DE102016200033A1 - Methods and systems for efficiently storing and / or editing data and / or processing processes - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen innerhalb eines ersten Systems mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit mit den Schritten: Bestimmen von Informationen über eine Energieeffizienz und eines Betriebszustandes der Server und/oder Speichereinheiten unter Verwendung der ersten Management-Einheit; und Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen von den Servern und/oder den Speichereinheiten in Abhängigkeit der bestimmten Informationen über die Energieeffizienz und den Betriebszustand der Server und/oder Speichereinheiten.Method for efficiently storing and / or processing data and / or processing processes within a first system having at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a first management unit, comprising the steps of: determining information about an energy efficiency and an operating state of the servers and / or storage units using the first management unit; and storing and / or processing data and / or processing processes from the servers and / or the storage units in dependence on the determined information about the energy efficiency and the operating state of the servers and / or storage units.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verfahren und Systeme zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen von einem zweiten System mit einer zweiten Management-Einheit innerhalb eines ersten Systems mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit unter Verwendung von Informationen über die Energieeffizienz, wie z. B. das Alter, und den Betriebszustand der Server und/oder Speichereinheiten.The present invention relates to methods and systems for efficiently storing and / or manipulating data and / or processing processes. More particularly, the present invention relates to methods and systems for efficiently storing and / or processing data and / or processes from a second system having a second management unit within a first system having at least one server and at least two storage units or at least two Servers and at least one storage unit and a first management unit using energy efficiency information such. As the age, and the operating status of the server and / or storage units.
Rechenzentren haben in den vergangenen Jahren eine große Bedeutung in der Informationsgesellschaft gewonnen. Auf Rechenzentrumsservern werden große Datenmengen von Anbietern von Diensten (z. B. E-Mail) oder Inhalten (z. B. Video an Demand) gespeichert, die im Folgenden allgemein als Daten bezeichnet werden. Des Weiteren können auf diesen Servern auch andere Applikationen ausgeführt werden, die diese Daten analysieren, verarbeiten und berechnen (Big Data-Analysen, Datenbankanwendungen, Web-Site Front-Ends usw.). Zudem hat die Mehrzweck-Systemtechnik mehr und mehr Einzug auch in Betriebsstellen von klassischen Telekommunikationsnetzen gehalten, um einen effizienten und agilen Betrieb zu gewährleisten. Der Energiebedarf und die entsprechenden Kosten dieser Einrichtungen sind signifikant, so dass Lösungen für einen energieeffizienten und nachhaltigen Betrieb bedeutsam geworden sind.Data centers have gained great importance in the information society in recent years. Data center servers store large amounts of data from service providers (such as e-mail) or content (such as video on demand), collectively referred to as data. In addition, these servers can also run other applications that analyze, process and calculate this data (big data analytics, database applications, web site front-ends, etc.). In addition, the multi-purpose system technology has more and more moved into the operation of traditional telecommunications networks to ensure efficient and agile operation. The energy requirements and the corresponding costs of these facilities are significant, so that solutions for energy-efficient and sustainable operation have become significant.
Daten werden typischerweise auf Servern gespeichert, die mit geeigneten Speichermedien ausgerüstet sind, oder in großen Storage-Systemen, die ein eigens dafür bereitgehaltenes Netzwerk miteinander verbinden (SAN – Storage Area Network). Dazu zählen Festplatten (Hard Disc Drive, HDD), Halbleiterlaufwerke (sogenannte Solid-State Drive, SSD) und auch Magnetband-basierende Systeme (Tape storage). Für die Bearbeitung dieser Daten (Analyse, Verarbeitung, Berechnung) werden wiederum Server verwendet, die für diese Art der Bearbeitung optimiert sind (Prozessoren, RAM-Speicher, Netzwerk-Anbindung). Beide Arten von Servern werden in modernen Data Centern bedarfsgerecht aufgebaut und sind aufgrund ihrer Abmessungen (19-Zoll-Bauweise, standardisierte Höheneinheiten) flexibel in den Racks zu verbauen. Die Vernetzung dieser Server untereinander wird entweder in klassischer LAN-Verkabelung mit Switchen realisiert oder aber wie bereits erwähnt mit SAN-Switchen, wenn es sich um reine Speicher-Systeme handelt. Eine Kombination von LAN- und SAN-Switchen ist ebenfalls möglich.Data is typically stored on servers equipped with suitable storage media or in large storage systems that connect a dedicated network (SAN - Storage Area Network). These include hard disk drives (HDDs), solid state drives (SSDs), and tape-based systems. For the processing of this data (analysis, processing, calculation) in turn servers are used that are optimized for this type of processing (processors, RAM, network connection). Both types of servers are built on demand in modern data centers and can be flexibly installed in the racks due to their dimensions (19-inch design, standardized height units). The networking of these servers with each other is realized either in classic LAN cabling with switches or, as already mentioned, with SAN switches, if they are pure storage systems. A combination of LAN and SAN switches is also possible.
