專利名稱：用于計算機功率和資源消耗建模的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及計算和信息技術(shù)(“IT”)功率消耗，并且更特別地，涉及用于預(yù)測和分類計算機系統(tǒng)中的功率和/或資源利用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
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現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃和操作要求全面解決遍及數(shù)據(jù)中心環(huán)境的能量管理，包括涉及多個數(shù)據(jù)中心的場景。在現(xiàn)代的IT環(huán)境中，僅進行IT設(shè)備的性能管理通常不再是足夠的；對數(shù)據(jù)中心性能、利用以及能量消耗的詳細的監(jiān)視和測量以支持詳細的成本控制、高水平的IT安全、以及“更綠色的”環(huán)境是現(xiàn)今典型的商業(yè)需求。現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心和/或其他計算系統(tǒng)或過程產(chǎn)生了高的資源需求、并且這些資源的相關(guān)聯(lián)的成本使高水平的能力規(guī)劃成為必要。常規(guī)的能力規(guī)劃功率消耗預(yù)測工具包括“查找表”工具，所述“查找表”工具需要用戶在該工具檢索對應(yīng)的預(yù)測功率消耗之前輸入系統(tǒng)配置參數(shù)。這些工具中的大多數(shù)不把當(dāng)前和/或更新的系統(tǒng)的相應(yīng)的操作工作負載考慮為輸入。相反地，這些工具的典型的輸入僅來自靜態(tài)或半靜態(tài)測量，所述靜態(tài)或半靜態(tài)測量來自被連接到現(xiàn)有系統(tǒng)(硬件)的監(jiān)視工具。此外，常規(guī)的服務(wù)器常常托管多個應(yīng)用，在IT環(huán)境中，所述多個應(yīng)用可能來自不同的商業(yè)單元，因為現(xiàn)代的公司發(fā)現(xiàn)如下是精明的將來自不同商業(yè)單元的應(yīng)用遍及其硬件而分布以限制硬件故障對各個商業(yè)單元的影響。此外，現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心和/或其他計算系統(tǒng)或過程常常利用虛擬化，或“云計算”——基于因特網(wǎng)的計算，由此一經(jīng)請求，將共享的資源、軟件、和其他信息提供給計算機和其他設(shè)備。云計算是提高對由因特網(wǎng)提供的遠程計算站點的訪問的便捷性的副產(chǎn)品和結(jié)果，并且已經(jīng)變得日益流行，因為其允許用戶高水平的使用服務(wù)器，而不需要他們具有在支持其數(shù)據(jù)中心和/或其他計算系統(tǒng)或過程的云中的技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的專長，或具有在支持其數(shù)據(jù)中心和/或其他計算系統(tǒng)或過程的云中的技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之上的控制。許多云計算供應(yīng)采用效用計算計費模型，該模型類似于基于消費的傳統(tǒng)的公用服務(wù)(諸如電力)的計費?；诠ぷ髫撦d的能量和資源利用管理典型地在云計算環(huán)境中是更重要的，因為實際的系統(tǒng)設(shè)備不能被直接地管理、監(jiān)視或計量?，F(xiàn)代的計算具有離開物理計算機并到虛擬機上的持續(xù)遷移的工作負載?；谔摂M機的使用和與任何真實機器的對應(yīng)的程度，虛擬機被分為兩個主要的類別。系統(tǒng)虛擬機提供支持完整的操作系統(tǒng)(OS)的執(zhí)行的完整的系統(tǒng)平臺。相反地，進程虛擬機典型地被設(shè)計為運行單一程序，意味著其支持單一進程。常規(guī)的計算不提供近實時的或?qū)崟r的監(jiān)視這樣的設(shè)備的功率消耗或功率使用的方法，這樣的設(shè)備沒有和/或不能被連接到被計量的電源。此外，繁忙的虛擬機能夠容易地達到它正在其上運行的物理機的內(nèi)存限制，需要該虛擬機管理員在被稱為“Vmotion”的過程中將所述虛擬機遷移到其內(nèi)存負荷更小的另一目標(biāo)平臺。將一個或多個虛擬機Vmotion到位于不同的加熱、通風(fēng)、以及空氣調(diào)節(jié)(“HVAC”)區(qū)域中的目標(biāo)平臺能夠在該HVAC區(qū)域中創(chuàng) 建“熱點”，致使該HVAC系統(tǒng)花費大量能量以在該區(qū)域中重建穩(wěn)定狀態(tài)?？偟膩碚f，功率消耗預(yù)測技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)不包含允許對將虛擬機分配到主平臺進行管理和優(yōu)化的方法。此外，這些方法沒有把當(dāng)前或者更新的系統(tǒng)的操作工作負載考慮為輸入數(shù)據(jù)。最后，現(xiàn)代的計算的增長已經(jīng)見證了在計算機犯罪以及其他系統(tǒng)能力的異常的、秘密的、和未經(jīng)授權(quán)的使用的對應(yīng)的增長。常規(guī)的異常檢測方法和系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)流量和/或系統(tǒng)日志來區(qū)分異常的使用。然而，分類這樣的攻擊和其他異常使用隨著攻擊者的技巧增長而變得更困難。例如，高級的惡意軟件能夠發(fā)起避免正常檢測方法的攻擊并且僅導(dǎo)致系統(tǒng)或過程的功率和/或資源使用稍微增加，其是無法由當(dāng)前檢測方法常規(guī)地分辨的標(biāo)志。此外，這樣的惡意軟件能夠隱藏在系統(tǒng)的信任的進程之內(nèi)，例如，OS級別的軟件任務(wù)，其可以包括板載監(jiān)視裝置自身，使得在系統(tǒng)故障之前檢測這樣的異常事件甚至更加困難或者幾乎不可能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)，提供用于預(yù)測計算系統(tǒng)中的未來功率消耗的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的方法。該方法包括接收要預(yù)測其功率的一個或多個計算設(shè)備的指示，以及接收與該一個或多個計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個輸入?yún)?shù)。所述方法進一步包括自動地生成在未來時間間隔上該一個或多個計算設(shè)備的功率消耗的預(yù)測，并傳送所生成的預(yù)測。在一個實現(xiàn)中，提供了用于預(yù)測計算系統(tǒng)中的未來功率消耗的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括存儲器，所述存儲器包括指令以致使處理器接收要預(yù)測其功率的一個或多個計算設(shè)備的指示，以及接收與該一個或多個計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個輸入?yún)?shù)。所述指令進一步致使該處理器自動地生成在未來時間間隔上該一個或多個計算設(shè)備的功率消耗的預(yù)測，并傳送所生成的預(yù)測。該數(shù)據(jù)處理進一步包括被配置為執(zhí)行所述存儲器中的指令的處理器。在另一實現(xiàn)中，提供了用于確定計算系統(tǒng)中的當(dāng)前功率消耗并預(yù)測未來功率消耗的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的方法。所述方法包括接收要預(yù)測其功率的一個或多個計算設(shè)備的指示，以及接收與該一個或多個計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個輸入?yún)?shù)。所述方法進一步包括自動地生成下列中的一個1)該一個或多個計算設(shè)備的功率消耗的當(dāng)前狀態(tài)，以及2)在未來時間間隔上該一個或多個計算設(shè)備的功率消耗的預(yù)測，并且傳送下列中的一個(I)功率消耗的當(dāng)前狀態(tài)，以及(2)所生成的預(yù)測。


