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摘要：随着社会的不断发展与进步，科学技术水平的不断提高，在现代信息系统中，大多数功能均是集中在服务器上。客观端具备的功能较为简单，并且集中体现在资源共享及管理等方面。集群服务器主要在一些高性能服务器上集中，在一定程度上解决了系统负载不平衡、资源共享不足等问题，同时简化了客户端的功能，保证了集中管理与共享的自愿，最后降低了总成本。
关键词：计算机技术；网络服务器；集群节能技术
服务器是一种高性能的计算机，作为网络重要节点，处理与存储了网络80%的信息与数据，所以，被称之为网络灵魂。服务器和工作站的区别就是，PCU、内存、输入与输出带宽、插槽数量的不同。本文主要对网络服务器集群节能技术与度量指标进行分析，阐述节能技术的应用，促进网络服务器的进一步发展。
1、节能技术与度量指标
能耗指的就是能源消耗，而电能耗用主要是以千瓦时为单位。能效指的就是能源利用的效率指标，其大小就是性能与能耗的比值。针对节能系统而言，需要在保证系统具有高性能的基础上，尽可能降低其能耗。要想有效这一目标，需要从两个方面着手：一方面，在互相耗电量一致的情况下，尽量提高系统性能；另一方面，在系统性能不受影响的基础上，适当降低耗电量。
值得注意的是，能效和系统性能之间的关系不是互相排斥的。为了保证能源利用效率的最大化，在吞吐量与执行任务时间不受影响的基础上，可以关闭一些资源，保证系统性能的最优化。在Brown处理能效问题的时候，为了高效解决问题，主要就是通过对硬件资源系统的动态调整，在保证降低能耗的基础上，完成设备的调整工作。Rivoir等对能耗的认识就是利用互相补充的形式解决问题：在系统设计初期，就要对能耗问题进行全面的考虑，并且对系统负载与运行环境进行分析，适当调整系统性能，使其和能耗相适应。
1.1节能技术
⑴全面检查系统组件
为了有效实现节能目标，一定要明确系统电量消耗情况。在计算机系统中，电量消耗主要发生在以下组件中：磁盘、输入与输出设备、处理器、芯片组、内存。只有改善每一个系统的能源使用，才可以取得良好的节能效果。
⑵优化可管理电源硬件使用
电源硬件可管理性的提高，可以有效提高能效，通过对动态电压的调整，可以实现硬件元件的电压调整，在降低处理器电压的时候，能耗也会呈现平方级的降低。
⑶建立系统能耗模型
创建节能系统，首先要对系统结构与能耗模型予以了解，进而对系统运行阶段的电力消耗进行了解，这样就可以有效控制与调整整体系统的能耗。
⑷系统性能获取与衡量
在不同负载条件下，系统均可以正常运行，同时实现系统的性能，保证系统能耗值控制在最小范围内。
⑸设置能耗优化器
在节能系统中，还包括了能量优化，其主要作用就是在系统正常运行的过程中，对硬件节能予以辅助。
⑹降低峰值功率
Barroso等的试验证明，在系统低速运行的过程中，服务器和桌面处理器消耗的能量等于峰值的1/3，也可以说，大概2/3的峰值功率都被节省了。Tsirogiannis等试验表明，在空闲状态下，大概1/2的峰值功率都内消耗了。
1.2度量指标
随着现代技术水平的不断提高，电子设备成本大幅度下降。然而，针对一些大型集群数据中心与系统而言，维修费用占有总成本费用的比例越来越大。总拥有成本是经济技术评价标准，其主要就是对产品使用直接与间接成本是否符合消费者使用的判断。在此过程中，主要存在两种系统标准对节能情况进行度量评价：一是，能效比，主要就是对计算机结构与硬件能源利用效率的评价，是基准性能值和平均电力消耗的比值。在计算机领域中，性能指标主要就是通过每秒钟浮点运算数进行的计量；二是，电源使用率，在明确数据中心能源效率的时候，一般均是利用电源使用率进行衡量。电源使用率主要就是有一个专注数据中心能源率的绿色网格构成，主要就是对数据中心效率与生产力的测量。计算电源使用率的方法就是进入数据中心总电量和计算机设备耗电量的比值。
IT设备中包括了计算机、网络、存贮等设备。总电量主要包括了在支持设备正常消耗时应用的电力，如冷却系统、电力传输以及其它设备等。大中型数据中心电源使用率主要在2上下，也就是说，在服务器等计算机设备中，需要消耗的电能是总能耗的1/2。当电源使用率越来越接近于1时，也就是说明整体使用效率越来越高。
2、网络服务器节能技术的应用
2.1系统层能耗优化
