电能和/或使用本地电网40。同样，在这种情况下，不需要延迟本地发电机115的关机过程。特别是，在本地发电机是块型热能站的情况下，本地功率控制器113控制由本地发电机115产生的电能、本地功率控制器115产生的热量以及处理单元117产生的热量。在这种情况下，将处理单元117产生的废热与本地功率控制器113产生的热量相结合，以作为块型热能站的热能输出。处理单元117的废热可以用于加热建筑物或者作为热能售卖。图2b示出具有相关本地发电机125的电力自给自足网络计算站12的第二优选实施方式的示意图。电力自给自足网络计算站12类似于第一实施方式的计算站。本地发电机125经本地电网40连接到电力自给自足网络计算站12，和/或本地发电机125连接到电力自给自足网络计算站12和本地电网40。电力自给自足网络计算站12包括本地功率控制器123、处理单元127、通信装置121和本地资源管理客户端122，其中处理单元127包括多个处理刀片1271、1272、1273、1274、1275、1276、1277。本地发电机125可以经本地电网40 通过本地功率控制器123来控制。本地发电机125包括功率传感器1251，其允许确定本地发电量、用电量和/或本地发电机125的负载。此外，可能的是，本地发电机125可包括控制单元1252，其提供用于经通信网络2000进行通信的通信功能。在图2b中未示出包括蓄电池充电状态传感器的蓄电池，但是这种蓄电池也可以通过本地电网连接到本地发电机125和/或电力自给自足网络计算站12。本地功率控制器123控制处理单元127以及处理刀片1271、1272、1273、1274、 1275、1276、1277。设备本地功率控制器123、处理单元127和处理刀片1271、1272、1273、 1274、1275、1276、1277以及本地资源管理客户端122之间的通信，以及经通信网络2000进行的通信，都由通信装置121来实现。图3示出处理单元117的处理刀片1171的优选实施方式的示意图。处理刀片1171 包括组主板和电源单元构成的一个或多个设备1171、一个或多个中央处理单元11712、存储器11713、硬盘1174和通信装置11715。优选地，主板和电源单元1171包括基本输入输出系统和用于互连一个或多个设备的系统总线。一个或多个中央处理单元11712包括一个或多个处理核心。存储器11713可以是随机存取存储器或者固态磁盘。通信装置11715可以提供与电力自给自足网络计算站11的通信装置相同的功能。此外，处理刀片1171包括第一链路11716和第二链路11717，其中第一链路将主板和电源单元1171连接到电力自给自足网络计算站11的本地功率控制器117，并且第二链路11717用于将通信装置11715连接到电力自给自足网络计算站11的通信装置111。图4示出元(meta)网络计算集群1的示意图。元网络计算集群1可以包括一个或多个集群的网络计算集群1001、1002、1003。如图4所示的实施方式示出三个集群的网络计算集群1001、1002、1003。网络计算集群1001、1002、1003的每个集群均连接到电网4。 网络计算集群1001、1002、1003的每个集群包括一个或多个网络计算群。特别是，网络计算集群1001的集群包括四个网络计算集群101、102、103、104以及连接到电网4的另一个资源管理节点301。网络计算集群1002的集群包括三个网络计算集群105、106、107以及连接到电网4的另一个资源管理节点303。网络计算集群1003的集群不包括任何计算集群， 但是包括连接到电网4并且提供网络计算站功能的资源管理节点302。连接到电网4的主资源管理节点1004负载平衡并且管理信息技术服务的处理。资源管理节点301、303负载平衡和管理它们各自相关的网络计算群101、102、103、104和105、106、107之间的信息技术服务的处理。主资源管理节点1004和资源管理节点301、302、303之间的必要通信，网络计算集群1001、1002、1003内部的必要通信，网络计算集群101、102、103、104和105、106、107 与它们各自的资源管理节点301、303之间的必要通信，以及通过互联网1000进行的必要通
15信，都由双向箭头来表示。从而，由于网络计算集群101、102、103、104、105、106、107包括一个或多个网络计算站和具有相关的一个或多个本地发电机(未示出)的一个或多个电力自给自足网络计算站，以便尽可能宽泛的在一个或多个网络计算站和一个或多个电力自给自足网络计算站之间有效分布信息技术服务处理，使得信息技术服务的处理在显示能量过量的位置执行。此外，在存在电力短缺的情况下，也就是在没有足够电力处理可用的信息技术服务的情况下，资源管理节点301、302、303和/或主资源管理节点1004可以发出需要附加电力的信号。
权利要求
1.一种控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，该网络计算集群(101) 包括一个或多个网络计算站01，22，31)和一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12， 13)，所述电力自给自足网络计算站由一个或多个相关的本地发电机(11 供电，一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)和一个或多个本地发电机(115)连接到本地电网 (40)，其中该方法包括以下步骤确定一个或多个本地发电机(11 产生的本地发电量，根据该本地发电量，经通信网络O000)将控制信号发送到网络计算集群(101)的资源管理单元(31)，该控制信号指示一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)处理信息技术服务的能力，资源管理单元(31)经通信网络Q000)接收所述控制信号，由所述控制信号触发并且由资源管理单元(31)来发送信号，用于将一个或多个网络计算站01，22)的网络计算站处理的信息技术服务经通信网络O000)传递到所述网络计算站，以及将所述网络计算站处理的所述信息技术服务经通信网络O000)传递至一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个，以用于进一步处理信息技术服务。
2.根据权利要求1所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法包括以下步骤由与本地电网GO)相关联的控制单元(125 获取由功率传感器(1251)测量的本地产生以及消耗的电力数量，控制单元(125 基于测量的本地产生的电力数量和消耗的电力数量的差来计算本地电力过量的数量，以及当测量的本地产生的电力数量和消耗的电力数量的差达到或超过预定门限等级时，控制单元(125 触发控制信号的发送，该控制信号指示与一个或多个本地发电机(11 相关联的一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)处理信息技术服务的能力。
