【IT168 特别策划】您的IT系统电费支出是不是越来越大？您是否在为如何降低功耗、节约能源煞费苦心？近期，IT168服务器频道和存储频道将推出“企业IT节能系列文章”专题策划，我们将从芯片、组件、系统、软件乃至数据中心等多个层面、多个角度出发，陆续整理出一系列实用的IT节能妙招，相信总有一招适合你！
本期节能妙招――使用IBM EnergyScale节能技术
EnergyScale是IBM在基于POWER6处理器的Power System服务器中 用到的系列节能技术。EnergyScale的一本基本作用在于它可以不停地把计算机的功耗数据收集起来。然后这些数据可以在IBM Systems Director Active Energy Manager功耗管理软件中显示出来。有了这些数据，管理员就可以预测一天、一周或一个月内数据中心的电能消耗情况，当电力要求或成本增加的时候，可以 借此来发现一些异常现象，并对负载进行管理调控。如果所使用的服务器系统支持power capping功能的话，你还可以直接设定一个合适的最高功耗水平，不让系统功耗超过这一设定值。
需要说明的是，对于9117-MMA（IBM System p 570）或9406-MMA (IBM System i 570)，为了收集这些功耗信息，需要在机柜上安装配电单元iPDU（Intelligent Power Distribution Unit）来给这些服务器供电。对于其他支持功耗监控的系统，功耗信息可以直接通过计算机内部来收集，而无须其他额外的硬件。
Power Saver Mode：启用省电模式
Power Saver Mode允许将电压和CPU频率下调一个固定的百分比，以此来达到节能的目的。这个百分比是预先定好的，要保证系统运行在安全操作范围内，所以不允许用户随便更改。目前这一设定的百分比是降低14%频率。Active Energy Manager是官方推荐的管理界面，通过它可以来启动或关闭省电模式。
一个可能会用到省电模式的场合是，当负载很小的时候，比如在晚上启动省电模式，到了早晨，然后关闭这一模式。在IBM Director，用户也可以通过一个简单的小程序来监控系统CPU资源的利用率，当利用率很低的时候，会自动进入省电模式。当CPU利用率低时，使用省 电模式可以增加处理器的利用率，这样不会对性能产生影响。根据负载的不同，这可以把处理器的功耗减少20-30%。
注意，系统只有在启动或重启的过程中不支持对省电模式的操作，其他时候都可以随时激活或关闭省电模式。比如，如果在省电模式下发生重启，那么电压和频率首 先会回到正常水平，在重启之后，当机器开始执行指令时，电压和频率又会回到省电模式。也就是说，不会因为系统启动、服务处理器重置和AC电源断电导致省电模式失效。
不过，目前省电模式仅仅支持主频在4.0 GHz及以上的处理器。对使用低主频处理器的机器是不支持的。还有需要注意的是，有一些操作系统可能无法报告正常的利用率信息，并不能识别系统是否已经进入省电状态。
Power Capping：将最大功耗控制在一定水平
Power Capping允许用户把功耗值限定在指定的范围内。用户需要在Active Energy Manager功耗管理软件中来设置和激活Power Cap。在大多数数据中心里，当一个机器安装好后，就会给它配送一定的电力。通常来说，这是一个比较“安全”的电量，会有一定的富余，也许永远也不会用到额外多出来的电力。这些多出来的电力我们不妨把它叫作边际功耗margined power。
Power Cap的主要目的并不是为了省电，而是允许管理员对当前系统的电能进行重新分配，把现有机器的边际功耗降下来，分配给新的系统。也就是说，在总电力一定的情况下，Power Capping允许用户向数据中心里继续增加新的机器进去。
以前，数据中心管理人员是根据服务器背面标称的Underwriters' Laboratories (UL)功率级别来计划给数据中心机房、机柜的供电量的。这个UL级别通常指的就是标称功率，是根据服务器电源的功率得出的。因为服务器在设计时，就必须要考虑到，在满配置的情况下，为了支持最大可能的工作负载，需要最高的电量。而实际上，在绝大多数的数据中心里，系统实际所消耗的电力要比UL级别少很多。
Power Capping现在就可以用来为系统设定一个最大的电耗值。从根本上来说，通过Power Capping可以把数据中心里没有用到的电能释放出来，从而可以支持新增加的系统。最理想的Power Cap值是机器永远也不会达到，但同时又能把数据中心里的边际功耗释放出来。
这里我们用一个例子来说明。假设某数据中心有12台BladeCenter JS22 (7998-61X)刀片服务器。每个7998-61X的UL标称功率是402w (DC)。基于这个值来考虑，数据中心管理员会规划出4.8KW (DC)的总电力。管理员通过Active Energy Manager可以了解到这12台刀片服务器的历史功耗使用情况。 他们发现，这些系统在运行正常负载时，实际上只消耗了最大308W (DC)的电能。根据具体配置情况，系统会计算出一个最小的Power Cap参考值是368W (DC)，如下图所示。
系统管理员根据对历史功耗的考察，发现把Power Cap值设定在368W (DC)是完全可以接受的。于是，管理员可以把这12台刀片服务器的Power Cap值都设在了368W (DC)，以后每个系统的功耗都不会超过这个值。这样，12台刀片总共就释放出了408W(DC)（(402W(DC) – 368W(DC)) * 12 = 408W(DC)）的边际功耗出来，现在，如果有必要的话，管理人员就可以现增加第十三台7998-61X机器了。
另外，IBM POWER6处理器使用了一种低功耗模式，叫Nap，当处理器内核不工作的时候，会停止处理器的执行，以此来降低功耗。当服务器的操作系统也处于空闲状态时，它能够将能耗降低30%-35%。即使是在操作系统忙的时候，“nap”也能够将能耗降低10%。Power6的另一项节能技术能够动态地调整处理器的频率和电压，降低这二者是能够降低能耗。
此外，IBM基于POWER6处理器的System i和System p还可以自动地向热插拔的PCI插槽停止供电，大约每个插槽可以节约14W电能。
用電控制功能 可讓系統管理者限制 伺服器所消耗的電源 ；但它也能讓管理者更 有效地規劃資料中心 ，因為電力超過負載的 風險就可以大幅降低 。系統管理者可以在 同樣的機房裡建置更 多的伺服器，搭配用電 控制功能，這樣重運量 時的電力負荷也不會 超過整體電源供應量 。
回覆刪除HP 動態用電控制
動態用電控制（Dynamic Power Capping）可以在幾款 ProLiant 與 BladeSystem 伺服器上找到，它能讓 系統管理者設定一或 多台伺服器的電力使 用上限。不管伺服器 的負載為何，其電力消 耗量都不會超過這個 上限。在到達電力消 耗上限之前，這機制不 會有任何動作。一旦 到了上限，管理處理器 會調整 CPU 的 P-state，並限制其時脈，以降 低電源消耗量。
動態用電控制會修改 CPU 的行為，這與作業系統 無關；然而 HP 的 iLO2（integrated Lights-Out 2）韌體能讓作業系統存 取管理處理器（management processor），因此使用者所執行 的應用程式可以查詢 管理處理器。Red Hat Enterprise Linux 6 的 kernel 已包括 HP iLO 與 iLO2 韌體，讓程式得以查詢 位於 /dev/hpilo/dXccbN 的管理處理器。kernel 也包括 hwmon sysfs 延伸介面，以支援動態 用電控制功能，外加 ACPI 4.0 電力計所使用的 hwmon 驅動程式，用於 sysfs 介面。有了這些功能 ，作業系統與使用者空 間的工具可以讀取用 電控制的配置值，以及 系統目前的用電量。