在计算机单核或者多核系统中，能耗的硬件控制主要是由电压调整操作完成的。一些人认为，要想有效降低系统能耗，可以通过对磁盘速度的控制以及存储器的管理来实现。Merkel等人认为，要想降低内存能耗，可以利用适当、合理、科学的调度完成。在多核计算机系统当中，因为会到内存之间惊蛰与电压设置的影响，进而对调频效果产生了一定的影响，因此，在应用节能技术之后，可以有效提高系统运行效率，在一定程度上，促进了网络服务器的深层应用。
2.2应用层能耗感知
应用层能耗感知计算已经成为了现阶段的研究热点，其原因主要包括两点：其一，底层能源优化主要依赖于应用能耗概况的准确估算，而大部分所需的参考数据与信息均是由应用程度提供。其二，许多应用程序的相同计算任务均是由不同执行路径完成的。
针对多级服务管理而言，构建分布式电源管理服务体系，而不是单一服务器与负载平衡服务器，在达到点对点延时需求的基础上，可以有效降低系统的整体能耗。在Web服务器上，可以利用DVS与批量请求这两项机制，同时提出三种节能策略：其一，单独使用DVS；其二，在低负载条件下进行批量请求；其三，在负载变化较大的情况下，实现DVS与批量请求的结合。这些策略均是在考虑系统响应与节约能源，实现平衡的基础上实施的。Xian等提出了可以实现能耗感知系统的程序设计框架，在不同条件下，利用能耗特征记录值对能耗进行估算，允许应用程序可以根据自身能耗情况执行不同方案，提供了获取特定情况下能耗估计值的编程接口以及应用指南，可以方便快捷地构建能耗感知应用程序。
3、结束语
总而言之，集群服务器系统具有可扩展性强、扩展规模广的特点，能够在更大规模系统中应用。随着网络技术、计算机技术的不断发展，其系统性能与节能效果受到了人们的广泛关注，因此，相关人士加大了对集群服务器技能技术分析与研究的力度，通过对节能技术与度量指标的分析，提出了节能技术的具体应用，在一定程度上，实现了集群服务器的节能效果，促进了集群服务器的可持续发展。
参考文献
[1]王宇杰，黄红.IT设备节能技术及其在高校中心机房的应用[J].中国科技信息，2010（11）.
[2]梁彪.基于随机Petri网的Web服务器集群动态负载均衡算法研究[D].暨南大学，2010年.
[3]王曦光.基于内容管理系统的农业信息网站集群系统的设计与实现[D].中国农业科学院，2010年.
[4]苗秀.基于云计算平台的移动IPTV系统设计及负载均衡技术的研究[D].北京邮电大学，2011年.
关键词：计算机技术；网络服务器；集群节能技术
服务器是一种高性能的计算机，作为网络重要节点，处理与存储了网络80%的信息与数据，所以，被称之为网络灵魂。服务器和工作站的区别就是，PCU、内存、输入与输出带宽、插槽数量的不同。本文主要对网络服务器集群节能技术与度量指标进行分析，阐述节能技术的应用，促进网络服务器的进一步发展。
1、节能技术与度量指标
能耗指的就是能源消耗，而电能耗用主要是以千瓦时为单位。能效指的就是能源利用的效率指标，其大小就是性能与能耗的比值。针对节能系统而言，需要在保证系统具有高性能的基础上，尽可能降低其能耗。要想有效这一目标，需要从两个方面着手：一方面，在互相耗电量一致的情况下，尽量提高系统性能；另一方面，在系统性能不受影响的基础上，适当降低耗电量。
值得注意的是，能效和系统性能之间的关系不是互相排斥的。为了保证能源利用效率的最大化，在吞吐量与执行任务时间不受影响的基础上，可以关闭一些资源，保证系统性能的最优化。在Brown处理能效问题的时候，为了高效解决问题，主要就是通过对硬件资源系统的动态调整，在保证降低能耗的基础上，完成设备的调整工作。Rivoir等对能耗的认识就是利用互相补充的形式解决问题：在系统设计初期，就要对能耗问题进行全面的考虑，并且对系统负载与运行环境进行分析，适当调整系统性能，使其和能耗相适应。
1.1节能技术
⑴全面检查系统组件
为了有效实现节能目标，一定要明确系统电量消耗情况。在计算机系统中，电量消耗主要发生在以下组件中：磁盘、输入与输出设备、处理器、芯片组、内存。只有改善每一个系统的能源使用，才可以取得良好的节能效果。
⑵优化可管理电源硬件使用
电源硬件可管理性的提高，可以有效提高能效，通过对动态电压的调整，可以实现硬件元件的电压调整，在降低处理器电压的时候，能耗也会呈现平方级的降低。
⑶建立系统能耗模型
