使用IBM PowerExecutive 来管理服务器能耗.docx

IBM PowerExecutive 帮您跟踪并管理服务器的能耗
2006年5月
使用 IBM PowerExecutive 来管理服务器能耗
Patsy K. Popa
IBM系统和技术部

概述
某些服务器供应商满足于为数据中心提供高能耗、高密度的服务器。这些服务器的电力供应和散热很快就会达到上限，迫使数据中心管理员绞尽脑汁来满足这些系统的供电和散热要求。IBM深知管理数据中心供电和冷却资源及成本的重要性，同时深知应控制购买更多设备的升级成本。

IBM PowerExecutive™ 可帮您管理供电和冷却“预算”，尽一切可能杜绝因改进供电和冷却系统而增加投资。
允许您测量、跟踪并控制服务器功耗是某些型号的 IBM System x™ 和 BladeCenter® 服务器的标准特性。IBM PowerExecutive 是您管理数据中心的宝贵工具，可帮您了解数据中心的能耗情况，允许您获得所需的深刻洞察力，以优化系统及其工作负载，实现最佳性能 — 同时确保不造成数据中心电源和冷却设备的超负荷运转。
IBM PowerExecutive 由集成的服务器硬件和固件（firmware）组成，能够持续监视功耗，与操作系统或工作负载无关。IBM PowerExecutive Application Tool 是 IBM Director1 5.1x (或更高版本) 软件的扩展产品，能够监控并收集每个服务器的功耗数据，然后显示这些数据。此外，IBM PowerExecutive Application Tool 还能针对安装了IBM PowerExecutive 的数据中心分析所有服务器的长期用电趋势，帮您及时规划昂贵的设施升级，防止服务器的功耗和温度超出数据中心的承受力。
IBM PowerExecutive 的未来版本将能够使数据中心服务器停留在预设置的功耗范围内，并能够基于供电量的变化自动调整服务器的用电范围。此类功能可帮您在电力供应有限的数据中心进一步提升服务器性能。此外，IBM还计划开发节电技术，允许您在服务器系统负载较低时节约用电，从而降低运行成本。
1 IBM Director 是系统管理软件包，在大多数的 IBM System x 和 BladeCenter 服务器中都是标准配置。

目录
概述 2
迎接服务器的密度和功耗管理挑战 4
IBM PowerExecutive 及其节能组件 4
固有的计量功能 4
数据报告和趋势分析 5
轻松分析数据 6
事件报告：随时可供察看 6
将来的功能 6
结论 7

迎接服务器的密度和功耗管理挑战
数据中心管理员每天都要面对性能、空间和运行成本等问题。能源成本的不可预测性、严格管理数据中心预算、力求提高数据中心吞吐量、限制基础设施升级成本等，都是数据中心经理和管理员必须面对的长期挑战。
电力供应、用于散热的空调以及不间断电源（UPS）和发电机等备用子系统，都是阻止您充分利用数据中心容量的限制因素。 直到现在，数据中心都不得不通过数据预测或者添加外挂电表等方式为服务器分配电力和冷却资源。数据中心的数据预测通常都比较宽泛，以防服务器功耗超过供电量以及服务器散热超过冷却能力。某些数据中心通过只在机柜中的部分空间内安装机架服务器和刀片服务器或者在机柜之间留出大量开放空间来避免出现供电和冷却问题。
要想解决服务器功耗和散热量增加导致的问题，管理员需要实时了解数据中心运行期间的实际用电量和散热量。管理员需要通过适当工具来监视并报告服务器在平常和高峰期的用电要求，同时跟踪耗电量和产热趋势。外挂电表和温度计可用于监视实际功耗和产热量，但却价格高昂且占用大量空间，同时还添加了更多硬件，使原本拥挤的数据中心格局变得更加复杂。数据中心可通过集成传感器来逐个服务器的测量功耗和温度，然后收集测量数据，这是极为实用的数据中心电力和散热的管理方法。
IBM PowerExecutive 及其节能组件
IBM PowerExecutive 是IBM用于帮助数据中心降低电费的第一款产品。IBM PowerExecutive 由构建在IBM服务器中的硬件和固件（firmware）组成，能够帮助客户管理数据中心服务器的用电和散热。IBM PowerExecutive Application Tool 包括三个组件：PowerExecutive 服务器、PowerExecutive 控制台和 PowerExecutive 数据库。PowerExecutive 控制台允许直观地访问数据，而服务器和数据库则可靠地收集并保存测量数据，同时快速报告能耗趋势。
IBM PowerExecutive 的主要特征包括：
• 无需部署更多的硬件基础设施
• 使用全面集成到被测系统中的传感器来准确测量每个服务器的功耗
• 收集测量数据，但不影响被测系统继续运行工作负载
• 基于当前的硬件配置（包括所有已安装的选件）来预测服务器的最大功耗
• 管理并输出功耗和散热数据
固有的计量功能
IBM PowerExecutive Application Tool 能够与 BladeCenter 机箱中的管理模块以及IBM服务器中的底板管理控制器(BMC)通信- 只限能够安装在机柜中的IBM服务器，进而能够从安装了 IBM
PowerExecutive 的所有系统中实时检索温度和功耗的测量数据。对于未安装电表的传统服务器和 BladeCenter 机箱中的服务器，IBM PowerExecutive 使用静态方法来估算耗电量。
图1 是 IBM PowerExecutive 的屏幕快照，显示了一个IBM BladeCenter HS20 刀片服务器的功耗情况。IBM PowerExecutive 能够以不到一秒的时间间隔准确收集平均、最低和最大功耗值，因此，即便是瞬间的用电量激增也能被检测出来，以便管理员进行明智的规划。PowerExecutive 服务器还支持业界标准的IPMI命令，以便IBM客户能够使用自己的脚本来监视服务器级功耗。