Üblicherweise ist ältere Systemtechnik weniger energieeffizient als neuere, da letztere (mehr) vom Technologiefortschritt profitiert hat, was sich in einer höheren Performance der neueren Server ausdrückt. D. h. die neuen hinzukommenden Server sind performanter (modernere Prozessoren, Speichermedien, Netzwerk-Karten) bei gleichem oder geringerem Leistungsbedarf pro Server.Traditionally, older system technology is less energy efficient than newer ones, since the latter has benefited (more) from technology advances, which translates into higher performance of the newer servers. Ie. The new servers added are more powerful (more modern processors, storage media, network cards) with the same or lower power requirements per server.
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, Verfahren und Systeme bereitzustellen, die es ermöglichen, möglichst die effizienten und besser geeigneten Komponenten der Datenverarbeitungsanlage zu verwenden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Systeme bereitzustellen, die die Energieeffizienz eines Datenverarbeitungssystems, z. B. eines Rechenzentrums, verbessern.The object underlying the present invention is to provide methods and systems which make it possible to use as efficient as possible and better suited components of the data processing system. In particular, it is an object of the present invention to provide methods and systems that improve the energy efficiency of a data processing system, e.g. As a data center, improve.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche beziehen sich auf weitere Aspekte der Erfindung.This object is achieved with the features of the independent claims. The dependent claims relate to further aspects of the invention.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen innerhalb eines ersten Systems, wie z. B. eines Rechenzentrums, mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bestimmen von Informationen über eine Energieeffizienz und eines Betriebszustandes der Server und/oder Speichereinheiten unter Verwendung der ersten Management-Einheit; und Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen von den Servern und/oder den Speichereinheiten in Abhängigkeit der bestimmten Informationen über die Energieeffizienz und den Betriebszustand der Server und/oder Speichereinheiten.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of efficiently storing and / or manipulating data and / or processing processes within a first system, such as a system. As a data center, provided with at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a first management unit. The method comprises the following steps: determining information about energy efficiency and an operating state of the servers and / or storage units using the first management unit; and storing and / or processing data and / or processing processes from the servers and / or the storage units in dependence on the determined information about the energy efficiency and the operating state of the servers and / or storage units.
Mit anderen Worten, Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen kann innerhalb eines ersten Systems, wie z. B. eines Rechenzentrums, unter Verwendung einer ersten Management-Einheit auf den energieeffizientesten Servern und/oder Speichereinheiten erfolgen.In other words, storage and / or processing of data and / or processing of processes may be performed within a first system, such as a computer system. A data center, using a first management unit on the most energy efficient servers and / or storage devices.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen von einem zweiten System mit einer zweiten Management-Einheit innerhalb eines ersten Systems, wie z. B. eines Rechenzentrums, mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bestimmen von Informationen über eine Energieeffizienz und eines Betriebszustandes der Server und/oder Speichereinheiten unter Verwendung der ersten Management-Einheit; Senden der bestimmten Informationen an die zweite Management-Einheit des zweiten Systems; und Senden von Daten und/oder Prozessen von dem zweiten System an die Server und/oder die Speichereinheiten des ersten Systems, wobei die Daten in Abhängigkeit der empfangenen Informationen über die Energieeffizienz und den Betriebszustand der Server und/oder Speichereinheiten an die Server und/oder die Speichereinheiten gesendet werden; Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen auf den Servern und/oder den Speichereinheiten in Abhängigkeit der bestimmten Informationen über die Energieeffizienz und den Betriebszustand der Server und/oder Speichereinheiten.In accordance with a second aspect of the present invention, a method for efficiently storing and / or processing data and / or processing processes from a second system having a second management unit within a first system, such as a second system, is provided. B. one Data center, provided with at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a first management unit. The method comprises the following steps: determining information about energy efficiency and an operating state of the servers and / or storage units using the first management unit; Sending the determined information to the second management unit of the second system; and transmitting data and / or processes from the second system to the servers and / or the storage units of the first system, the data being sent to the servers and / or storage devices depending on the received information about the energy efficiency and operating status of the servers and / or storage devices the storage units are sent; Storing and / or processing of data and / or processing of processes on the servers and / or the storage units in dependence on the determined information about the energy efficiency and the operating state of the servers and / or storage units.