创建节能系统，首先要对系统结构与能耗模型予以了解，进而对系统运行阶段的电力消耗进行了解，这样就可以有效控制与调整整体系统的能耗。
⑷系统性能获取与衡量
在不同负载条件下，系统均可以正常运行，同时实现系统的性能，保证系统能耗值控制在最小范围内。
⑸设置能耗优化器
在节能系统中，还包括了能量优化，其主要作用就是在系统正常运行的过程中，对硬件节能予以辅助。
⑹降低峰值功率
Barroso等的试验证明，在系统低速运行的过程中，服务器和桌面处理器消耗的能量等于峰值的1/3，也可以说，大概2/3的峰值功率都被节省了。Tsirogiannis等试验表明，在空闲状态下，大概1/2的峰值功率都内消耗了。
1.2度量指标
随着现代技术水平的不断提高，电子设备成本大幅度下降。然而，针对一些大型集群数据中心与系统而言，维修费用占有总成本费用的比例越来越大。总拥有成本是经济技术评价标准，其主要就是对产品使用直接与间接成本是否符合消费者使用的判断。在此过程中，主要存在两种系统标准对节能情况进行度量评价：一是，能效比，主要就是对计算机结构与硬件能源利用效率的评价，是基准性能值和平均电力消耗的比值。在计算机领域中，性能指标主要就是通过每秒钟浮点运算数进行的计量；二是，电源使用率，在明确数据中心能源效率的时候，一般均是利用电源使用率进行衡量。电源使用率主要就是有一个专注数据中心能源率的绿色网格构成，主要就是对数据中心效率与生产力的测量。计算电源使用率的方法就是进入数据中心总电量和计算机设备耗电量的比值。
IT设备中包括了计算机、网络、存贮等设备。总电量主要包括了在支持设备正常消耗时应用的电力，如冷却系统、电力传输以及其它设备等。大中型数据中心电源使用率主要在2上下，也就是说，在服务器等计算机设备中，需要消耗的电能是总能耗的1/2。当电源使用率越来越接近于1时，也就是说明整体使用效率越来越高。
2、网络服务器节能技术的应用
2.1系统层能耗优化
在计算机单核或者多核系统中，能耗的硬件控制主要是由电压调整操作完成的。一些人认为，要想有效降低系统能耗，可以通过对磁盘速度的控制以及存储器的管理来实现。Merkel等人认为，要想降低内存能耗，可以利用适当、合理、科学的调度完成。在多核计算机系统当中，因为会到内存之间惊蛰与电压设置的影响，进而对调频效果产生了一定的影响，因此，在应用节能技术之后，可以有效提高系统运行效率，在一定程度上，促进了网络服务器的深层应用。
2.2应用层能耗感知
应用层能耗感知计算已经成为了现阶段的研究热点，其原因主要包括两点：其一，底层能源优化主要依赖于应用能耗概况的准确估算，而大部分所需的参考数据与信息均是由应用程度提供。其二，许多应用程序的相同计算任务均是由不同执行路径完成的。
针对多级服务管理而言，构建分布式电源管理服务体系，而不是单一服务器与负载平衡服务器，在达到点对点延时需求的基础上，可以有效降低系统的整体能耗。在Web服务器上，可以利用DVS与批量请求这两项机制，同时提出三种节能策略：其一，单独使用DVS；其二，在低负载条件下进行批量请求；其三，在负载变化较大的情况下，实现DVS与批量请求的结合。这些策略均是在考虑系统响应与节约能源，实现平衡的基础上实施的。Xian等提出了可以实现能耗感知系统的程序设计框架，在不同条件下，利用能耗特征记录值对能耗进行估算，允许应用程序可以根据自身能耗情况执行不同方案，提供了获取特定情况下能耗估计值的编程接口以及应用指南，可以方便快捷地构建能耗感知应用程序。
3、结束语
总而言之，集群服务器系统具有可扩展性强、扩展规模广的特点，能够在更大规模系统中应用。随着网络技术、计算机技术的不断发展，其系统性能与节能效果受到了人们的广泛关注，因此，相关人士加大了对集群服务器技能技术分析与研究的力度，通过对节能技术与度量指标的分析，提出了节能技术的具体应用，在一定程度上，实现了集群服务器的节能效果，促进了集群服务器的可持续发展。
参考文献
[1]王宇杰，黄红.IT设备节能技术及其在高校中心机房的应用[J].中国科技信息，2010（11）.
[2]梁彪.基于随机Petri网的Web服务器集群动态负载均衡算法研究[D].暨南大学，2010年.
[3]王曦光.基于内容管理系统的农业信息网站集群系统的设计与实现[D].中国农业科学院，2010年.
[4]苗秀.基于云计算平台的移动IPTV系统设计及负载均衡技术的研究[D].北京邮电大学，2011年.