전원 관리 요구 사항 및 서버 클러스터의 실시간 모니터링

주된 이유는 클러스터 서버 가져옵니다는 광범위 한 응용 프로그램은 그것의 높은 가격-성능 비율, 수량 우월 보상 실적 불충분 처리 노드를 통해. 노드 수의 급속 한 증가 필연적으로 전력 소모, 빠른 성장에 지도 그리고 IDC (국제 데이터 주식 회사) 데이터 능력과 2007 년에서 서버 냉각에 중국의 총 비용에 $1.9 십억 조, 도달 베이징, 광 동의 두 지역에서 투자의이 부분은 3.2 및 360 백만 미국 달러, 국가의 35.8%에 도달. 통계에 따르면, 중국 2007 총 전력 소비 그것의 30 십억 50 십억도, 전체 전력 세대의 1 년 동안 세 협곡 수력 역에 대 한 해당 제품. 거 대 한 에너지 소비는 모든 당사자 들의 주목을 끌고 있습니다.

클러스터 노드 수, 급속 하 게 성장 하지만 그것의 사용 효율은 낮은 수준 가장 일반적인 X86 서버 클러스터 적용 예를 들어, 일반적으로 믿어진다의 이용 비율은 보다 낮은 30%, IBM은, 인텔 서버의 평균 사용률 속도가 10%, 전력 자원의 낭비의 많은 리드 하는.

전원 관리에 대 한 요구 사항

전원 관리 클러스터 인프라 관리, 주로 두 가지 측면에 대 한 관심된의 범주에 속한 한 한편으로, 실제 부하와 다른 한편으로, 클러스터의 전력 소비를 어떻게 연결 하는 방법 응용 프로그램에 영향을 주지 않고 클러스터의 총 전력 소비를 최소화 하는 궁극적인 목표 정량화 및 전력 에너지의 최적화를 실현 하는. 때문에 전력 소비는 클러스터 관점에서 분석, 단일 노드의 완전 한 파워는 관여 하지 않습니다, 예를 들어 대체 노드 더 에너지 효율적인 CPU 간주 되지 않습니다.

현대 컴퓨터 룸의 전력 분배

클러스터 서버는 전용된 객실, 높은 바닥, 기타 장비, 정밀 에어컨, UPS (무정전 전원 공급 장치), 표준 캐비닛의 일반적인 사용에에서 일반적으로 설치 됩니다.

서버와 공유의 80% 이상의 컴퓨터 룸 총 전력 소비에 냉각 장비, 냉각 장비와 서버 관련에 의해 생성 된 열 때의 전력 소비 더 나은 전원 관리를 클러스터링 하는 방법을 키 되는 분명 한는 것을 볼 수 있습니다.

위의 아이디어를 바탕으로, 클러스터 전원 관리 요약 될 수 있다 최대 몇 가지 기능을 다음과 같이:

열 분배 및 냉각 장비 제어

위의 엔진 룸의 전원 분배의 분석에서 볼 수 있습니다 냉각 시스템 전력 소비는 그것에 두 번째 장비, 전력 소모의이 부분을 낭비 하는 사실 이지만. 그림은 기존의 컴퓨터 룸의 3 차원 온도 분포 시뮬레이션, 이것에서 볼 수 있습니다, 실과 시간에 부하 온도 분포 결과 고르지 못한 배급 때문에 조차 되지 않습니다, 거기 핫스팟 (그림의 빨간색 부분) 이며 차가운 반점 (그림의 파란색 부분), 일반적인 불안 정한 열역학적 시스템! 기존 룸의 열 분산 디자인 일반적으로 많은 양의 에너지 낭비의 결과로 열역학적 상태 시스템 기반 그리고 연구 보여줍니다 효과적인 냉동 용량이 50% 미만입니다. 그러므로, 열역학 열 분산 모델을 설정 하 고 실시간 모니터링 데이터 및 전원 할당 전략 클러스터 전력 소비에 사용 하는 피할 수 없는 개발 방향 이다.

전원 관리의 개발 동향

기존 데이터 센터에 있는 장치의 대부분 별도로 관리, 예를 들어, 디스크 배열, 서버, UPS, 에어컨 등등, 그것의 관리 모드 외부 환경 변화 및 통합된 작업 일정의 부하 변동 및 조정 가장 최적의 일정;의 넓은 의미를 달성 하기 위해 다양 한 장비에의 한 한편으로, 2 개의 방향 될 것 같아 관리의 세분성은 세밀 하 게, 예를 들어 각 노드의 작업 조정, 각 CPU 코어의 주파수는 별도로, 조정 그리고 파티션을 냉각 이루어집니다.