Das zweite System entspricht vorzugsweise einem externen System, das über eine zweite Management-Einheit verfügt und unter Verwendung der empfangenen Informationen über die Energieeffizienz die Daten/Prozesse auf den entsprechenden Servern/Speichereinheiten verteilt.The second system preferably corresponds to an external system having a second management unit and distributing the data / processes to the respective servers / storage devices using the received energy efficiency information.
Die Verfahren nach dem ersten und dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Ausschalten oder Versetzen in einen Energiesparmodus der Server und/oder Speichereinheiten aufweisen, die einen freien Betriebsstatus aufweisen, nachdem die Daten und/oder Prozesse in Abhängigkeit der bestimmten Informationen gespeichert und/oder verarbeitet wurden. Vorzugsweise wird das Ausschalten oder Versetzen in einen Energiesparmodus durch die erste Management-Einheit durchgeführt.The methods of the first and second aspects of the present invention may further include turning off or off in a power-saving mode of the servers and / or storage units having a free operating status after the data and / or processes are stored and / or processes dependent on the particular information; or processed. Preferably, the turning off or putting into a power saving mode is performed by the first management unit.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Senden von Daten und/oder Prozessen von mindestens einem zweiten System mit einer zweiten Management-Einheit zu einem ersten System mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Empfangen von Informationen über eine Energieeffizienz und eines Betriebszustandes der Server und/oder Speichereinheiten an der zweiten Management-Einheit; und Senden von Daten und/oder Prozessen von dem zweiten System an die Server und/oder die Speichereinheiten des ersten Systems, wobei die Daten in Abhängigkeit der empfangenen Informationen über die Energieeffizienz und den Betriebszustand der Server und/oder Speichereinheiten an die Server und/oder die Speichereinheiten gesendet werden.According to a third aspect of the present invention, a method for transmitting data and / or processes from at least one second system with a second management unit to a first system having at least one server and at least two memory units or at least two servers and at least one memory unit and provided a first management unit. The method comprises the following steps: receiving information about an energy efficiency and an operating state of the servers and / or storage units at the second management unit; and sending data and / or processes from the second system to the servers and / or the storage units of the first system, the data being sent to the servers and / or storage devices depending on the received information about the energy efficiency and operating status of the servers and / or storage devices the storage units are sent.
Das Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen auf den Servern und/oder Speichereinheiten oder das Senden der Daten und/oder Prozesse an die Server und/oder Speichereinheiten wird vorzugsweise an den energieeffizientesten Server und/oder die energieeffizientesten Speichereinheiten durchgeführt.The storage and / or processing of data and / or processing of processes on the servers and / or storage units or the sending of the data and / or processes to the servers and / or storage units is preferably performed on the most energy efficient server and / or the most energy efficient storage units ,
Die Verfahren weisen vorzugsweise ferner ein Auswerten der bestimmten Informationen und Erstellen einer Prioritätenliste der Server und/oder Speichereinheiten des ersten Systems unter Verwendung der ersten Management-Einheit oder der zweiten Management-Einheit auf. Mit anderen Worten, die erste Management-Einheit kann eine Liste in Abhängigkeit der Energieeffizienz und der Betriebszustände der im ersten System (Rechenzentrum) befindlichen Server und/oder Speichereinheiten erstellen, um diese an die zweite Management-Einheit zu senden. Alternativ kann die erste Management-Einheit die Informationen über die Energieeffizienz und die Betriebszustände an die zweite Management-Einheit senden und die zweite Management-Einheit erstellt eine entsprechende Liste anhand der empfangenen Daten. Die Liste kann im Weiteren verwendet werden, um die Daten/Prozesse entsprechend den energieeffizientesten freien Server und/oder Speichereinheiten zu verteilen.The methods preferably further comprise evaluating the determined information and creating a priority list of the servers and / or storage units of the first system using the first management unit or the second management unit. In other words, the first management unit may create a list depending on the energy efficiency and the operating conditions of the servers and / or storage units located in the first system (data center) in order to send them to the second management unit. Alternatively, the first management unit may send the information about the energy efficiency and the operating conditions to the second management unit, and the second management unit compiles a corresponding list based on the received data. The list can then be used to distribute the data / processes according to the most energy-efficient free servers and / or storage units.