图1. IBM PowerExecutive 显示一个 BladeCenter 服务器的功耗数据
数据报告和趋势分析
为了简化数据管理，IBM PowerExecutive 以分层的方式显示用电数据。您可察看一个服务器的数据、整个BladeCenter 机箱的数据、甚至数据中心里一组机柜的数据。由于测得的所有用电数据都保存在 PowerExecutive 数据库中，因此，您能够轻松地跟踪几周或几个月内的用电趋势，从而更全面地了解数据中心的耗电情况。
在较长时间内持续测量用电量能够使您大致了解服务器的动态功耗范围，从而更好地了解数据中心供电和冷却设备的利用率以及最大服务器功耗与实际供电能力之间的差距。此类测量功能对于您决定能否在不升级供电和冷却装置的情况下向数据中心添加更多服务器至关重要。

IBM PowerExecutive 允许IBM客户测量并跟踪基于Intel™、IBM PowerPC® 和 AMD处理器的特定的 IBM System x 服务器和 BladeCenter 刀片服务器的功耗趋势。IBM PowerExecutive 最初支持的IBM服务器和BladeCenter机箱包括：
• BladeCenter HS20 服务器 (8843型)
• BladeCenter JS21 服务器 (8844) — 计划提供支持
• 配备AMD LS20处理器的IBM BladeCenter 服务器 (8850)
• 安装了高级管理模块的所有 BladeCenter、BladeCenter H 和 BladeCenter T 机箱
• System x 服务器：x3550 和 x3650
轻松分析数据
IBM PowerExecutive 支持将功耗数据输出到电子数据表或专用能耗分析程序等外部资源中。此类信息随后可用于分析整个数据中心的功耗和能源需求，甚至允许将数据中心的用电量与整幢大楼或站点进行比较分析。准确测量功耗并对这些数据进行准确分析，是确保制订明智的数据中心规划的关键。
事件报告：随时可供察看
IBM PowerExecutive 报告影响功耗的事件。这些报告使用户能够快速可靠地决定造成耗电模式发生变化的根源。IBM PowerExecutive 报告的事件包括：
• 添加刀片服务器
• 拆除刀片服务器
• 机箱联机
• 机箱脱机
• 声音模式的设置发生变化
• 配电策略发生变化
将来的功能
数据中心是瞬息万变的动态环境。工作负载瞬间激增、服务器重新部署和供电子系统故障等原因都可能导致供电量的意外变化。IBM计划通过未来版本的 IBM PowerExecutive 支持服务器控制自己的功耗，以满足动态的电力预算要求。这种允许微调功耗的独特功能将使服务器能够在接近数据中心供电量和散热量上限的状态中运行，但不会影响性能。同时还允许服务器在供电量突然减少或冷却子系统故障等意外情况下通过备用电源保持顺利运行。此外，您将能够将服务器的功耗限定在系统管理员预先定义好的范围内。闲置的服务器将运行在节电模式中，将它们分配到的电力“转让”给更繁忙的服务器，从而允许您根据实际需要为数据中心的服务器配电。因此，IBM PowerExecutive 是帮您控制电费并管理购置成本的独特工具，并可帮您避免或延期昂贵的供电装置升级。
IBM计划根据总体原则提供更多功能，即：提供适当的工具集，使IBM服务器能够适应动态的工作负载、冷却和配电环境，而不是让客户为了适应服务器而更改数据中心环境，进而避免增加客户负担。

