多层次的网络服务器集群功耗管理.pdf

72 2011 ，47 （4 ） Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用 ⦾网络、通信、安全⦾ 多层次的网络服务器集群功耗管理 汤慧明，吴庆波，谭郁松 TANG Huiming ，WU Qingbo ，TAN Yusong 国防科学技术大学 计算机学院，长沙 410073 School of Computer ，National University of Defense Technology ，Changsha 410073 ，China TANG Huiming ，WU Qingbo ，TAN Yusong.Multi-level power management in network server clusters.Computer Engi- neering and Applications ，2011 ，47 （4 ）：72-76. Abstract ：This paper proposes a multi-level cluster power management ，reducing power consumption of the cluster system with less effect on performance.This management can be divided into power management of cluster level and local.Cluster level mechanism presents an ondemand-start strategy based on self-learning load forecasting algorithm ，providing computing re- sources according to the load.Local mechanism suggests an enhanced-conservative governor algorithm to improve the sensitivi- ty of the frequency adjustment when load drops.The experiments show that this multi-level power management is more effec- tive than other strategies for reducing overall system power consumption. Key words ：multi-level cluster power management ；self-learning load forecasting algorithm ；ondemand-start ；frequency adjustment 摘 要：多层次的集群功耗管理方法，在不明显影响系统性能的前提下，降低集群系统的功耗。该管理方法分为集群层次的功耗 管理和本地节点层次的功耗管理。集群层次的功耗管理基于自学习负载预测的按需启动策略，根据作业的负载提供计算资源。 本地节点层次的功耗管理针对负载下降产生的节点空闲问题，提出了Enhanced-conservative 调控器算法，提高了负载下降时频率 调整的敏感度。测试实验数据表明，该策略比其他策略能更有效的降低整个系统的功耗。 关键词：多层次功耗管理；自学习负载预测；按需启动；频率调整 DOI ：10.3778/j.issn. 1002-8331.2011.04.020 文章编号：1002-8331（2011 ）04-0072-05 文献标识码：A 中图分类号：TP303 1 简介 量计算节点上，能提高整个系统的资源利用率。但是该方法 服务器集群以性价比高、性能稳定以及易于维护等优点 不能很好地处理负载变化对节点功耗的影响。本地节点层次 被广泛使用。一直以来，性能是集群设计者和使用者优先考 的功耗管理能有效地处理负载变化对节点的功耗影响，根据 虑甚至是唯一考虑的目标。随着集群系统峰值计算能力的不 节点的负载动态控制节点内各部件的状态，但无法利用作业 断提高，功耗也大幅增长。比如，一个规模为1 000 个机柜的 调度进行全局功耗控制。因此，将两者相结合的多层次功耗