专利名称：信息处理系统的运用管理方法
技术领域：
本发明涉及由服务器装置、存储装置、网络装置等的信息处理装置组以及进行其 冷却的冷却设备构成的信息处理系统的运用管理方法，特别涉及对实现信息处理装置组和 冷却设备的综合性的节电运用时所需要的信息处理装置组的作业负荷的分配。
背景技术：
面向近年来的信息通信的飞速发展、以及广播与通信的融合时代，预想到服务器 装置、存储装置、网络装置等的信息处理装置急剧增加。另一方面，为了消减二氧化碳以防 止地球温暖化，需要消减由这些信息处理装置构成的信息处理基础的消耗功率。特别是在 后端负责信息处理基础的数据中心，除了信息处理装置组所消耗的功率即装置功率以外， 进行其冷却的冷却设备所消耗的功率即冷却功率也占很大的比例，消减将装置功率和冷却 功率相加的综合功率成为课题。面向数据中心的节电化，在服务器装置、存储装置、网络装置等的信息处理装置、 冷却设备、运用管理中开始了各种努力。在信息处理装置中，基于低功率设备的单位消耗功 率的性能提高、以及基于根据作业负荷的动作状态的切换的节电功能的采用得到了进展。 在冷却设备中，开始了空调机自身的运转效率提高以及供排气口的气流设计的最佳化、进 而开始引入局部冷却及液冷。在运用管理中，作为主要的对策列举有工作信息监视、工作调 度、以及基于虚拟化的装置组的运用效率改善或联合(consolidation)。冷却设备一般根据 装置组的最大额定功率来设计，但运用时的冷却设备的消耗功率很大程度上依赖于对冷却 设备的装置组的功率的分布或变动。例如，空调机的效率依赖于装置的功率即发热、空调机 和装置间的位置关系或距离、温度、风量、风向等，因此根据装置的功率和配置，冷却功率大 受影响。今后，随着数据中心的运用管理技术的进步，预想到为了使用虚拟化技术来进行节 电化而利用服务器装置的联合，因此需要充分考虑对冷却设备的装置组的功率分布的不均 衡化或时间变动、消减装置组和冷却设备的总功率的对策。以往，作为服务器装置或存储装 置等装置或冷却设备的运用管理方法，已知若干个公知例，但在上述的综合性的节电化方 面，停留在局部或逐步的对策。在日本特开2004-126968号公报(专利文献1)中，在对并列计算机进行工作调 度的管理服务器中，根据计算机的温度传感器信息，向温度低的计算机投入新工作，使工作 从温度高的计算机向温度低的计算机移动，防止由高温引起的并列计算机的故障或性能下 降。此外，在工作的移动前后，还根据温度信息来估计各个计算机和各计算机各自具备的冷 却装置的消耗功率，从而判断能否移动。在日本特开2007-179437号公报(专利文献2)中，在多个计算机的管理系统中， 根据计算机的温度分布和工作信息，提取过热计算机和非过热计算机，使软件从前者向后 者移动，实现节电化。此外，在提取对象计算机之后，比较软件移动前后的计算机功率和空 调功率的变动，判断可否移动。计算机功率是根据工作信息来求出，空调功率是根据温度分 布来求出，温度分布是根据温度传感器或温度履历或工作信息来求出。
在美国专利申请公开第2006/0259621号公报(专利文献3)中，在对位于数据中 心的多个服务器分配作业负荷的方法中，比较被请求的作业负荷的资料和履历资料，按照 服务器和空调的功率最低的履历，向服务器分配被请求的作业负荷，若没有合适的履历则 随机分配。在履历资料中包含服务器的位置、类别、工作信息、进气温度、排气温度、作业负 荷的类型、服务器和空调的功率。服务器和空调的功率是根据服务器的进气温度、比热以及 风量来求出，或者根据功率计来测定。在美国专利申请公开第2006/0259793号公报(专利文献4)中，在对位于数据中 心的多个服务器分配功率的方法中，在地理位置接近的服务器间或机架间进行功率预算的 平衡，以接近理想的模拟的温度分布即功率分布，并根据该预算分配，指定服务器的离散化 的功率状态，防止由热点或冷点引起的服务器的故障。表示对各服务器的理想功率的热系 数是根据各服务器的排气温度、平均的服务器的基准排气温度和空调的供给温度来求出。专利文献1 日本特开2004-126968号公报专利文献2 日本特开2007-179437号公报专利文献3 美国专利申请公开第2006/0259621号公报专利文献4 美国专利申请公开第2006/0259793号公报发明要解决的课题在专利文献1中，向并列计算机中的温度低的计算机分配工作，但其并不一定节 电。此外，由于在工作的移动前后估计计算机的消耗功率，因此有关移动源和移动目的地的 功率会下降，但对于并列计算机整体来说，也只不过是局部的节电化。