圖I示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的計算機系統(tǒng)。圖2示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的用于整體式(一個或多個)服務(wù)器功率能力規(guī)劃器(PCP)的用戶界面的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖3示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于基于非虛擬化的服務(wù)器來測量和/或建模資源利用的方法中的步驟。圖4示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的基于工作負載簡檔定義的唯一的、基于時間的對功率使用的預(yù)測的另外的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖5示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于基于先前定義的工作簡檔來測量和/或建模資源利用的另外的方法中的步驟。圖6示出了與根據(jù) 本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的用于(一個或多個)虛擬機功率能力規(guī)劃器的用戶界面的另外的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖7示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于基于虛擬化的和/或非虛擬化的服務(wù)器(整體式)來測量和/或建模資源利用的另外的方法中的步驟。圖8示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的示例性模型創(chuàng)建用戶界面的另外的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖9示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于創(chuàng)建資源利用預(yù)測模型的方法中的步驟。圖10示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的綜合計量器的另外的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖11示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于基于所述綜合計量器的輸入定義來測量資源利用的方法中的步驟。圖12示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的示例性功率估計器的另外的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖13示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于基于先前獲得的操作工作負載來從資源利用數(shù)據(jù)估算服務(wù)器功率消耗的方法中的步驟。圖14示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的示例性異常檢測器的另外的示例性系統(tǒng)窗口視圖。圖15示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于檢測異常的計算資源利用的方法中的步驟。圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的用于生成資源利用預(yù)測模型的方法中的步驟。圖17示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的從由預(yù)測模型做出的各種單獨的預(yù)測計算單一的資源利用預(yù)測的方法中的步驟。圖18示出了根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的用于基于如下工作負載范圍而綜合地生成監(jiān)督的訓(xùn)練數(shù)據(jù)(被用于生成機器學(xué)習(xí)模型)的示例性方法中的步驟在該工作負載范圍中，獨立的(以百分比表示CPU和存儲器利用率)以及非獨立的(相應(yīng)于來自CPU和存儲器使用的每組值的以瓦特計的功率提取)的變量值被生成。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)提供了整體式物理服務(wù)器、設(shè)施設(shè)備、各個虛擬機、在共同的物理主機上運行的虛擬機組、以及在這樣的機器上運行的各個進程和應(yīng)用程序中的精確的功率和/或資源消耗預(yù)測和分類。與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)應(yīng)用域不可知數(shù)據(jù)挖掘以及機器學(xué)習(xí)預(yù)測和分類建模來定量地表征數(shù)據(jù)中心和其他相關(guān)聯(lián)的計算和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和/或進程的功率消耗和資源利用特性。此外，基于工作負載的能量和資源利用管理測量、預(yù)測、和分類使組織能夠?qū)υ谒麄兊臄?shù)據(jù)中心中使用的每一千瓦(“kw”)能量設(shè)置值，以及精確地向他們的客戶收取回操作費用。與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)進一步使得組織能夠基于能量成本和可用性來調(diào)度時間并安排應(yīng)用程序運行。具有地理上不同的數(shù)據(jù)中心的公司可以能夠調(diào)度某些應(yīng)用以在位于在其處時間為夜間的區(qū)域中的數(shù)據(jù)中心上運行，從而可能地節(jié)省成本，因為能量費率典型地在夜晚是更低的。此外，當(dāng)組織使用云計算時，總的能量成本被分攤。與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)允許與能量成本相關(guān)聯(lián)的單個工作負載的更大的透明性，其可以被使用在財務(wù)建模和量度中。此外，與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)使得用戶能夠比較他們的軟件的能量效率。數(shù)據(jù)挖掘和/或機器學(xué)習(xí)(所述術(shù)語被可互換地使用在本領(lǐng)域中)是與允許計算機基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)進化行為的算法的設(shè)計和開發(fā)有關(guān)的科學(xué)學(xué)科。機器學(xué)習(xí)的焦點是自動地學(xué) 習(xí)推斷和識別這樣的數(shù)據(jù)中的復(fù)雜的模式以基于這樣的模式和推斷出的知識來做出明智的決定。困難在于以下事實在給定所有可能的輸入的情況下的所有可能的行為的集合通常太復(fù)雜以致不能人工地描述或以半自動的方式描述。域不可知論定義了數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)的特性，由此相同的原理和算法適用于除服務(wù)器、個人計算機或工作站以外的許多不同類型的計算設(shè)備或非計算設(shè)備；包括在數(shù)據(jù)中心之內(nèi)以及數(shù)據(jù)中心之外的相異的設(shè)備，諸如UPSs、聯(lián)網(wǎng)的存儲處理器、發(fā)電機、電池備份系統(tǒng)以及包括HVAC控制器的設(shè)備的其他可應(yīng)用部件。該特性允許用于單個和多個數(shù)據(jù)中心以及云計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可縮放的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理(“IM”)。特別地，發(fā)現(xiàn)并描述數(shù)據(jù)中的結(jié)構(gòu)模式(其能夠有助于解釋這樣的數(shù)據(jù)并根據(jù)這樣的數(shù)據(jù)做出預(yù)測)的預(yù)測模型、過程或算法是在機器學(xué)習(xí)庫工具包(Weka)的幫助下用編程的方式而被創(chuàng)建的，該工具包能夠根據(jù)硬件(虛擬化的或非虛擬化的)資源利用率預(yù)見和分類功率消耗和資源使用。