Als freier Server gilt insbesondere ein Server, der noch über ausreichende Kapazität verfügt, den zu bearbeitenden Prozess zu übernehmen. Als freie Speichereinheit gilt insbesondere ein Speicher, der über ausreichend Speicherkapazität verfügt, die zu speichernden Daten zumindest teilweise zu speichern.In particular, a server that still has sufficient capacity to take over the process to be processed is considered a free server. In particular, a memory which has sufficient memory capacity to store the data to be stored at least partially is considered a free memory unit.
Es ist bevorzugt, dass die Daten über die Energieeffizienz einmalig für jeden der vorhandenen Server/Speichereinheiten bestimmt wird und die Information über den Betriebsstatus der vorhandenen Server/Speichereinheiten zyklisch zu vorbestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich aktualisiert wird. Damit kann die Liste entsprechend dem aktuellen Betriebsstatus (auch als Betriebszustand bezeichnet) der jeweiligen Server/Speichereinheiten aktualisiert werden.It is preferable that the data about the energy efficiency is determined once for each of the existing server / storage units, and the information about the operational status of the existing server / storage units is cyclically updated at predetermined times or continuously. Thus, the list can be updated according to the current operating status (also referred to as operating state) of the respective server / storage units.
Der aktuelle Betriebsstatus weist vorzugsweise Informationen zur vorhandenen Verarbeitungskapazität und/oder vorhandenen Speicherplatz auf.The current operating status preferably has information about the available processing capacity and / or available storage space.
Es ist bevorzugt, dass die Informationen über eine Energieeffizienz ein Alter und/oder eine Typenbezeichnung der Server und/oder Speichereinheiten aufweisen. Die Typenbezeichnung lässt üblicherweise Rückschlüsse auf die Energieeffizienz zu. Die Energieeffizienz könnte z. B. in einer Datenbank in Abhängigkeit der Typenbezeichnungen vorliegen und durch die erste Management-Einheit oder die zweite Management-Einheit ausgewertet werden, um die energieeffizientesten Server/Speichereinheiten zu bestimmen.It is preferred that the energy efficiency information include an age and / or type designation of the servers and / or storage devices. The type designation usually allows conclusions to be drawn about energy efficiency. The energy efficiency could z. B. in a database depending on the type designations and evaluated by the first management unit or the second management unit to determine the most energy efficient server / storage units.
Mit anderen Worten, die Angaben zu Alter und/oder Energieeffizienz und/oder Typenbezeichnung können in einer Referenzdatenbank gespeichert sein auf die jeweils zugegriffen werden kann.In other words, the information on age and / or energy efficiency and / or type designation can be stored in a reference database, which can be accessed at any one time.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Server und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen unter Verwendung eines Verfahrens nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.According to a fourth aspect of the present invention, a system comprising at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a first management unit for efficiently storing and / or processing data and / or processing processes using a Method according to the first aspect of the present invention.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System mit einem ersten System mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einem zweiten System mit einer zweiten Management-Einheit zum effizienten Speichern und/oder Bearbeiten von Daten und/oder Verarbeiten von Prozessen von dem zweiten System innerhalb des ersten Systems unter Verwendung eines Verfahrens nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a system comprising a first system having at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a second system having a second management unit for efficiently storing and / or editing data and or processing processes from the second system within the first system using a method according to the second aspect of the present invention.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System mit einer zweiten Management-Einheit zum Senden von Daten und/oder Prozessen zu einem ersten System mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit unter Verwendung eines Verfahrens nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.According to a sixth aspect of the present invention, a system is provided with a second management unit for sending data and / or processes to a first system having at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a first management unit provided using a method according to the third aspect of the present invention.