即，没有带来计算机 的综合节电化。在专利文献2中，在软件移动前后比较了计算机功率和空调功率的变动，但 比较对象仅限于所提取的过热和非过热的计算机，并没有考虑将计算机组和空调设备结合 的总功率。即，没有带来计算机室的综合节电化。在专利文献3中，根据服务器和空调的功 率最低的履历资料，向服务器分配作业负荷，因此虽然对于履历的范围内的作业负荷能够 降低将服务器组和空调设备结合的功率，但在没有履历的情况下，只能根据履历的积累来 逐步地改善。即，实现计算机室的节电化为止需要花费长时间。在专利文献4中，在接近的 服务器间平衡功率预算，以使得接近理想的温度分布，因此没有降低服务器组整体的合计 功率。即，没有带来计算机室的综合的节电化。如上所述，现有技术存在只能实现局部的节电化、并且实现节电化为止需要长时 间的问题。
发明内容
本发明的课题是在包括信息处理装置以及空调机的计算机室中，通过对信息处理 装置的作业负荷分配的最佳化，在短时间内实现计算机室的节电化。解决课题的手段本发明为了在包括信息处理装置以及空调机的计算机室中，实现通过作业负荷的 分配的最佳化进行的计算机室的节电化，具备以下的特征。 代表实施例的特征是对于空调机计算有关信息处理装置的空调机动作系数。一 般，空调机动作系数COP是为了交换计算机室内的热而使空调机工作时的、空调机的热交 换功率，用式1来表示。
COP =热交换能力/空调机功率……(式1)有关空调机的信息处理装置的空调机动作系数是空调机交换指定的信息处理装 置的发热时的COP (性能系数)，这里称作按装置分的COP。将有关空调机j的信息处理装 置i的按装置分的COP即COPji，用信息处理装置i的发热量PDi、有关空调机j的信息处 理装置i的空调机功率PCji，通过式2来表示。COPji = PDi/PCji......(式 2)热一般会扩散，因此空调机和信息处理装置之间的距离越长，按装置分的COP越 降低。如果考虑热的扩散依赖于气流、风量、温度，则按装置分的COP需要根据三维热流体 仿真结果等来求出。但是，也可以用其他方法求出按装置分的COP。作为一例，将问题简单 化，假设热二维性地扩散、按装置分的COP与空调机和信息处理装置之间的距离的平方成 反比，则将有关空调机j的信息处理装置i的按装置分的COP即COPji，用空调机j和信息 处理装置i之间的距离Lji、空调机j固有的空调机动作系数COPj以及环境常数A，通过式 3表示。空调机动作系数COPj能够通过空调机j的规格来求出，距离Lji能够通过由计算 机室的空调机和信息处理装置组的位置构成的配置信息来求出。COPji = (A/Lji2) XCOPj......(式 3)通过按装置分的C0P，能够计算有关某信息处理装置的空调机功率。在一台空调 机j对信息处理装置i的发热进行处理的情况下，假设信息处理装置的发热量与装置功率 相等，将有关空调机j的信息处理装置i的空调机功率PCji，用信息处理装置i的装置功率 PDi和COPji通过(式4)表示。此外，在多个空调机对信息处理装置i的发热进行处理的 情况下，假设空调机所处理的信息处理装置的发热量与各空调机的COPji比成比例，则将 有关信息处理装置i的空调机功率PCi，用空调机台数N、PDi、C0Pji通过(式5)表示。PCji = PDi/COPji......(式 4)
权利要求
1.一种信息处理系统的运用管理方法，通过预先保存了计算机室的多个信息处理装置 以及空调机的配置信息、各空调器的规格信息以及各信息处理装置的规格信息的运用管理 装置，决定对上述多个信息处理装置的作业负荷分配，实现节电运用，该方法的特征在于，根据从上述配置信息中提取的各信息处理装置和有助于冷却的各空调机之间的相对 距离以及各空调机的规格，求出有关各信息处理装置的按装置分的空调机动作系数；使用上述按装置分的空调机动作系数，生成装置关联消耗功率式，该装置关联消耗功 率式表示各信息处理装置的消耗功率和各信息处理装置平均的空调机消耗功率的合计；根据生成的上述各信息处理装置的装置关联消耗功率式和各信息处理装置的性能，计 算节电性评价指数，该节电性评价指数表示各信息处理装置的平均单位消耗功率的性能；对于节电性评价指数高的信息处理装置，比节电性评价指数低的信息处理装置优先地 分配作业负荷，从而决定作业负荷分配。