該模型有效地提供了對能量消耗(例如以千瓦(“kW”)計)、功率成本(例如以每個所預(yù)測的時間段的總成本計)、熱量耗散(例如以每小時英制熱量單位(“BTU/hr”)計)、溫室氣體效應(yīng)(例如以每年磅(“l(fā)bs/年”)計算)的預(yù)測，以及其他相關(guān)的預(yù)報和資源利用分類。功率能力規(guī)劃器(“PCP”)是包括數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理(“DCM”)系統(tǒng)的一些特征的組件應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理包括數(shù)據(jù)中心中所需的和所使用的設(shè)備和資源的控制、監(jiān)視調(diào)整以及其他管理功能。所述PCP基于可能的、用戶輸入的、時變的服務(wù)器工作負載為虛擬化的和非虛擬化的服務(wù)器兩者提供功率消耗、熱量耗散、功率的區(qū)域性每單元成本、以及區(qū)域性溫室效應(yīng)預(yù)測。工作負載是由運行的商業(yè)應(yīng)用所要求的系統(tǒng)(服務(wù)器)資源(CPU和存儲器)利用率。工作負載包括軟件應(yīng)用按照期望的那樣起作用所需的CPU和存儲器資源。工作負載可以基于(一個或多個)商業(yè)應(yīng)用或任何其他適當(dāng)?shù)膽?yīng)用當(dāng)前正在執(zhí)行多少工作而變化。工作負載通常在托管該(一個或多個)應(yīng)用的系統(tǒng)內(nèi)被測量。工作負載可以被“綜合地”生成以便有效地優(yōu)化預(yù)測和分類能力。預(yù)測和分類模型實際上獨立于(一個或多個)目標(biāo)系統(tǒng)上運行的軟件。無論是虛擬化的還是非虛擬化的，硬件的功率提取/占用是被用于生成所述預(yù)測和分類模型的主要因素。任何數(shù)量的具有相等或相似的功率消耗占用的服務(wù)器可以被在一起成組和分析，提供按照需要合并或擴展服務(wù)器數(shù)量的能力。這也有助于將服務(wù)器(通常是虛擬化的)“重新定位”或“移動”到例如數(shù)據(jù)中心中的其他負荷更小的HVAC冷卻區(qū)域。所述PCP也允許為先前沒有已被分類的那些虛擬的或非虛擬化的平臺實時地、有效率地、定制地創(chuàng)建模型。PCP應(yīng)用可以使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)，所述機器學(xué)習(xí)技術(shù)允許基于包含諸如資源(CPU和存儲器)利用率的獨立變量(輸入)的數(shù)據(jù)資源來對諸如所消耗的功率的非獨立變量(輸出)進行預(yù)測和分類建模，所述資源利用率可以被測量為百分率。所述PCP可以是啟用web的并且可以包括客戶前端(或web服務(wù))和服務(wù)器后端，在所述客戶前端中，用戶輸入相關(guān)的參數(shù)，同時進行一些預(yù)先處理，在所述服務(wù)器后端中進行大部分處理以及執(zhí)行機器學(xué)習(xí)模型。在一個實現(xiàn)中，所述客戶前端和所述服務(wù)器后端之間的橋梁是Java服務(wù)器頁面(“ JSP”)，其有助于在因特網(wǎng)上將HTTP協(xié)議用于快速并且有效率的分布式數(shù)據(jù)共享。為了高質(zhì)量圖形，所述客戶前端可以例如使用Adobe Flex/Flash多 媒體優(yōu)化的XML("MXML")和ActionScript而被實現(xiàn)。所述服務(wù)器后端可以使用Java和/或OracleFusion中間件而被實現(xiàn)以優(yōu)化可移植性。然而，可以使用任何其他合適的實現(xiàn)。圖I示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)相一致的示例性計算機系統(tǒng)100。計算機系統(tǒng)100包括用于傳送信息的總線102或其它通信機制，以及用于處理所述信息的與總線102相耦接的處理器104。計算機100還包括被耦接到總線102的主存儲器106(諸如隨機存取存儲器(RAM)或其他動態(tài)存儲設(shè)備)，用于存儲信息以及要被處理器104執(zhí)行的指令。此外，主存儲器106可以被用于在執(zhí)行要被處理器104執(zhí)行的指令期間存儲臨時變量或其他中間信息。主存儲器106包括用于實現(xiàn)根據(jù)與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的系統(tǒng)的程序150。計算機100進一步包括被耦接到總線102的只讀存儲器(R0M)108或其他靜態(tài)存儲設(shè)備，用于存儲靜態(tài)信息和用于處理器104的指令。存儲設(shè)備110 (諸如磁盤、光盤或基于網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動器)被提供并且被耦接到總線102，用于存儲信息和指令。這些組件中的每一個均可以有多于一個。根據(jù)一個實施例，處理器104執(zhí)行被包含在主存儲器106中的一個或多個指令的一個或多個序列?？梢詮牧硪挥嬎銠C可讀介質(zhì)(諸如存儲設(shè)備110)將這樣的指令讀入到主存儲器106中。主存儲器106中的指令序列的執(zhí)行致使處理器104執(zhí)行此處所描述的過程步驟。多處理布置中的一個或多個處理器也可以被采用以執(zhí)行被包含在主存儲器106中的指令序列。在可替代的實施例中，可以使用硬連線電路來代替軟件指令或與軟件指令相結(jié)合。因此，實施例不限于硬件電路和軟件的任何特定的組合。盡管相對于主存儲器106和存儲設(shè)備110而被描述，與本發(fā)明相一致的方法和系統(tǒng)的指令和其他方面可以駐留在另一計算機可讀介質(zhì)(諸如軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、CD-ROM、磁介質(zhì)、光學(xué)介質(zhì)或物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPR0M、任何其他存儲器芯片或盒式磁帶、或計算機可以從其讀取的任何其他介質(zhì)，現(xiàn)在已知的或以后發(fā)現(xiàn)的)上。計算機100還包括被耦接到總線102的通信接口 118。通信接口 118提供耦接到網(wǎng)絡(luò)鏈路120的雙向數(shù)據(jù)通信，所述網(wǎng)絡(luò)鏈路120被連接到一個或多個網(wǎng)絡(luò)122，諸如因特網(wǎng)或其他計算機網(wǎng)絡(luò)。也可以實現(xiàn)無線鏈路。通信接口 118可以發(fā)送和接收信號，所述信號承載表示各種類型的信息的數(shù)字數(shù)據(jù)流。在一個實現(xiàn)中，計算機100可以作為計算機網(wǎng)絡(luò)122 (諸如因特網(wǎng))上的web服務(wù)器(或服務(wù))而工作。計算機100還可以表示因特網(wǎng)上的其他計算機，諸如具有web瀏覽器的用戶的計算機，并且該用戶的計算機可以具有與計算機100類似的組件。PCP的服務(wù)器規(guī)劃器組件允許基于可能的、用戶定義的、時變的區(qū)域工作負載來預(yù)測功率消耗、熱量耗散、區(qū)域性功率成本、以及區(qū)域性溫室氣體效應(yīng)。它可以使用預(yù)測模型。時變的工作負載簡檔允許有效率地和實際地預(yù)測隨時間波動的功率消耗和冷卻需求。這些功率消耗預(yù)測可以被用于規(guī)劃例如數(shù)據(jù)中心中的計算機使用。所述服務(wù)器規(guī)劃器允許用戶針對具有相似的功率提取需求的任何數(shù)量的同構(gòu)或異構(gòu)服務(wù)器評估功率消耗。在一個實現(xiàn)中，它可以針對具有不相似的能量消耗需求的服務(wù)器工作。通常，如果異構(gòu)服務(wù)器在大量工作負載期間和在空閑時間具有相似的功率消耗水平，則這些異構(gòu)服務(wù)器可以被分組在一起。所述服務(wù)器規(guī)劃器也定義工作簡檔(關(guān)于圖4其進一步被討論)。工作簡檔允許對時間敏感的工作負載在更大時間間隔內(nèi)變化。在一個實現(xiàn)中，工作簡檔可以由開始時間和結(jié)束時間定義，服務(wù)器或服務(wù)器組在所述開始時間和所 述結(jié)束時間之間針對功率消耗而被建模。在一個實現(xiàn)中，所述工作簡檔可以進一步被負載或功率提取定義為服務(wù)器能力的百分比，所述服務(wù)器在該百分比被建模，該負載可以進一步由誤差容限或定義。最后，在一個實現(xiàn)中，工作簡檔可以進一步由獨立變量(CPU和存儲器功率消耗)的相對功率消耗定義，例如通過指定存儲器加強的、CPU加強的或平衡的工作負載。