3.根据权利要求2所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中控制信号包括本地电力过量的数量，和/或其中预定门限等级指示处理至少一个信息技术服务所需的本地电力过量的最小数量。
4.根据权利要求3所述的控制提供信息技术服务的网络计算群(101)的方法，其中该方法包括以下步骤根据控制信号中包括的本地电力过量的数量，通过分配生态值至一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的每个计算站，对提供处理信息技术服务的能力的一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)划分等级，以及资源管理单元(31)选择一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个计算站，以用于进一步处理提供最高或者更好的生态值的信息技术服务。
5.根据权利要求3所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法包括以下步骤基于与一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)相关联的一个或多个参数， 资源管理单元(31)评估用于进一步处理信息技术服务的一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)，该一个或多个参数选自包括本地电力过量的数量和/或生态值的一个或多个参数的组，以及资源管理单元(31)选择一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个， 以用于进一步处理基于一个或多个参数提供最佳评估的信息技术服务。
6.根据权利要求2所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法还包括以下步骤一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的本地资源管理客户端 (112)通过一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个计算站的通信装置(111)经通信网络O000)接收包括本地电力过量数量的状态信号，并且从接收到的状态信号中提取本地电力过量的数量，本地资源管理客户端(11 将处理单元(117)处理的两个或多个信息技术服务的数量与一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的一个或多个上电处理刀片 (1171，1172，1173，1174，1175，1176，1177)的数量进行比较，以及本地资源管理客户端(11 促使本地功率控制器(11 导通或者关断一个或多个处理刀片(1171，1172，1173，1174，1175，1176，1177)的一个或多个处理刀片，使得一个或多个上电处理刀片(1171，1172，1173，1174，1175，1176，1177)的数量分别等于处理单元(117) 的所有处理刀片(1171，1172，1173，1174，1175，1176，1177)的最小数量、处理单元(117) 处理的两个或多个信息技术服务的数量、和本地电力过量数量和一个或多个上电处理刀片(1171，1172，1173，1174，1175，1176，1177)中的一个的电力损耗乘以至少一个因数的数量的地板函数，据此电力过量和一个或多个上电处理刀片(1171，1172，1173，1174，1175， 1176,1177)中的一个的电力损耗乘以至少一个因数的数量的地板函数定义用于处理至少一个信息技术服务所需电力过量的最小值的门限值。
7.根据权利要求1所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法包括以下步骤一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的本地功率控制器(113) 基于处理单元(117)的能量需求以及基于对与使用功率传感器(1251)测量的一个或多个本地发电机(11 本地产生电力的数量相关的频繁查询的响应，控制供给一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个的处理单元(117)的能量，其中处理单元包括一个或多个处理刀片(1171，1172，1173，1174，1175，1176，1177)，从而一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个计算站的蓄电池(114)利用一个或多个本地发电机 (115)产生的电力来充电，且存在一个或多个本地发电机(11 所产生的电力过量，并且当能量需求高于一个或多个本地发电机(11 产生的电力时，为了向处理单元(117)提供恒定电源，则蓄电池(114)放电。
8.根据权利要求1所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法包括以下步骤一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13中的一个的本地资源管理客户端(112)优选地通过电力开关(116)接收关断信号，本地资源管理客户端(112)启动一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的处理单元(117)处理的所有信息技术服务的传递，本地资源管理客户端(11 查询能够经通信网络O000)接管所述信息技术服务的一个或多个网络计算站的一个或多个其它网络计算站和/或一个或多个电力自给自足网络计算站的一个或多个其它电力自给自足网络计算站，以通过一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个的通信装置(111)来进一步处理所述信息技术服务，并且根据从资源管理单元(31)接收到的查询结果来传递所述信息技术服务，本地资源管理客户端(11 经通信网络O000)发送信号到资源管理单元(31)，使得一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个关闭，以指示一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个正在执行关机过程，以及本地资源管理客户端(112)促使一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的本地功率控制器(113)关闭一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个。