结论
IBM PowerExecutive 现部署在 BladeCenter 和能够安装在机柜中的IBM服务器上，能够同时针对单个服务器和整个数据中心提供及时准确的功耗信息。它的趋势评估和分析工具使IBM客户能够准确了解数据中心的供电需求。它的功耗规划和预测功能可帮助减少基础设施冗余，允许以更少的供电装置支持更多的服务器，从而降低数据中心的前期购置成本和后期运行成本。该产品最终将帮助IBM客户充分利用现有的供电和冷却资源并提高数据中心吞吐量，从而优化现有计算资源的利用率。IBM PowerExecutive 的未来增强版本将能够准确控制服务器的最大功耗，使IBM客户能够在电力有限的环境中灵活部署服务器。
如想下载 IBM PowerExecutive，请访问我们的网站： management/ibm director.

更多信息
IBM System x 和 xSeries 服务器
IBM BladeCenter 服务器及选件
IBM Rack Configurator
IBM ServerProven® 项目
IBM 技术支持

Legal Information
© IBM Corporation 2006
IBM Systems and Technology Group
Dept. U2SA
3039 Cornwallis Road
Research Triangle Park, NC 27709
Produced in the USA
May 2006
All rights reserved.
For a copy of applicable product warranties, write to: Warranty Information, P.O. Box 12195, RTP, NC 27709, Attn: Dept. JDJA/B203. IBM makes no representation or warranty regarding third-party products or services including those designated as ServerProven or ClusterProven. Telephone support may be subject to additional charges. For onsite labor, IBM will attempt to diagnose and resolve the problem remotely before sending a technician.
IBM, the IBM logo, the e-business logo, BladeCenter, PowerExecutive, PowerPC, ServerProven, System x and xSeries are trademarks of IBM Corporation in the United States and/or other countries. For a list of additional IBM trademarks, please see
Linux is a registered trademark of Linus Torvalds.
Microsoft, Windows and the Windows logo are trademarks or registered trademarks of Microsoft Corporation.
Other company, product and service names may be trademarks or service marks of others.
IBM reserves the right to change specifications or other product information without notice. References in this publication to IBM products or services do not imply that IBM intends to make them available in all countries in which IBM operates. IBM PROVIDES THIS PUBLICATION "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. Some jurisdictions do not allow disclaimer of express or implied warranties in certain transactions; therefore, this statement may not apply to you.

gtools.html

This publication may contain links to third party sites that are not under the control of or maintained by IBM. Access to any such third party site is at the user's own risk and IBM is not responsible for the accuracy or reliability of any information, data, opinions, advice or statements made on these sites. IBM provides these links merely as a convenience and the inclusion of such links does not imply an endorsement.
Information in this presentation concerning non-IBM products was obtained from the suppliers of these products, published announcement material or other publicly available sources. IBM has not tested these products and cannot confirm the accuracy of performance, compatibility or any other claims related to non-IBM products. Questions on the capabilities of non-IBM products should be addressed to the suppliers of those products.
MB, GB and TB = 1,000,000, 1,000,000,000 and 1,000,000,000,000 bytes, respectively, when referring to storage capacity. Accessible capacity is less; up to 3GB is used in service partition. Actual storage capacity will vary based upon many factors and may be less than stated.
Performance is in Internal Throughput Rate (ITR) ratio based on measurements and projections using standard IBM benchmarks in a controlled environment. The actual throughput that any user will experience will depend on considerations such as the amount of multiprogramming in the user's job stream, the I/O configuration, the storage configuration and the workload processed. Therefore, no assurance can be given that an individual user will achieve throughput improvements equivalent to the performance ratios stated here.
Maximum internal hard disk and memory capacities may require the replacement of any standard hard drives and/or memory and the population of all hard disk bays and memory slots with the largest currently supported drives available. When referring to variable speed CD-ROMs, CD-Rs, CD-RWs and DVDs, actual playback speed will vary and is often less than the maximum possible.

XSW02410-USEN-00