工作簡檔是在時間段之上定義的資源利用(就CPU和存儲器使用而言)的計算機化的描述。例如，營業(yè)日工作負載需求不同于周末或假期工作負載，并且因此在一些情況下所述(一個或多個)服務(wù)器的能量消耗可能顯著地變化。此外，定義在特定時間或間隔(例如僅在周末和/或假期期間、或僅在一年的第一季度內(nèi))改變工作負載的工作簡檔是可能的。所述服務(wù)器規(guī)劃器也顯示不同的可能場景的結(jié)果，并且可以允許在相同圖表上“堆疊”繪制的/圖示的場景，例如，在特定時間間隔具有確定的功率提取的一定數(shù)量和類型的服務(wù)器。在相同的各個圖表內(nèi)以圖形和統(tǒng)計地方式比較由不同的可能場景(例如由工作簡檔定義的)所產(chǎn)生的功率、熱量、成本和溫室效應(yīng)是可能的。場景可以包括例如將具有大約270kW的平均功率提取的50個Dell PE2900服務(wù)器的10個機架與具有大約90kW的平均功率提取的80個Dell PE2900服務(wù)器的2個機架相比較。圖2示出了對應(yīng)于與本發(fā)明相一致的服務(wù)器規(guī)劃器實現(xiàn)的示例性頁面視圖200的一個實現(xiàn)。當(dāng)復(fù)選框202被高亮顯示時(例如通過在該復(fù)選框上單擊)，由用戶定義的模型可以被顯示在模型選擇下拉菜單204中。用戶可以隨后從模型選擇下拉菜單204中選擇在該會話中使用的模型。在一個實現(xiàn)中，具有后綴“REP”的模型名稱可以被用于預(yù)測。模型名稱上的后綴“REP”指示該模型已經(jīng)被創(chuàng)建并且已準(zhǔn)備好被使用。“REP”代表REPTree，其是來自被用于實現(xiàn)該模型的Weka庫工具包的機器學(xué)習(xí)算法。在該實現(xiàn)中，使用PCP的模型生成實現(xiàn)來創(chuàng)建其他模型，其在下面關(guān)于圖16而被描述。在另一實現(xiàn)中，用戶定義的模型取代相同會話中的從服務(wù)器類型選擇下拉菜單206中選擇的任何服務(wù)器類型。服務(wù)器類型下拉菜單206中可用的選擇對應(yīng)于先前被建立簡檔并建模的用于硬件平臺的模型。在一個實現(xiàn)中，可以存在為先前表征的每個服務(wù)器類型預(yù)定義的多個模型。在另一實現(xiàn)中，在工作負載％ 208中輸入的最接近匹配工作負載百分比或作為服務(wù)器能力的百分比的功率提取的模型規(guī)定功率估計。服務(wù)器計數(shù)210表示被建模的服務(wù)器的數(shù)量。在一個實現(xiàn)中，此字段的缺省值為I。該值可以被改變，例如以建模包括多個相同類型的服務(wù)器的服務(wù)器機架。合并要被建模的服務(wù)器的數(shù)量也是可能的。例如，用戶可以反而僅建模50個以70%工作負載運行的服務(wù)器，而不是建模80個以35%工作負載運行的服務(wù)器。核/服務(wù)器212可以通過指定在服務(wù)器中總共使用多少個核來幫助定義為定義的服務(wù)器類型所選擇的模型。在一個實現(xiàn)中，缺省值為8。成本214表示針對用戶的區(qū)域性功率成本。在一個實現(xiàn)中，按照每千瓦時(“kWh”)美元來度量成本。在另一實現(xiàn)中，缺省值是在美國的平均功率成本，例如O. 11美元/kWh。C02下拉菜單216、NOx下拉菜單218、以及SOx下拉菜單220顯示關(guān)于二氧化碳、一氧化氮和各種多氧化氮、以及一氧化硫和各種多氧化硫的年排放速率；在由用戶從相應(yīng)的下拉菜單中選擇的狀態(tài)中，其中在相應(yīng)的下拉菜單的下面示出相應(yīng)的值。在一個實現(xiàn)中，按照lbs/kWh度量排放。在另一實現(xiàn)中，此數(shù)據(jù)的來源是eGRIDweb版本-2007. I. I。工作負載％ 208是為所選擇的服務(wù)器定義的工作負載。在一個實現(xiàn)中，工作負載可以被定義為被服務(wù)器的(一個或多個)商業(yè)應(yīng)用所利用的CPU和存儲器的百分比。+/-222表示在輸入的工作負載百分比中用戶定義的可接受的方差水平。工作負載類型224定義在(PU利用率和存儲器利用率之間的所選擇的工作負載的分布。例如，如果用戶輸入30%的工作負載％并且選擇“平衡的”工作負載類型(其被定義為幾乎相等的CPU和存儲器利用率)，則所述系統(tǒng)基于相似的CPU利用率和存儲器利用率來創(chuàng)建模型，在此情況下針對每個大約15%。其他可能的工作負載類型包括，但不限于，“CPU加強的”或“存儲器加強的”。在開始·226中，用戶輸入分析的開始日期。在結(jié)束228中，用戶輸入分析的結(jié)束日期。在時間間隔期間下拉菜單230中，用戶可以輸入建模的時間間隔的時間單位。例如，菜單選項可以包括小時、天、周、月、年或任何其他時間單位?！┯脩糨斎肓藚?shù)，用戶可以點擊處理232以基于輸入?yún)?shù)啟動預(yù)測過程。在一個實現(xiàn)中，一旦結(jié)束模型處理，所述PCP就自動地打開功率預(yù)測圖表。圖2 (a)示出了對應(yīng)于此功率預(yù)測圖表的示例性頁面視圖250的一個實現(xiàn)。線252、線254以及線256表示針對定義的工作簡檔的功率使用的預(yù)測的值。在一個實現(xiàn)中，將鼠標(biāo)定位在線252、線254或線256之上導(dǎo)致該系統(tǒng)顯示針對鼠標(biāo)定位在其之上的數(shù)據(jù)點以及針對整條線的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。例如，該系統(tǒng)可以顯示所繪制的工作簡檔、鼠標(biāo)定位在其之上的點的值、以及所測量的針對該工作簡檔的平均值、高值和低值。點擊配置234打開頁面視圖200，服務(wù)器規(guī)劃器實現(xiàn)的初始輸入?yún)?shù)定義屏幕，其允許用戶輸入和選擇生成功率預(yù)測所需的值。點擊工作簡檔236允許定義特定的工作簡檔，該工作簡檔在給定的時間間隔或子間隔內(nèi)需要不同的工作負載，如下面關(guān)于圖4和圖5所討論的。如果例如給定的服務(wù)器機架預(yù)計在要被建模的期望的時間間隔的過程中經(jīng)歷使用的周期性變化，則該實現(xiàn)是有用的。點擊功率238顯示包含針對所輸入的參數(shù)的功率使用估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以kW度量功率。點擊熱量240顯示包含針對所輸入的參數(shù)的耗散的熱量估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以BTU度量耗散的熱量。點擊成本242顯示包含針對所輸入的參數(shù)的成本估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以美元度量成本。點擊C02 244顯示包含針對所輸入的參數(shù)的區(qū)域性C02、S0x和NOx輸出排放速率估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以Ibs/年來度量這些。在另一實現(xiàn)中，所定義的區(qū)域可以是美國的州。在一個實現(xiàn)中，用戶可以通過在給定的圖表中的期望的點上點擊來在(通過點擊功率238、熱量240、成本242或C02 244而打開的)前述圖表的任何一個中的特定的數(shù)據(jù)點上放大(zoom-in)。點擊清除圖表246關(guān)閉當(dāng)前顯示的圖表并且顯示配置屏幕，頁面視圖200。點擊關(guān)閉248關(guān)閉所述服務(wù)器規(guī)劃器屏幕。