9.根据权利要求1所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法还包括以下步骤由一个或多个相关本地发电机(11 充电的蓄电池(114)的蓄电池充电状态传感器 (1141)通过信号将蓄电池充电状态值发送至一个或多个电力自给自足网络计算站(11， 12,13)中的一个的本地功率控制器(113)，其中蓄电池充电状态值由蓄电池充电状态传感器(1141)检测，一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的本地资源管理客户端 (112)通过信号将多个信息技术服务发送至本地功率控制器(113)，其中所述多个信息技术服务由一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个的处理单元(117)来处理，以及在处理单元(117)处理的信息技术服务的数量等于零并且检测到的蓄电池充电状态值指示蓄电池(114)完全充电的情况下，本地功率控制器(11 启动一个或多个电力自给自足网络计算站(11)中的一个的备用模式，从而一个或多个电力自给自足网络计算站 (11，12，13)中的一个的处理单元(117)在备用模式期间不供电。
10.根据权利要求1所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法还包括以下步骤资源管理单元(31)经通信网络Q000)分配一个或多个进一步信息技术服务至一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个和/或另一个电力自给自足网络计算站、包括处理单元(117)的一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13中的一个和 /或另一个电力自给自足网络计算站，其中所述处理单元(117)具有一个或多个用于处理一个或多个进一步信息技术服务的处理刀片(1171,1172，1173，1174，1175，1176，1177)，并且一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个和/或另一个电力自给自足网络计算站的本地资源管理客户端(112)在一个或多个处理刀片(1171，1172，1173，1174， 1175，1176，1177)中的一个处例示用于处理一个或多个进一步信息技术服务的一个或多个进一步信息技术服务。
11.根据权利要求1所述的控制提供信息技术服务的网络计算集群(101)的方法，其中该方法还包括以下步骤所述网络计算站通过所述网络计算站的通信装置经通信网络O000)接收用于传递由所述网络计算站处理的所述信息技术服务的信号，所述网络计算站经通信网络O000)将包括所述信息技术服务的状态数据的确认信号发送到资源管理单元(31)，资源管理单元(31)接收包括所述信息技术服务的状态数据的确认信号，以及资源管理单元(31)经通信网络Q000)将所述信息技术服务的状态数据转发到一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个，以用于进一步处理信息技术服务。
12. 一种提供信息技术服务的网络计算集群(101)，该网络计算集群(101)包括控制单元、资源管理单元(31)、一个或多个网络计算站01，22，31)和一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)，电力自给自足网络计算站由一个或多个相关的本地发电机(115)供电，一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)和一个或多个本地发电机(11 连接到本地电网(40)，其中控制单元适用于确定一个或多个本地发电机(11 产生的本地发电量，并且根据确定的本地发电量，触发一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)中的一个经通信网络Q000)将控制信号发送到资源管理单元(31)，该控制信号指示一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，1；3)处理信息技术服务的能力，并且其中资源管理单元(31)适用于经通信网络O000)接收所述控制信号，并且由所述控制信号触发后，发送信号用于将一个或多个网络计算站01，22)的网络计算站所处理的信息技术服务经通信网络O000) 传递到所述网络计算站，以用于将所述网络计算站处理的所述信息技术服务经通信网络 (2000)传递到一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个，以用于进一步处理信息技术服务。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制网络计算集群(101)的方法以及一种网络计算群(101)。该网络计算群(101)包括一个或多个网络计算站(21，22，31)和一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)，电力自给自足网络计算站由一个或多个相关的本地发电机(115)供电。一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)和一个或多个本地发电机(115)连接到本地电网(40)。确定一个或多个本地发电机(115)产生的本地发电量，根据该本地发电量，经通信网络(2000)将控制信号发送到网络计算集群(101)的资源管理单元(31)。该控制信号指示一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)处理信息技术服务的能力。资源管理单元(31)经通信网络(2000)接收所述控制信号。资源管理单元(31)通过所述控制信号触发而发送信号，用于将一个或多个网络计算站(21，22)的网络计算站处理的信息技术服务经通信网络(2000)传递到所述网络计算站。然后，将所述网络计算站处理的所述信息技术服务经通信网络(2000)传递至一个或多个电力自给自足网络计算站(11，12，13)中的一个，以用于进一步处理信息技术服务。
文档编号H02J3/14GK102460886SQ201080028257
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年6月24日
发明者M·鲍尔, S·沃尔 申请人:阿尔卡特朗讯公司