Gemäß den oben beschriebenen Aspekten ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft geeignet, die Energieeffizienz eines Systems mit mindestens einem Server und mindestens zwei Speichereinheiten oder mindestens zwei Servern und mindestens einer Speichereinheit und einer ersten Management-Einheit, z. B. eines Rechenzentrums, zu erhöhen. Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, die Energieeffizienz bei der Speicherung von großen Datenmengen und deren Bearbeitung dadurch zu verbessern, dass bei der Speicherung oder Bearbeitung von Daten die spezifische Energieeffizienz (z. B. das Alter) der jeweiligen Server und Speichermedien mit berücksichtigt werden.According to the aspects described above, the present invention is advantageously suitable for the energy efficiency of a system having at least one server and at least two storage units or at least two servers and at least one storage unit and a first management unit, eg. As a data center to increase. The present invention has the advantage of improving the energy efficiency in the storage of large amounts of data and their processing by taking into account the specific energy efficiency (eg the age) of the respective servers and storage media when storing or processing data.
Die vorliegende Erfindungsbeschreibung kann als Controller/Software-Mechanismus ausgebildet sein, der das gezielte Positionieren von virtuellen Maschinen (VMs) auf physikalischen Servern bzw. das Speichern der Daten auf Speichersystemen organisiert. Diese Organisation ist dabei an bestimmte Eigenschaften der Hardware geknüpft – z. B. das Alter der Hardware – und hat das Ziel, die Energieeffizienz des Data Centers zu erhöhen.The present invention description may be embodied as a controller / software mechanism that organizes the targeted positioning of virtual machines (VMs) on physical servers or the storage of the data on storage systems. This organization is linked to certain features of the hardware - eg. The age of the hardware - and has the goal to increase the energy efficiency of the data center.
Gegenüber dem Stand der Technik gestattet die vorliegende Erfindung u. a. die spezifische Energieeffizienz der Server und Speichermedien in einen konkreten Speichervorgang oder auch Datenbearbeitungsvorgang dynamisch einzubeziehen: Wenn die Auslastung des Rechenzentrums bestimmt wird und die zu speichernden/bearbeitenden Daten auf die verfügbaren freien Speicher-/Rechenressourcen verteilt werden, kann eine Management-Instanz (z. B. im DCIM) das Alter der Server und damit die spezifische Energieeffizienz in eine Entscheidung mit einbeziehen, welche Speicher-/Rechenbereiche genutzt werden sollen. Eventuell frei bleibende Speicherbereiche und Server können lastadaptiv temporär in einen Schlafmodus versetzt oder abgeschaltet werden. Hierbei kann die vorliegende Erfindung, insbesondere ältere und damit weniger energieeffiziente Speicherbereiche und Server nicht benutzen und somit abzuschalten, sofern eine Wahlmöglichkeit besteht. Bei sehr hoher Auslastung, insbesondere bei maximaler Auslastung, können sämtliche Server und/oder Speicher eingesetzt werden, einschließlich der älteren und/oder weniger energieeffizienten Server und Speicher. Bei einer geringer werdenden Auslastung können die älteren und/oder weniger energieeffizienten Server und/oder Speicher nacheinander nicht benutzt bzw. ausgeschaltet werden.Compared to the prior art, the present invention allows u. a. Dynamically Incorporate the Specific Energy Efficiency of Servers and Storage Media into a Concrete Storage or Data Manipulation Process: When the utilization of the data center is determined and the data to be stored / distributed is distributed among the available free storage / computational resources, a management entity (e.g. In the DCIM), the age of the servers and thus the specific energy efficiency in a decision to include which memory / computing areas to use. Any unused memory areas and servers can be temporarily switched to a sleep mode or switched off lastadaptively. In this case, the present invention, in particular older and thus less energy-efficient storage areas and servers do not use and thus switch off, if there is a choice. At very high utilization, especially at maximum utilization, all servers and / or storage may be deployed, including the older and / or less energy efficient servers and storage. With a decreasing utilization, the older and / or less energy-efficient servers and / or memory can not be used or switched off in succession.