圖3示出了與本發(fā)明相一致的使用服務(wù)器規(guī)劃器實現(xiàn)的示例性方法中的步驟，其允許定義在時間間隔上的工作負載場景。首先，用戶生成時間序列工作負載，在一段時間上應(yīng)用的工作負載。工作負載由用戶輸入為CPU和存儲器利用的百分比。在內(nèi)部，通過輸入要被建模的期望的工作負載大小、持續(xù)時間和工作負載類型(例如，CPU加強的、存儲器加強的或平衡的)，針對由用戶輸入的整個時間間隔綜合地生成CPU和存儲器利用(步驟300)。接下來，用戶經(jīng)由例如HTTP協(xié)議向服務(wù)器后端發(fā)送數(shù)據(jù)有效載荷，例如時間序列(在一段時間上的工作負載)、機器模型、機器類型和CPU核心數(shù)(步驟302)。所述數(shù)據(jù)有效載荷被從所述客戶前端發(fā)送到所述服務(wù)器后端，并且在服務(wù)器后端上該軟件確定存儲模型的模型庫是否包含先前為輸入的機器類型生成的模型(步驟304)。如果該庫包含這樣的模型，則可以調(diào)用該模型(步驟306)?；贑PU核心數(shù)和小的工作負載增量(例如，5%或10%)來創(chuàng)建模型。下面關(guān)于圖17進一步詳細描述的過程以統(tǒng)計地方式從針對每個數(shù)據(jù)點的該模型的預(yù)測的總集來得到預(yù)測的值。然而，如果在步驟304中該軟件確定所述模型庫不包含先前為輸入的機器類型生成的模型，則其可以調(diào)用經(jīng)由PCP的模型創(chuàng)建特征而創(chuàng)建的模型(步驟308)。下面關(guān)于圖8和圖9進一步詳細地描述模型創(chuàng)建。此外，當(dāng)可以綜合地生成機器訓(xùn)練數(shù)據(jù) (例如，被用作到預(yù)測模型中的輸入的資源利用獨立變量(CPU和存儲器))時，PCP模型創(chuàng)建(步驟308)可以取代從模型庫的模型調(diào)用(步驟306)。PCP模型可以處理廣泛的各種工作負載。在調(diào)用或創(chuàng)建適當(dāng)?shù)哪Ｐ椭?，該模型為所輸入的?shù)據(jù)生成預(yù)測值，例如，針對每個CPU的以kW計的功率消耗以及存儲器利用率值。可以為了統(tǒng)計有效性隨機地生成多個時間序列(例如10個)，并且隨后將對所述時間序列的預(yù)測值發(fā)送回所述客戶前端(步驟310)。所述客戶前端根據(jù)該多個時間序列中的每個時間序列的每個值計算平均值、高值和低值(步驟312)。在一個實現(xiàn)中，此表示可以是圖形的。在其他實現(xiàn)中，針對來自所述多個時間序列(10個版本的初始生成的時間序列)的每個值計算平均預(yù)測值、高預(yù)測值和低預(yù)測值，并且也經(jīng)由線圖的智能數(shù)據(jù)提示特征而被顯示，其中繪圖工具提供在小的彈出窗口中顯示與所繪制的時間序列的特定數(shù)據(jù)點相關(guān)聯(lián)的任何附加信息的能力。在其他實現(xiàn)中，服務(wù)器計數(shù)可以被用于調(diào)整時間序列點的大小。最后，可以呈現(xiàn)圖示的時間序列(步驟314)。在一個實現(xiàn)中，針對每個時間序列點的縮放能力和智能數(shù)據(jù)提示可以在光標(biāo)定位上是即時可用的。在其他實現(xiàn)中，各種場景和時間序列可以被“堆疊”在相同的圖表上。用戶也可以在服務(wù)器規(guī)劃器中執(zhí)行所述PCP的“工作簡檔”功能。工作簡檔允許根據(jù)針對整個時間間隔定義的那些定義不同的并且時間變化的工作負載。它允許定義特定的用戶情況，例如當(dāng)需要用于給定的月的每個周末的特定的工作負載時的情況。一旦已處理了可能的場景，所述工作簡檔特征可以被激活。在一個實現(xiàn)中，在這樣的處理之后，PCP自動地導(dǎo)航到功率屏幕，顯示隨時間的功率消耗的屏幕。在此點處以及在圖表的分析之后，用戶可以激活工作簡檔以便定義在給定的場景的時間間隔內(nèi)的任何特定的工作負載需求，諸如定義在先前定義的該場景的完整時間間隔內(nèi)的特定的(一個或多個)時間段上的工作負載的能力。圖4示出了對應(yīng)于與本發(fā)明相一致的服務(wù)器規(guī)劃器實現(xiàn)的工作簡檔功能的示例性頁面視圖400的一個實現(xiàn)。簡檔402允許特定的工作簡檔的命名。在稍后引用以及可能重新使用工作簡檔中命名可能是有用的。開始404允許在整個時間間隔內(nèi)該工作簡檔在其處開始的特定時間的輸入。在一個實現(xiàn)中，此字段可以通過從滾動條406選擇開始點而被以圖形的方式定義，這可以使用基于給定的時間間隔的時間單位。結(jié)束408允許在整個時間間隔內(nèi)該工作簡檔在其處結(jié)束的特定日期的輸入。在一個實現(xiàn)中，此字段可以通過從滾動條406選擇結(jié)束點而被以圖形的方式定義。負載410定義當(dāng)前工作簡檔期間實際有效的工作負載。+/-412定義為當(dāng)前工作簡檔定義的工作負載的可變性。負載類型414允許定義用于當(dāng)前工作簡檔的負載類型，例如，平衡的、CPU加強的、或存儲器加強的。點擊加載簡檔416加載由用戶定義的簡檔。在一個實現(xiàn)中，如果簡檔恰當(dāng)?shù)剡m合所定義的新的時間間隔(例如，日期可能在范圍之外，例如，該工作簡檔是針對2010年I月而被定義的，但是當(dāng)前場景時間間隔是針對2010年的第三季度的)，則用戶可以重新使用該簡檔。點擊保存簡檔418將當(dāng)前定義的簡檔保存到工作簡檔定義XML文件中。點擊處理420將當(dāng)前顯示的簡檔應(yīng)用到先前定義并提交的場景。在一個實現(xiàn)中，該系統(tǒng)通過點擊處理420而用所應(yīng)用的工作簡檔的需求更新所述圖表。點擊刪除簡檔422將所選擇的簡檔從該系統(tǒng)移除。點擊清除簡檔424關(guān)閉被該系統(tǒng)當(dāng)前顯示的所有簡檔。
點擊配置426打開頁面視圖400，服務(wù)器規(guī)劃器實現(xiàn)的工作簡檔功能的初始參數(shù)定義屏幕。點擊工作簡檔428允許定義進一步的特定的工作簡檔，其需要在給定的時間間隔內(nèi)的不同的工作負載，如當(dāng)前所討論的以及下面關(guān)于圖5進一步被討論的。如果例如給定的服務(wù)器機架預(yù)計在要被建模的期望的時間間隔的過程中經(jīng)歷在使用方面的周期性的變化，則此實現(xiàn)是有用的。點擊功率430顯示包含針對所輸入的參數(shù)的功率使用估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以kW度量功率。點擊熱量432顯示包含針對所輸入的參數(shù)的耗散的熱量估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以BTU度量耗散的熱量。點擊成本434顯示包含針對所輸入的參數(shù)的成本估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，這被以美元度量。點擊C02 436顯示包含針對所輸入的參數(shù)的區(qū)域性C02、S0x和NOx輸出排放速率估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以Ibs/年來度量這些。在另一實現(xiàn)中，所定義的區(qū)域可以是美國的州。在一個實現(xiàn)中，用戶可以通過在給定的圖表中的期望的點上點擊來放大(zoom-in)通過點擊功率430、熱量432、成本434或C02 436而打開的前述圖表的任何一個中的特定的數(shù)據(jù)點。點擊清除圖表438關(guān)閉當(dāng)前顯示的所有圖表并且顯示配置屏幕，頁面視圖400。點擊關(guān)閉440關(guān)閉工作簡檔屏幕。圖5示出了使用工作簡檔功能的示例性方法中的步驟，其提供了與本發(fā)明相一致的服務(wù)器規(guī)劃器實現(xiàn)的工作簡檔的定義(先前定義的場景時間間隔內(nèi)的隨時間變化的工作負載)。首先，用戶通過輸入針對要被建模的每個工作簡檔時間間隔的期望的工作負載大小、持續(xù)時間以及工作負載類型來生成工作簡檔時間序列工作負載(步驟500)。接下來，用戶經(jīng)由例如HTTP協(xié)議向服務(wù)器后端發(fā)送數(shù)據(jù)有效載荷，例如獨立變量值(CPU和存儲器利用率)時間序列、機器模型、機器類型、CPU核心數(shù)、以及要被建模的特定的時間間隔(步驟502)。所述數(shù)據(jù)有效載荷被從客戶前端發(fā)送到服務(wù)器后端，并且在服務(wù)器后端上該軟件確定存儲模型的模型庫是否包含先前為輸入的機器類型生成的模型(步驟504)。如果該庫包含這樣的模型，則可以調(diào)用該模型(步驟506)。基于CPU核心數(shù)和小的工作負載增量(例如，5%或10%)來創(chuàng)建模型。下面關(guān)于圖17進一步詳細描述的過程以統(tǒng)計的方式從針對每個數(shù)據(jù)點的該模型的預(yù)測的總集來得到預(yù)測的值。然而，如果在步驟504中該軟件確定所述模型庫不包含先前為輸入的機器類型生成的模型，則其可以被用于調(diào)用經(jīng)由PCP的模型創(chuàng)建特征而創(chuàng)建的模型(步驟508)。下面關(guān)于圖8和圖9進一步詳細地描述了模型創(chuàng)建。此夕卜，當(dāng)可以綜合地生成機器訓(xùn)練數(shù)據(jù)時，PCP模型創(chuàng)建(步驟508)可以取代從所述模型庫的模型調(diào)用(步驟506)。PCP模型可以處理廣泛的各種工作負載。在調(diào)用或創(chuàng)建合適的模型之后，該模型為輸入的數(shù)據(jù)生成預(yù)測值。