[發明專利]用于計算系統自動調整的方法

在審

• 申請號: 201780012424.1
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108701060A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: T·穆拉德
• 申請（專利權）人: 以色列理工學院-康奈爾大學瓊·雅各布斯與歐文·雅各布斯研究院
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F1/26;G06F15/18
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 金輝

提出了一種用于自動調整計算系統的方法。該方法包括將計算系統的當前工作負載映射到至少一個桶中；測量表示計算系統的當前操作的當前操作度量；基于該當前操作度量，為至少一個桶中的每一個確定至少一個優化方案，其中，該至少一個優化方案至少包括具有最佳值的系統旋鈕列表，該系統旋鈕配置成調節計算設備的操作以滿足至少一個預定目標度量；并且將列在至少一個確定的優化方案中的系統旋鈕中的每一個設置成其相應值。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年2月22日提交的No.62/298,191的美國臨時專利申請的權益，其內容由此以引用的方式并入。

技術領域

本公開總體涉及在數據中心管理一個和多個計算服務器的性能和能量效率。

背景技術

數據中心的運營者探索了方法，以降低他們的數據中心的運營費用(opex)并改善它們的性能。數據中心通常包括設計成執行不同應用程序的許多服務器(在其他計算系統/應用程序中)。在大部分情況下，服務器設計成或調整至在很多不同類型的應用程序中表現良好。然而，維持每個可能應用程序的高服務器性能不能由目前的可用方案來進行。例如，目前用于服務器調整的最先進的方法不能動態適用于由服務器執行的兩個不同應用程序，并且不能讓其中的每個獲得最高性能。

數據中心的管理計算系統中的另一個挑戰是管理用于工作單元的能耗與性能之間的取舍關系。也就是說，調整服務器以獲得更高性能通常會增加工作單元的能耗。

大部分數據中心運營費用的其中一個是服務器和冷卻器消耗的大量能量。數據中心能量效率的重要度量是電能使用效率(PUE)評級。PUE評級將數據中心的總功耗與IT設備消耗的總電能進行比較。理想的PUE是1.0。當計算PUE時，在數據中心消耗電力的任何設備都考慮在內，例如照明、冷卻等。2.0的PUE評級意味著，服務器每消耗一瓦特，數據中心的基礎設施消耗另一瓦特。因此，期望降低服務器的功耗，因為這種降低還會降低數據中心的基礎設施的功耗。

已提出若干解決方案以降低數據中心的功耗。某些解決方案涉及數據中心的基礎設施，而其他的解決方案處理數據中心的服務器或其他設備的硬件資源。

例如，低功率處理器可以是降低功耗的簡單解決方案。但是，這種處理器造成性能限制，并因此可能不是理想的解決方案。存儲控制器、適配器、磁盤驅動和其他硬件外圍設備占用計算機服務器很大一部分的功耗，并且不容忽視。CPU和這些外圍設備采用有助于降低功耗的電源管理裝置。然而，每個外圍設備是獨立的電源管理并且沒有相對于執行的應用程序和/或其他外圍設備的運行而進行優化。

計算服務器通常包括各種硬件、固件和軟件部件。在相關領域中探討過的某些提議的解決方案包括將服務器部件的某些參數手動地調整至能量、性能或功率上限的基準組。然而，這種解決方案趨于造成高人工成本和次優結果。

進一步地，因為下列某些原因，服務器的手動調整是復雜的過程：參數的優化設置對不同應用程序可以是不同的；應用程序的參數優化設置可以在不同硬件配置之間改變；等等。此外，調整過程的復雜性由較高數量(通常在目前的系統中為100)的相互依賴的可調整參數引起。

由于所需的復雜性和時間，專家(如果有的話)僅在應用程序、參數或硬件配置的子集進行手動調整，從而實現性能的次優化。進一步地，調整需要在持續的基礎上進行，從而產生額外的人工成本。

手動調整僅可以實現次優的優化，因為這樣的調整不響應當前服務器的工作負載。也就是，當前工作負載可以不同于基準值，并且工作負載本身可以展示執行的不同階段，而對每個階段，該執行需要不同的參數值組。

總之，針對上述問題的現有解決方案不能適應正在進行的一個或多個應用程序、進程和任務的動態變化。

因此，提供克服上述缺陷的解決方案是有利的。

發明內容