실시간 모니터링 및 클러스터 전력 소비 분석

클러스터 전력 소비 모니터링 전원 관리의 기초 이며 두 가지 수단에 의해 실현 될 수 있다: 서버 전원 모듈을 전원 센서 (파워 미터)을 추가 하 여 사용 하 여 보드의 아웃-의-밴드 관리 모듈 (BMC)을 직접 읽고. 이 방법의 장점은 간단 하 고 직접적인, 단점은 그 정밀도 제한 됩니다, 그리고 현재만 +-10%를 도달할 수 있다 그리고 파워 전원 공급 AC 끝에 배치 되어야 합니다 공유 파워 블레이드 서버 각 블레이드, 블레이드 서버를 지원 하지 않을 수 있습니다 그래서의 힘을 감지 하지 수 있기 때문에. 또 다른 방법은 이다 다양 한 부하 조건에서 서버 전원 서버 생산, 후 보정을 서버 제조업체 공장 높은 정밀도 달성 하기 위해 충분히 부하 샘플 보정 수 만큼 그리고 하드웨어 및 소프트웨어의 조합 때문에 노드, 파워를 예상할 수 있는 사용자는 노드 모니터링 소프트웨어를 열면 두 랙-블레이드 서버에서 지원 됩니다.

정확한 클러스터 기준 실시간 전력 모니터링, 전력 소비와 에너지 소비는 산출 될 수 있다, 그리고 효과적인 전력 소비 및 무효 전력 소비를 얻을 수 있습니다 다른 부하 상태 클러스터 전력 소비를 분석 하 여 시스템 예약 작업을 사용 하는 경우 에너지 소비 계산 하실 수 있습니다 직접. 클러스터 피크 소비 전력의 제어

주로 3 개의 고려 사항에 따라: 첫째, 클러스터 ups와 냉각 장치 수 최대 전력 소비는 확실히 하지 넘어 장비 지원, 중복 장비 수를 줄일, 잘못 된 투자를 줄이고 사용자가 종종 더 중복 장비를 구성 해야 하 고 그것의 사용률은 매우 낮은 경우 클러스터 전력 소비 제한, 제어할 수 있습니다. 둘째, UPS 및 캐비닛의 전력 소비 밀도에 냉각 장치는 해당 요구 사항, 설계 전력 밀도 너무 높은 비용에 상당한 증가 만들 것입니다, 밀도 너무 낮은 디자인 될 낮은 공간 활용, 그래서 선택할 필요가 적합 한 전원 밀도. 이전, 전력 밀도 정격된 전력의 실용적인 응용 프로그램에서 달성 하기 거의 불가능 했다, 서버에 의해 결정 될 수 있었다 그리고 디자인 공간, 전력 및 냉각 장비에 과다 투자의 낭비에 필연적으로 발생할 것 이다. 정확한 작업 그룹 수준, 캐비닛 수준과 클러스터 수준 전력 모자 조정은 장치 사용 크게 향상 시킬 수 있습니다. 와 같은 높은-성능 컴퓨팅은 일반적으로 높은 CPU 사용률, 민감한, 노드 및 인터넷 애플 리 케이 션 사이의 통신 지연이 종종 더 우려 데이터의 급속 한 독서에 대 한, CPU 사용률은 매우 높은, 셋째, 다른 유형의 응용 프로그램 부하 특성은 다르다. 동일한 응용 프로그램에도 부하 종종 큰 변동이 있을 것 이다, 왼쪽에 다음 그림은 회사의 내부 메일 서버 부하, 오른쪽은 부하 자기 상관 함수, 부하는 더 명백한 주기, 전력 소비 제한의 부하 특성의 응용 프로그램에 따라 조정 됩니다 크게 효율성을 향상 시킬 서버를 볼 수 있습니다.

역사적인 부하 분석 및 전력 할당 전략

서버 작업의 응용 프로그램을 자주 변경 되지 않습니다 및 부하와 전력 소비량의 실시간 데이터 양식에 기록 데이터를 저장할 수 있습니다 및 모니터링 시스템 특성 분석 자동으로 수 및 개발 동향의 로드 하 고 그에 따라 해당 조정. 기존 자동 제어 기술 하나 하나를 반복 하는 이상, 다양 한 전략, 그것의 내용은이 문서의 범위를 넘어 줄 수 하지만 원칙적으로 두 부하 변동 빠른 응답에의 전력 분배 되도록 하지만 또한 너무 자주 조정 하지 의해 발생할 전력 자원의 낭비. 사운드 파워 할당 전략 그들의 특정 값과 조정의 타이밍에 대 한 정보를 많이 소모 하지 않고 부하 특성의 분석에 초점을 관리자를 수 있습니다. 시스템 예약 작업을 사용 하는 경우 사용자는 클러스터의 전력 분배에 따라 일을 파견 하 고 시스템의 효율성을 개선 하는 새로운 알고리즘을 발생할 수 있습니다.

이 두 가지 측면 보완, 통합된 관리는 잘 관리, 좋은 관리 통합된 관리 실현 수단 이다.