Zusammenfassend kann folgendes gesagt werden: Man hat Server als Speicher-/Rechenressourcen, die unterschiedlich alt und damit unterschiedlich energieeffizient sind. Man lastet bei Speicher-/Rechenvorgängen so aus, dass möglichst auf den performantesten (neuesten) und damit energieeffizientesten Servern speichert/rechnet, wenn man die Wahl hat. Man schaltet dann die älteren und nicht so performanten Server ab, wenn sie nicht benötigt werden und erzielt so einen Energiespareffekt gegenüber herkömmlichen Verfahren und Systemen zum Organisieren des Einsatzes der vorhandenen Ressourcen, wie Server und/oder Speicher.In summary, the following can be said: You have servers as storage / computational resources, which are different in age and thus different energy efficient. In the case of memory / arithmetic operations, you use the most powerful (newest) and thus most energy-efficient servers if possible, if you have the choice. It then switches off the older and not so high-performance servers when they are not needed, thus achieving an energy-saving effect over conventional methods and systems for organizing the use of existing resources, such as servers and / or storage.
Mit anderen Worten, mit der vorliegenden Erfindung ist eine Speicherung oder Bearbeitung von Daten und das Ausführen von Berechnungen in virtuellen Maschinen in Rechenzentren vorteilhaft möglich und gestattet, die Datenspeicherung und Computer-Berechnungen energieeffizient zu gestalten.In other words, with the present invention it is advantageously possible to store or manipulate data and perform calculations in virtual machines in data centers, and to make data storage and computer computations energy efficient.
Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung, ein Verfahren zur Minimierung des Energiebedarfs bei der Datenspeicherung und -Bearbeitung in Systemen, wie z. B. Rechenzentren, durch optimierte dynamische Auswahl der Speichermedien und -Komponenten (Storage) sowie der zugehörigen Berechnungs- und Bearbeitungskomponenten (Compute) bereit. In summary, the present invention provides a method for minimizing the energy requirements of data storage and processing in systems such. Data centers, for example, through optimized dynamic selection of storage media and components (storage) and the associated compute and processing components (compute).
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren näher erläutert.Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to embodiments and the figures.
Es zeigen:Show it:
Die Server eines Racks können wie gezeigt über den zugehörigen Top-of-Rack Switch
Im Server-Gestell (nicht gezeigt) befinden sich verschiedene Server und/oder Speichermedien der Generation 1.1–N.M, wobei N, M ∊ {1, 2, ... n}. Die Zahlen vor dem Punkt können dabei z. B. das Jahr der Anschaffung bezeichnen und die Zahl nach dem Punkt kann eine laufende Nummer sein, die die jeweiligen Server einer Generation repräsentieren. Diese Bezeichnung ist rein exemplarisch und nicht auf die hier gezeigten Bezeichnungen beschränkt. Die Server können auch lediglich durch eine individuelle Typenbezeichnung, z. B. herstellerseitig vorgegeben, gekennzeichnet sein. Die Typenbezeichnung kann ebenfalls Aufschluss über das Alter bzw. die Energieeffizienz des Servers oder der Speichereinheit geben. Ebenso können die Angaben zu Alter und/oder Energieeffizienz in einer Referenzdatenbank gespeichert sein, auf die jeweils zugegriffen werden kann.In the server rack (not shown) are various servers and / or storage media of the generation 1.1-N.M, where N, M ε {1, 2, ... n}. The numbers before the point can be z. For example, the year after purchase may be the year of purchase, and the number after the period may be a sequential number representing the respective servers of a generation. This name is purely exemplary and not limited to the terms shown here. The servers can also only by an individual type designation, z. B. specified by the manufacturer, be marked. The type designation can also provide information about the age or energy efficiency of the server or storage unit. Likewise, the information on age and / or energy efficiency can be stored in a reference database, which can be accessed at any time.
