[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)中心功率管理及服務(wù)器部署方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810037874.2
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108199894B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳松;陳洋;王新猴;金海
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 11129 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 何志欣;侯越玲

本發(fā)明涉及一種基于數(shù)據(jù)中心功率管理的服務(wù)器部署方法，其特征在于，所述方法包括：基于至少一個服務(wù)器的CPU使用率數(shù)據(jù)構(gòu)建與應(yīng)用請求對應(yīng)的尾端延遲表和/或尾端延遲曲線；基于所述應(yīng)用請求的尾端延遲要求確定所述服務(wù)器的最優(yōu)功率配額并部署所述服務(wù)器。本發(fā)明通過對尾端延遲表或曲線進行分析，可以在數(shù)據(jù)中心額定功率的限制下，以保證延時敏感型應(yīng)用性能為前提，最大化提高數(shù)據(jù)中心服務(wù)器部署密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心功率管理及服務(wù)器部署方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前數(shù)據(jù)中心中存在嚴重的功率過渡供給現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為，以服務(wù)器的額定功率或觀測到的峰值功率為服務(wù)器預(yù)留功率，同時還要保證數(shù)據(jù)中心中所有服務(wù)器的功率預(yù)留之和不超過數(shù)據(jù)中心總功率。然而，服務(wù)器實際運行功率在大部分時間里達不到其額定功率，這種預(yù)留方式帶來功率配給的極大浪費，制約了數(shù)據(jù)中心服務(wù)器部署密度。

Power capping技術(shù)是一種服務(wù)器峰值功耗管理技術(shù)，將服務(wù)器的峰值功率限制在某個定值之下，它的提出是為了解決上述數(shù)據(jù)中心資源利用率低下的問題。顯然，在數(shù)據(jù)中心額定功率制約下，降低單臺服務(wù)器的功率配給，可以允許更多的服務(wù)器部署在數(shù)據(jù)中心中，從而增大數(shù)據(jù)中心計算能力，降低分攤開銷。然而，對于延時敏感型應(yīng)用往往有著嚴格的服務(wù)質(zhì)量要求(SLA要求)，滿足應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量要求，是數(shù)據(jù)中心采用power capping技術(shù)提高資源利用率的前提條件。因此，衡量power capping對應(yīng)用性能造成的影響顯得尤為重要。然而，已有的一些衡量power capping對應(yīng)用性能產(chǎn)生影響的方法并不能較好地反映出延時敏感型應(yīng)用的實際損失，因為延時敏感型應(yīng)用更關(guān)心的是請求的尾端延遲(taillatency)，而現(xiàn)存方法大多是針對于批處理應(yīng)用(更關(guān)心最終完成時間)而設(shè)置，導(dǎo)致現(xiàn)存方法不能準(zhǔn)確衡量power capping對延時敏感型應(yīng)用的影響。

為了提高數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器部署密度，從而提高整體資源利用率及計算輸出能力，需要一種合理的服務(wù)器部署方案。由于數(shù)據(jù)中心運行業(yè)務(wù)的多樣性，該服務(wù)器部署方案需要滿足三個特性：1)保證數(shù)據(jù)中心絕對的安全性，也即在負載高峰到來時，決不允許數(shù)據(jù)中心超過其額定功率，以防止整體斷電，所有服務(wù)器宕機的災(zāi)難性后果；2)保證應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量要求，也即用戶體驗；3)最大化的提高數(shù)據(jù)中心資源利用率。而現(xiàn)存方案中很難同時滿足三個特性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)中心功率管理的服務(wù)器部署方法，其特征在于，所述方法至少包括：基于至少一個服務(wù)器的CPU使用率數(shù)據(jù)構(gòu)建與應(yīng)用請求對應(yīng)的尾端延遲表和/或尾端延遲曲線；基于所述應(yīng)用請求的尾端延遲要求確定所述服務(wù)器的最優(yōu)功率配額并部署所述服務(wù)器。本發(fā)明通過服務(wù)器設(shè)置精確的功率預(yù)算，既滿足應(yīng)用的延遲請求的要求，又能最大程度的增加數(shù)據(jù)中心服務(wù)器部署密度，降低分攤成本。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，所述方法還包括：采集至少一個服務(wù)器的CPU使用率數(shù)據(jù)，基于所述CPU使用率數(shù)據(jù)以微積分計算的方式構(gòu)建所述應(yīng)用請求在設(shè)定CPU閾值下的尾端延遲表和/或尾端延遲曲線。由于采用了應(yīng)用總體任務(wù)量不變的原理，采用微積分的方法得出應(yīng)用請求在固定CPU閾值下的尾端延遲表及曲線。因此本發(fā)明可以根據(jù)用戶的延遲請求要求得到最優(yōu)的服務(wù)器功率配給額度。