网络服务器集群节能技术探究

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1、网络服务器集群节能技术探究　　摘要：在现代化的信息系统中，绝大部分的功能都集中于服务器。客户端所具有的功能相对简单，并且集中体现在自愿共享与管理等方面。集群服务器容易在少数高性能服务器上集中，从而能够有效解决系统中的负载不平衡、资源共享不足等问题，并确保客户端功能的进一步简化，确保集中管理与共享自愿，最终将总成本降至最低。关键词：计算机技术；网络服务器；集群服务器中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：16727800（2012）0090141021网络服务器集群的特点集群服务器系统的特点是可扩展性较强，并且能够逐步扩展到

2、更大规模的系统当中去。节点机是一个中档或者是低档的完整服务器，具备较强的通用性。对于超级服务器来说，其节点机体积较小，属于特制，并且组装在大机箱之内，节点机之间使用的连线不长。群集的节点机本身就是一个现成的工作站、CP服务器或者是CP机，相互之间的联线较长，组装不紧凑，使得其通信效率不高。但是因为通信效率的偏低，使得其成本也偏低，并且能够对计算机中现有的资源进行运用，因此比较普及。7超级服务器主要具备以下几个特点：可用性、可管理性、可扩展性以及易用性，也就是所说的SIJMA特性，同时，它也具备着单一的IP地址、文件系统等映像特征

3、，以及具备服务器聚集的相应功能。服务器的聚集功能使得超级服务器具备了多种多样的服务性功能，同时可管理性也较高。聚集模式在有效避免Client/Server模式及Mainframe/Terminal模式缺点的同时也集成了两者的优点。集群服务器系统主要指的是能够通过互联网络的高性能将一组或者多组的结点计算机连接一起，且能够独立成为一个单一的系统，提供可用，并且具备高性能的服务。从结构方面来看，主要可以归纳出以下几点特征：其一，整个系统能够为用户提供单一的系统映像；其二，整个系统具备高可用性、高可扩展性；其三，互联网络（连接了各个结点

4、）为结点之间提供了可扩展、高可靠性以及高性能的通讯服务等。2节能技术与度量指标能耗，顾名思义就是对于能源的消耗，而电能的耗用是以千瓦小时为单位。能效则是对于能源进行利用的一个效率指标，能效的得出是通过性能与能耗相除得出。对于一个节能系统来说，需要在确保系统具备高性能的前提下，确保所消耗的能量是最小的。要做到这一点主要有两种方法：其一，在相互耗电量相同的前提下，尽可能地将系统性能提高；其二，在系统的性能不受到影响的前提下，将耗电量降低到适当的量。7需要注意的是，能源效率与系统性能之间的关系是不具备排斥性的。为了确保能源利用的效率最

5、大化，在确保吞吐量以及对执行任务的时间没有受到任何影响的前提下，为了使系统性能达到最优，可以将一些资源关闭。Brown等在进行能效问题处理的时候，为了最优化的问题，通过对硬件资源系统化的动态调整，可以在确保能耗降低的情况下，完成任务所需要的设备的调整。Rivoir等对于能耗的认为则是采取相互之间互补的方式将其解决：在设计系统的初期阶段就要进行能效的考虑，或者是在运行的时候考虑到实际的环境变化或者是负载问题，对系统进行恰当调整，来与能耗管理相适应。2.1节能技术我们可以从以下几个方面进行考虑，从而将节能问题的最优化加以解决。2.1

6、.1系统组件需要全面检查为了将节能做到最好，首先需要明确电量到底是消耗到了什么地方。在计算机系统中，电力一般消耗于5个组件：磁盘、处理器、I/O设备、芯片组以及内容。只有将每一个系统的能源使用都加以改善，才能确保整个系统达到节能效果。2.1.2对可管理电源硬件的使用7电源硬件可管理性的提高，能够确保能效的提高，我们可以通过调整动态电压（属于一种电源的管理技术）将硬件元件的电压进行调整，当处理器的电压降低时，能量消耗将呈现平方级减少。2.1.3系统能耗模型的建立节能系统的创建，首先需要对系统整个结构和耗能模型进行了解，从而了解运行

7、阶段的电力实际消耗，进而对整个系统的能耗进行控制与调整。2.1.4获取和衡量系统性能在不同的负载情况下，系统都需要能够正常执行任务，从而根据系统性能，确保系统能量消耗值控制在最小的范围内。2.1.5构建能耗优化器节能系统中还包含了能量优化，其负责的主要任务是在系统正常运行时，对于硬件的节能配置。2.1.6降低峰值功率Barroso等进行的试验表明，在进行低速运行的时候，服务器与桌面处理器所消耗的能量是峰值的三分之一，也就是说，大约有70%的峰值功率被节约。Tsirogiannis等进行的试验则表明了在空闲状态下大约有50%的峰值

8、功率被消耗。2.2度量指标7随着现代化技术的不断发展，电子设备的成本相比十年前已经有了大幅度的下降。但是，对于大型集群的数据中心及系统来说，维修费用占据总成本费用的比例也越来越高。总拥有成本属于经济上的技术评价标准，其主要在于判断产品所使用的直接或间接成本是否有