Der ToR-Switch
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind die älteren Server durch die niedrigere Zahl für die Generation gekennzeichnet und weisen somit die geringere spezifische Energieeffizienz auf, als die Server mit höherer zahlenmäßiger Einordnung. Somit sind die energieeffizienten Server, z. B. 3.1, 3.2, 3.3, weiter unten in
Eine Management-Instanz
Das DCIM
Das DCIM
Das DCIM
In ähnlicher Art und Weise kann ebenso agiert werden, wenn Speicherinhalte überschrieben oder gelöscht werden. Befinden sich diese auf einem energieeffizienteren Server, so kann von älteren, weniger energieeffizienten Servern der Inhalt umgelagert werden auf diese nun freien Speicherplätze, um die zuvor genutzten, älteren und weniger energieeffizienten Server „freizuräumen” und temporär abschalten zu können.Similarly, act as memory contents are overwritten or deleted. If these are located on a more energy-efficient server, the content of older, less energy-efficient servers can be relocated to these now free storage locations in order to "clear" the previously used, older and less energy-efficient servers and temporarily switch them off.
Zusätzlich kann das DCIM
Basierend auf diesen Informationen wird bei einer eingehenden Speicheranforderung, z. B. neuer Inhalt soll auf einem Speichermedium abgelegt werden, derjenige Server mit den Daten belegt, der unter den freien Ressourcen der neueste und damit energieeffizienteste ist. Dies kann dynamisch bei jeder neuen Speicheranforderung geschehen, da die Management-Einheit
Im Wesentlichen bestehen zwei Möglichkeiten Daten eines externen Systems (Cloud) auf den Server 1.1–N.M des Rechenzentrums unter Berücksichtigung der Energieeffizienz und des Betriebszustandes der Server/Recheneinheiten des Rechenzentrums zu speichern bzw. zu verarbeiten. Zum einen kann die Information über die Energieeffizienz und den Betriebszustand von der DCIM
Nicht benötigte Ressourcen befinden sich somit tendenziell auf den älteren und weniger energieeffizienten Servern, so dass diese vorteilhaft in einen Schlafmodus versetzt oder abgeschaltet werden können.Unnecessary resources tend to be located on the older and less energy efficient servers so that they can advantageously be put into a sleep mode or shut down.
Die bevorzugte Nutzung neuerer Systeme hat den zusätzlichen positiven Effekt, dass die älteren Server tendenziell weniger voll oder frei sind, was die oben angesprochene Migration, d. h. den rollierenden zyklischen Austausch alter Hardware, vereinfacht, indem die älteren Server, die ohnehin temporär abgeschaltet sein können, dann einfacher ausgetauscht werden können. Im Anschluss an den Austausch beinhalten sie dann die neuesten Server, so dass dann der Optimierungs- und Umlagerungsprozess der Speicherinhalte erneut einsetzen kann bzw. die Informationen über die Energieeffizienz der Server aktualisiert wird.The preferential use of newer systems has the additional positive effect that the older servers tend to be less full or free, which simplifies the above-mentioned migration, ie the rolling cyclic replacement of old hardware, by allowing the older servers, which may be off temporarily anyway, then easier can be exchanged. After the exchange, they then include the latest servers, so that the memory content optimization and migration process can be re-used, or the server's energy efficiency information is updated.
Während die vorliegende Erfindung hier unter Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und dargestellt wurde, ist für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Auf diese Weise ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung abdeckt, sofern sie in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche und ihrer Äquivalente fallen.While the present invention has been described and illustrated with respect to preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes may be made therein without departing from the scope of the invention. In this way, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
Ferner können einzelne Einheiten eine oder auch mehrere in den Ansprüchen definierte Funktionen ausführen. Zuvor beschriebene Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden, d. h. die Merkmale einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform sind nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann zusätzlich oder alternativ in andere Ausführungsformen aufgenommen werden.Furthermore, individual units may perform one or more functions defined in the claims. Previously described features of the exemplary embodiments may be combined as desired, i. H. the features of a particular exemplary embodiment are not limited to this embodiment and may additionally or alternatively be incorporated into other embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- https://de.wikipedia.org/wiki/OpenStack [0046] https://en.wikipedia.org/wiki/OpenStack [0046]
Claims (10)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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