2.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，上述信息处理装置是服务器装置，上述节电性评价指标是利用该服务器装置的消耗功 率和该服务器装置平均的空调机消耗功率的合计消耗功率、以及该服务器装置的处理性能 来计算的平均单位消耗功率的处理性能。
3.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，上述信息处理装置是存储装置，上述作业负荷是设置在存储装置内的数据保存区域， 上述节电性评价指标是利用该存储装置的消耗功率和该存储装置平均的空调机消耗功率 的合计消耗功率、以及该存储装置的数据保存区域来计算的平均单位消耗功率的数据保存 区域。
4.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，还包括取得被分配了作业负荷的各信息处理装置的装置功率测定值的步骤；使用求出的上述按装置分的空调机动作系数和取得的该各信息处理装置的装置功率 测定值，通过空调机功率式计算上述各空调机的功率计算值的步骤；以及将各空调机的运转功率控制为计算出的功率计算值的步骤。
5.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，在上述作业负荷分配中，从能够分配要决定分配的作业负荷的信息处理装置中，选择 上述节电性评价指数最大的信息处理装置来分配，并且从节电性评价指标高的信息处理装 置起依次分配作业负荷。
6.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，上述按装置分的空调机动作系数，通过对空调机固有的动作系数乘以与对应的信息处 理装置和该空调机的相对距离的平方成反比的系数来计算。
7.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，上述各信息处理装置的装置关联消耗功率式是该信息处理装置的资源利用率的函数。
8.如权利要求7所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，上述节电性评价指标是在上述装置关联消耗功率式中代入管理者决定的资源利用率 最大值而计算出的平均单位功率的处理性能。
9.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，对于应分配给上述多个信息处理装置的各个作业负荷，附加表示是否为以节电为优先的分配的分配策略，只有以节电为优先的分配的情况，才对可分配的信息处理装置中的、上 述节电性评价指标最大的信息处理装置分配该作业负荷。
10.如权利要求1所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，除了计算上述节电性评价指标以外，还按照上述各信息处理装置，计算表示其最大资 源利用率的空闲资源量的服务持续性评价指数，并对于应分配给上述各信息处理装置的各 个作业负荷，附加表示是以节电为优先的分配、还是以服务持续性为优先的分配的分配策 略，在以节电为优先的分配的情况下，对可分配的信息处理装置中的、上述节电性评价指标 最大的信息处理装置分配该作业负荷，在以服务持续性为优先的分配的情况下，对上述服 务持续性评价指数最大的信息处理装置分配该作业负荷。
11.如权利要求10所述的信息处理系统的运用管理方法，其特征在于，上述各信息处理装置的服务持续性评价指数，根据该信息处理装置的最大资源利用率 的空闲资源量来计算。
全文摘要
本发明提供一种信息处理系统的运用管理方法。在由信息处理装置及空调机构成的计算机室中，通过对信息处理装置的作业负荷分配的最佳化，在短时间内实现计算机室的节电化。因此，对于空调机，计算有关信息处理装置的空调机动作系数。对于信息处理装置，生成装置功率和空调机功率的合计即装置关联消耗功率式。通过信息处理装置的装置关联消耗功率式，计算计算机室整体的消耗功率。使用节电性评价指标，决定作业负荷的分配，实现计算机室整体的节电化。根据作业负荷的分配结果，控制在信息处理装置中工作的作业负荷。通过按装置分的COP以及信息处理装置的装置功率测定值，计算空调机功率。根据空调机功率的计算结果，控制空调机的输出。
文档编号G06F1/32GK102099791SQ20098012782
公开日2011年6月15日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年9月17日
发明者中岛忠克, 冲津润, 加藤猛, 斋藤达也 申请人:株式会社日立制作所