為了統(tǒng)計有效性，可以隨機地生成多個時間序列(例如10個)，并且將針對所述時間序列的預(yù)測值發(fā)送回所述客戶前端(步驟510)。所述客戶前端隨后顯示對來自多個時間序列中的每個的每個值的結(jié)果的統(tǒng)計表示(步驟512)。在一個實現(xiàn)中，此表示可以是圖形的。在其他實現(xiàn)中，可以給出對來自所述多個時間序列的每個值的平均預(yù)測、高預(yù)測和低預(yù)測。對工作簡檔時間間隔時間序列的特殊處理可能是需要的。在其他實現(xiàn)中，服務(wù)器計數(shù)可以被用于調(diào)整時間序列點的大小。最后，可以呈現(xiàn)圖形的時間序列(步驟514)。在一個實現(xiàn)中，針對每個時間序列點的縮放能力和智能數(shù)據(jù)提示可以在光標(biāo)定位上是即時可用的。在其他實現(xiàn)中，各種場景和時間序列可以被“堆疊”在相同的圖表上。在又另外的實現(xiàn)中，在處理該工作簡檔之前繪制的任何現(xiàn)有的時間序列之上按時間順序繪制該工作簡檔時間間隔時間序列。所述PCP的VMachine規(guī)劃器特征允許針對虛擬化的或非虛擬化的服務(wù)器預(yù)測功率消耗、熱量耗散、區(qū)域性功率成本以及區(qū)域性溫室氣體效應(yīng)。在一個實現(xiàn)中，它允許關(guān)于虛擬化的系統(tǒng)的預(yù)測，所述虛擬化的系統(tǒng)可以具有異質(zhì)的和/或同質(zhì)的特性，包括功率提 取占用。任何數(shù)量的這些服務(wù)器可以被同時分析，每個服務(wù)器具有特定的、可能的、用戶定義的工作負載并且針對特定的時間段。從在VMachine規(guī)劃器內(nèi)定義的虛擬機獲得物理底層平臺的總的功率預(yù)算是可能的。VMachine規(guī)劃器允許預(yù)測虛擬化的或非虛擬化的服務(wù)器的功率消耗，所述虛擬化的或非虛擬化的服務(wù)器可以具有異質(zhì)的和/或同質(zhì)的特性。此特征有助于功率和冷卻預(yù)算規(guī)劃，在其中服務(wù)器需要被移動到數(shù)據(jù)中心內(nèi)的其他物理位置或被移動到遠程位置。所述VMachine規(guī)劃器具有與服務(wù)器規(guī)劃器相似的圖表制作能力。所述VMachine規(guī)劃器也允許將繪制的或被制作成圖表的場景堆疊在相同的圖表上。該系統(tǒng)以圖形的以及統(tǒng)計的方式在相同的各個圖表內(nèi)比較從不同的可能場景產(chǎn)生的功率、熱量、成本和溫室效應(yīng)。圖6示出了對應(yīng)于與本發(fā)明相一致的VMachine規(guī)劃器實現(xiàn)的示例性頁面視圖600的一個實現(xiàn)。在時間間隔期間下拉菜單602中，用戶可以輸入建模的時間間隔的時間單位。例如，所述菜單選項可以包括小時、天、周、月、年或任何其他時間單位。服務(wù)器類型下拉菜單604中可用的選擇可以使用先前被建立簡檔并且被建模的用于硬件平臺的模型。在一個實現(xiàn)中，可以存在為先前表征的每個服務(wù)器類型預(yù)定義的多個模型。在另一實現(xiàn)中，最接近地匹配在負載606中輸入的工作負載百分比的模型進行功率估計。核/服務(wù)器608可以通過指定在服務(wù)器中總共使用多少核心來幫助定義為定義的服務(wù)器類型所選擇的模型。在一個實現(xiàn)中，缺省值是8。成本610表示對用戶的區(qū)域性功率成本。在一個實現(xiàn)中，以每千瓦時(kWh)美元來度量成本。在另一實現(xiàn)中，缺省值是在美國的平均功率成本，例如O. 11美元/kWh。C02下拉菜單612、N0x下拉菜單614、以及SOx下拉菜單616顯示針對二氧化碳、一氧化氮和各種多氧化氮、以及一氧化硫和各種多氧化硫的年排放速率；在由用戶從相應(yīng)的下拉菜單中選擇的狀態(tài)中，其中在相應(yīng)的下拉菜單下面示出相應(yīng)的值。在一個實現(xiàn)中，以lbs/kWh來度量排放。在另一實現(xiàn)中，此數(shù)據(jù)的來源是eGRIDweb版本-2007. I. I。模型名稱618顯示由用戶在所選擇的輸入單元中定義的模型。用戶可以(例如通過點擊)高亮顯示該用戶希望所述系統(tǒng)為該會話使用哪個模型。在一個實現(xiàn)中，僅具有后綴REP的模型名稱可以被用于預(yù)測。在該實現(xiàn)中，所有其他模型必須首先使用PCP的模型生成實現(xiàn)而被創(chuàng)建，下面關(guān)于圖16而被描述。在另一實現(xiàn)中，用戶定義的模型取代在相同的會話中從服務(wù)器類型選擇下拉菜單604中選擇的任何服務(wù)器類型。開始620在對應(yīng)的模型下顯示該分析的開始日期。結(jié)束622在對應(yīng)的模型下顯示該分析的結(jié)束日期。負載606顯示輸入到該數(shù)據(jù)網(wǎng)格中的對應(yīng)的模型的所需的工作負載。在一個實現(xiàn)中，工作負載被定義為被利用以處理所定義的工作負載的CPU和存儲器的百分比。+/-624顯示在所建模的工作負載百分比中用戶定義的可接受的方差水平。負載類型626顯示在CPU利用率和存儲器利用率之間所選擇的工作負載的用戶定義的分布。例如，如果所選擇的模型采用30%的負載和平衡的負載類型，則該系統(tǒng)將基于相似的CPU利用率和存儲器利用率(在此情況下對每個大約15%)來創(chuàng)建模型。其他可能的工作負載類型包括，但不限于，CPU加強的或存儲器加強的。點擊加載VMs 628將在VMachine規(guī)劃器中最后配置的服務(wù)器載入。點擊添加VM630允許用戶向當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)格添加附加的服務(wù)器。點擊保存VMs 632將當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)格保存到XML文件中。點擊處理634啟動對當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)格中的所有服務(wù)器的預(yù)測過程。點擊刪除VM 636刪除該數(shù)據(jù)網(wǎng)格中被高亮顯示或被選擇的服務(wù)器。點擊清除VMs 638清除該當(dāng)前數(shù) 據(jù)網(wǎng)格內(nèi)的所有服務(wù)器和相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。點擊配置640打開頁面視圖600，VMachine規(guī)劃器實現(xiàn)的初始參數(shù)定義屏幕。點擊功率642顯示包含針對所輸入的參數(shù)的功率使用估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以千瓦度量功率。點擊熱量644顯示包含針對所輸入的參數(shù)的耗散的熱量估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以BTUs測量耗散的熱量。點擊成本646顯示包含針對所輸入的參數(shù)的成本估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，這以美兀而被度量。點擊C02 648顯不包含針對所輸入的參數(shù)的區(qū)域性C02、SOx和NOx輸出排放速率估計的圖表。在一個實現(xiàn)中，以磅/年來度量這些。在另一實現(xiàn)中，所定義的區(qū)域可以是美國的州。在一個實現(xiàn)中，用戶可以通過在給定的圖表中的期望的點上點擊來放大(zoom-in)通過點擊功率642、熱量644、成本646或C02 648而打開的前述圖表的任何一個中的特定的數(shù)據(jù)點。點擊清除圖表650關(guān)閉當(dāng)前顯示的所有圖表并且顯示配置屏幕，頁面視圖600。點擊關(guān)閉652關(guān)閉VMachine規(guī)劃器窗口。圖7示出了使用與本發(fā)明相一致的VMachine規(guī)劃器實現(xiàn)的示例性方法中的步驟，相對比于整體式服務(wù)器，一般針對VMachine。首先，用戶通過輸入針對要被建模的每個虛擬機的期望的模型名稱、工作負載大小、持續(xù)時間和工作負載類型來為每個服務(wù)器/VMguest生成時間序列工作負載(步驟700)。接下來，用戶輸入包括數(shù)據(jù)有效載荷的下面的參數(shù)/值并且經(jīng)由例如HTTP協(xié)議向服務(wù)器后端發(fā)送所述數(shù)據(jù)有效載荷，例如時間序列、機器模型、機器類型、以及CPU核心數(shù)(步驟702)。所述數(shù)據(jù)有效載荷被從客戶前端發(fā)送到服務(wù)器后端，并且在所述服務(wù)器后端上該軟件確定存儲模型的模型庫是否包含先前為輸入的機器類型生成的模型(步驟704)。