| 主权项 |
一种基于数据挖掘的服务器功耗管理系统，其特征在于：其结构包括状态数据库：包括功耗数据、负载数据、热能数据三种类型；功耗控制策略库：存储的具体功耗控制策略是从状态到控制动作的映射关系；状态监测器：感知系统状态, 将部件功耗、负载、热能状态保存至对应数据库中；分析器：根据状态数据库中的历史数据进行数据抽取、清理、转换，完成数据预处理工作，并基于数据挖掘方法进行功耗‑负载关联模型分析工作，并以此为基础对功耗控制策略库进行更新、演进和完善；计划器：通过状态数据库中得到状态信息，并基于功耗控制策略库中提供的状态与动作映射关系，调度功耗控制器执行具体功耗控制动作；功耗控制器：对具体功耗控制策略进行实施；服务器功耗管理消息接口：提供消息服务，接收外部系统管理消息请求；人机交互界面：提供对系统功耗、负载、热能各种状态的监控，并以图形化的方式向用户展现；状态监测器负责采集功耗、负载、热能状态数据，并将其分别存储至功耗、负载、热能数据库中，其需要采集的状态数据类型具体如下：处理器功耗：状态监视器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC将该请求通过IPMI消息接口转发给ME，ME通过PECI接口从处理器获得；内存功耗：状态监视器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC将该请求通过IPMI消息接口转发给ME，ME通过PECI接口从内存控制器获得；系统功耗：状态监视器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC通过PMBUS总线从系统电源获得；系统/部件温度：状态监视器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC通过SMBUS总线从系统进风口/出风口/部件温度传感器获得；风扇转速：状态监视器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC通过SMBUS总线从系统风扇获得；处理器利用率、内存利用率、IO吞吐量、网络流量：状态监视器通过操作系统核心提供的对应计数器获得；所述功耗控制器具体实施的功耗控制动作包括处理器功耗限额、处理器频率控制、内存频率控制、网络带宽控制、整机功耗限额，其中：处理器功耗限额：功耗控制器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC将该请求通过IPMI消息接口转发给ME，ME通过向系统发送SMI或GPE中断通知BIOS提供的SMI Handler或ASL Code，由SMI Handler或ASL Code具体完成处理器P/T‑State的切换以达到处理器功耗限额的目的；处理器频率控制：功耗控制器调用处理器频率控制模块实现；内存频率控制：功耗控制器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC将该请求通过IPMI消息接口转发给ME，ME通过PECI接口向内存控制器发出频率调整控制指令；网络带宽控制：功耗控制器调用网络带宽控制模块实现，网络带宽控制模块通过调整PCI/PCI‑E总线带宽、调整设备工作速率的方式进行实现；整机功耗限额：功耗控制器通过IPMI消息接口向BMC发起请求，BMC通过PMBUS总线向系统电源发送输出功率限制控制指令；所述分析器基于负载、功耗及热能历史数据，遵循数据预处理、关联规则挖掘、控制策略推导的步骤完成对功耗控制策略的持续演进、优化和完善，其中数据预处理步骤又细分为数据清理、数据集成、数据变换、数据规约四种类型，其中：数据清理：数据清理过程即完成从脏数据至干净数据的过程，具体采用遗漏值填充、局外者识别、不一致数据纠正的方法进行实现；数据集成：数据集成即将多个数据源集成至一致的数据仓库的过程，具体采用实体识别、冗余数据相关性分析、数据冲突检测的方法进行实现；数据变换：数据变换即将数据转换成适合于数据挖掘形式的过程，具体实现方法包括平滑、泛化、规范化，其中平滑是指去除数据噪音，泛化是指使用概念分层，用高层次概念替换低层次原始数据，规范化是指将属性数据按比例缩放，使之落入一个特定区间中；数据规约：数据规约即用来得到数据集的规约表示以减小待挖掘数据集的大小，采用数据聚集、维规约、数据压缩的方法进行实现；计划器通过功耗、负载、热能数据库中得到状态信息，并基于功耗控制策略知识库中提供的状态与动作映射关系，调度功耗控制器完成具体功耗控制动作的执行。 |