如果該庫包含這樣的模型，則可以調(diào)用該模型(步驟706)?；贑PU核心數(shù)和小的工作負載增量(例如，5%或10%)來創(chuàng)建模型。下面關(guān)于圖17進一步詳細描述的過程以統(tǒng)計的方式從對每個數(shù)據(jù)點的該模型的預(yù)測的總集來得到預(yù)測的值。然而，如果在步驟704中該軟件確定所述模型庫不包含先前為輸入的機器類型生成的模型，則它可以被用于調(diào)用經(jīng)由PCP的模型創(chuàng)建特征而創(chuàng)建的模型(步驟708)。下面關(guān)于圖8和圖9進一步詳細地描述了模型創(chuàng)建。此外，當(dāng)可以綜合地生成機器訓(xùn)練數(shù)據(jù)時，PCP模型創(chuàng)建(步驟708)可以取代從所述模型庫的模型調(diào)用(步驟706)。PCP模型可以處理廣泛的各種工作負載。在調(diào)用或創(chuàng)建合適的模型之后，該模型為所輸入的數(shù)據(jù)生成預(yù)測值。為了統(tǒng)計有效性，可以隨機地生成多個時間序列(例如10個)，并且將對該時間序列的預(yù)測值發(fā)送回客戶前端(步驟710)。所述客戶前端隨后顯示對來自所述多個時間序列中的每一個的每個值的結(jié)果的表示(步驟712)。在一個實現(xiàn)中，此表示可以是圖形的。在其他實現(xiàn)中，可以給出對來自所述多個時間序列的每個值的平均預(yù)測、高預(yù)測和低預(yù)測?？赡苄枰獙μ摂M機模型時間間隔時間序列的特殊處理。在其他實現(xiàn)中，所述虛擬機計數(shù)可以被用于調(diào)整時間序列點的大小。使用VMachine規(guī)劃器來建模虛擬和非虛擬系統(tǒng)兩者例如以允許成本分析是可能的。最后，圖形的時間序列可以被呈現(xiàn)(步驟714)。在一個實現(xiàn)中，針對每個時間序列點的鉆探/縮放能力和智能數(shù)據(jù)提示可以在光標(biāo)定位上是即時可用的。在其他實現(xiàn)中，各種場景和時間序列可以被堆疊在相同的圖表上。在又另外的實現(xiàn)中，在處理所述工作簡檔之前繪制的任何已有的時間序列之上按時間順序繪制所述模型時間間隔時間序列。
PCP的模型創(chuàng)建特征允許用戶創(chuàng)建適合于用戶自己的傳統(tǒng)或新的平臺的模型，不管是虛擬化的還是非虛擬化的。該特征通過延長應(yīng)用的壽命和效用來提供對投資的回報。在一個實現(xiàn)中，所述模型創(chuàng)建特征允許基于兩個用戶輸入?yún)?shù)來定義和創(chuàng)建定制的預(yù)測模型在不運行任何工作負載的情況下的完全配置的系統(tǒng)的空閑功率水平、以及針對特定服務(wù)器平臺的最大工作負載功率水平。圖8示出了對應(yīng)于與本發(fā)明相一致的模型創(chuàng)建實現(xiàn)的示例性頁面視圖800的一個實現(xiàn)。模型名稱802顯示了要被創(chuàng)建的模型的用戶定義的名稱。在一個實現(xiàn)中，在此字段中僅應(yīng)使用字母和數(shù)字，并且所述模型名稱被轉(zhuǎn)換成Java類，所述Java類被Java虛擬機(JVM)的編譯器動態(tài)地編譯。在另一實現(xiàn)中，如果所述模型名稱具有后綴“REP”，則所述模型名稱被假定為已經(jīng)存在?？臻e功率804顯示要被建模的平臺的空閑功率使用。在一個實現(xiàn)中，這被以瓦特度量。在另一實現(xiàn)中，對空閑功率使用的精確的測量需要該系統(tǒng)被完全啟動，所有其外圍設(shè)備是完全起作用的并且被電附接到該系統(tǒng)，并且任何操作系統(tǒng)(“0/S”)或主控制軟件也是完全可操作的。此外，該實現(xiàn)要求在測量空閑功率使用時該系統(tǒng)上不存在工作負載。最大功率806顯示該系統(tǒng)的最大工作負載功率使用。在一個實現(xiàn)中,這被以瓦特度量。如果該測量是不可用的，則該系統(tǒng)可以使用近似值，例如，基于針對該給定系統(tǒng)的制造商的最大速率的功率提取。日期808顯示對應(yīng)的模型被定義時的日期。時間810顯示對應(yīng)的模型被定義時的日時。數(shù)據(jù)文件812表示可選的條目字段，用戶在所述可選的條目字段中輸入包含來自要被建模的系統(tǒng)的訓(xùn)練系統(tǒng)的文件的名稱，而不是平臺的空閑功率使用和最大工作負載功率使用?；叵胍幌?，訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括獨立變量(CPU和存儲器)，或資源，利用率、以及基于表示在要被建模的系統(tǒng)上運行的各種負載水平的有效操作工作負載的非獨立變量(所消耗的功率，例如以瓦特計)的測量值。在一個實現(xiàn)中，從5%到90%的工作負載在該系統(tǒng)上被引入并被測量。所述模型創(chuàng)建實現(xiàn)可以使用此輸入文件以生成能夠處理這樣的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的對應(yīng)的預(yù)測模型。點擊加載模型814加載先前在該系統(tǒng)上定義的模型。在一個實現(xiàn)中，已經(jīng)生成的模型被后綴有字符“REP”。點擊保存模型816將在當(dāng)前的模型創(chuàng)建屏幕中顯示的模型保存到XML模型存儲文件。點擊添加模型818將基本的空條目定義到該屏幕上，這是為了使用輸入方便而被進行。點擊處理820生成所選擇的模型。在一個實現(xiàn)中，在成功創(chuàng)建后模型名稱將被后綴有“REP”。點擊刪除模型822刪除所述模型創(chuàng)建屏幕中被高亮顯示的模型。點擊清除模型824完全清除所述屏幕。點擊關(guān)閉826關(guān)閉所述模型創(chuàng)建屏幕。下面是用于數(shù)據(jù)文件812的逗號分隔的值(“.CSV”)格式的例子。第一行必須包含描述針對所測量的CPU利用率、存儲器利用率(例如，按照百分比)、以及功率(例如，以瓦特計)的列的頭部
權(quán)利要求
1.一種在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中用于預(yù)測計算系統(tǒng)中的未來功率消耗的方法，包括 接收要為其預(yù)測功率的一個或多個計算設(shè)備的指示； 接收與所述一個或多個計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個輸入?yún)?shù)； 自動地生成所述一個或多個計算設(shè)備在未來時間間隔上的功率消耗的預(yù)測；以及 傳送所生成的預(yù)測。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中進一步傳送所生成的預(yù)測進一步包括將所生成的預(yù)測傳送到下列中的一個(I)用戶以及(2)計算機系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進一步包括向用戶顯示所提供的功率預(yù)測。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的當(dāng)前功率消耗的狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，進一步包括傳送所述一個或多個計算設(shè)備的當(dāng)前功率消耗的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來熱量耗散的預(yù)測。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括基于所述一個或多個計算設(shè)備的未來熱量耗散的預(yù)測來生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來冷卻成本的預(yù)測。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來氣體排放的預(yù)測。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來成本的預(yù)測。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成與用戶相關(guān)聯(lián)的預(yù)測。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中所述一個或多個輸入?yún)?shù)包括下列中的一個或多個(I)開始日期、(2)時間間隔、(3)功率的成本以及(4)排放速率、(5)CPU利用率和(6)存儲器利用率。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中所述計算設(shè)備包括虛擬機，并且自動地生成包括自動地生成所述虛擬機的功率消耗的預(yù)測。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進一步包括自動地生成針對所述一個或多個計算設(shè)備上的一個或多個軟件應(yīng)用的未來功率消耗的預(yù)測。
14.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中所述計算設(shè)備是下列中的一個(1)服務(wù)器、(2)存儲器驅(qū)動器、(3)連網(wǎng)設(shè)備、(4)不間斷電源(UPS)、(5)功率分配單元(PDU)、(6)計算機室空調(diào)(CRAC)以及(7) HVAC設(shè)備。
15.一種用于預(yù)測計算系統(tǒng)中的未來功率消耗的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括 存儲器，所述存儲器包括指令以致使處理器 接收要為其預(yù)測功率的一個或多個計算設(shè)備的指示； 接收與所述一個或多個計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個輸入?yún)?shù)； 自動地生成所述一個或多個計算設(shè)備在未來時間間隔上的功率消耗的預(yù)測；以及 傳送所生成的預(yù)測；以及所述處理器被配置為執(zhí)行所述存儲器中的所述指令。
16.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中傳送所生成的預(yù)測進一步包括將所生成的預(yù)測傳送到下列中的一個(I)用戶以及(2)計算機系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述指令進一步致使所述處理器向所述用戶顯示所提供的功率預(yù)測。
18.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述指令進一步致使所述處理器生成所述一個或多個計算設(shè)備的當(dāng)前功率消耗的狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述指令進一步致使所述處理器傳送所述一個或多個計算設(shè)備的當(dāng)前功率消耗的狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來熱量耗散的預(yù)測。
21.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括基于所述一個或多個計算設(shè)備的未來熱量耗散的預(yù)測來生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來冷卻成本的預(yù)測。
22.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來氣體排放的預(yù)測。
23.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來成本的預(yù)測。
24.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述一個或多個輸入?yún)?shù)包括下列中的一個或多個(I)開始日期、(2)時間間隔、(3)功率的成本以及(4)排放速率、(5) CPU利用率和(6)存儲器利用率。
25.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述計算設(shè)備包括虛擬機，并且自動地生成包括自動地生成所述虛擬機的功率消耗的預(yù)測。
26.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述指令進一步致使所述處理器自動地生成針對所述一個或多個計算設(shè)備上的一個或多個軟件應(yīng)用的未來功率消耗的預(yù)測。
27.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成與用戶相關(guān)聯(lián)的預(yù)測。
28.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，其中所述計算設(shè)備是下列中的一個(I)服務(wù)器、(2)存儲器驅(qū)動器、(3)連網(wǎng)設(shè)備、(4)不間斷電源(UPS)、(5)功率分配單元(PDU)、(6)計算機室空調(diào)(CRAC)以及(7) HVAC設(shè)備。
29.一種在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中用于確定計算系統(tǒng)中的當(dāng)前功率消耗并預(yù)測所述計算系統(tǒng)中的未來功率消耗的方法，包括 接收要為其預(yù)測功率的一個或多個計算設(shè)備的指示； 接收與所述一個或多個計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個輸入?yún)?shù)； 自動地生成下列中的一個1)所述一個或多個計算設(shè)備的功率消耗的當(dāng)前狀態(tài)；以及2)所述一個或多個計算設(shè)備在未來時間間隔上的功率消耗的預(yù)測；以及 傳送下列中的一個(I)所述功率消耗的所述當(dāng)前狀態(tài)以及(2)所生成的預(yù)測。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中傳送(I)所述功率消耗的所述當(dāng)前狀態(tài)以及(2)所生成的預(yù)測中的一個進一步包括向下列中的一個傳送所生成的預(yù)測(1)用戶以及(2)計算機系統(tǒng)。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，進一步包括向所述用戶顯示所提供的功率預(yù)測。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中自動地生成進一步包括生成下列中的一個(I)所述計算設(shè)備中的一個或多個的熱量耗散的當(dāng)前狀態(tài)、以及(2)生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來熱量耗散的預(yù)測。
33.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中自動地生成進一步包括生成下列中的一個(I)所述計算設(shè)備中的一個或多個的氣體排放的當(dāng)前狀態(tài)、以及(2)生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來氣體排放的預(yù)測。
34.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中自動地生成進一步包括生成下列中的一個(I)所述計算設(shè)備中的一個或多個的熱量耗散的當(dāng)前狀態(tài)、以及(2)生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來熱量耗散的預(yù)測。
35.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中自動地生成進一步包括生成下列中的一個(I)所述計算設(shè)備中的一個或多個的成本的當(dāng)前狀態(tài)、以及(2)生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來成本的預(yù)測。
36.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中生成所述預(yù)測進一步包括生成所述一個或多個計算設(shè)備的未來氣體排放的預(yù)測。
全文摘要
方法和系統(tǒng)被提供以近實時地或?qū)崟r地對整體式(物理的)計算設(shè)備和虛擬的計算設(shè)備兩者的功率消耗進行精確地建模，允許精確地預(yù)測和分類功率和/或資源使用，以及僅基于系統(tǒng)的操作工作負載檢測異常功率和/或資源利用率。
文檔編號G06F9/44GK102959510SQ201180032474
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者S.格芬, A.富樂科, M.蘭索姆 申請人:阿沃森特公司