基于OSI的动态电源管理方法及系统

技术领域

本发明涉及数据中心电源管理技术领域，特别地，涉及利用OpenStack Ironic实现数据中心的服务器和设备动态电源管理；具体而言，涉及一种基于OSI的动态电源管理方法及系统。

背景技术

目前，数据中心的电源管理都是人为进行管理，尚未有自动化的电源管理手段，人为管理电源的方式会导致以下问题：

1.能源浪费：在没有DPM(DynamicPowerManagement，动态电源管理)的情况下，所有的服务器和设备可能会一直以最高性能运行，即使在低负载时段或空闲时段也不例外。这种状况会导致能源的大量浪费，增加了数据中心的能源消耗和运营成本。

2.能源成本高：由于没有动态调整电源使用，数据中心将持续高功耗运行，从而导致能源成本的上升。这种状况会对数据中心的财务和运营造成不利影响。

3.环境影响：高能源消耗将导致更多的二氧化碳排放和其他环境影响，加剧数据中心的碳足迹。数据中心作为高能耗的设施，其对环境的影响已引起越来越多的关注。

4.设备过早损坏：长时间以高功耗运行，会导致服务器和设备的过早损坏，缩短设备寿命。这种情况增加了数据中心的设备维护和更换成本。

5.资源浪费：没有DPM的情况下，数据中心中的服务器和设备资源也会被浪费。资源未被充分利用，导致数据中心的资源浪费。

6.服务不稳定：在高负载时段，由于资源分配不合理，数据中心会出现服务不稳定的问题，影响用户体验和满足服务质量要求。

动态电源管理(DynamicPowerManagement，DPM)是一种通过根据设备的工作负载和需求来动态地调整设备的电源使用情况的技术。动态电源管理DPM涉及到包括以下多种关键技术和方法：

1.能源消耗监测：DPM需要实时监测设备的能源消耗情况，以了解当前的功耗状态和能源使用情况。能源消耗监测可通过传感器、电力计量设备和硬件性能计数器等来实现。

2.状态空间建模：在DPM中，设备的状态是关键的，包括设备的工作状态、资源利用情况、电源状态等。建立状态空间模型可将设备的状态抽象成状态空间，以便于进行动态电源管理。

3.预测和决策算法：DPM需要能够预测未来的工作负载和能源需求，以便及时做出电源管理决策。预测和决策算法可基于历史数据和实时数据，采用统计学方法或机器学习算法进行预测和决策。

4.调频和调压技术：DPM中的一个重要方法是通过调整设备的工作频率(调频)和工作电压(调压)来降低功耗。调频和调压技术可实现在不降低性能的情况下降低功耗。

5.电源管理控制：DPM需要通过电源管理控制设备来实现电源状态的调整。电源管理控制可通过硬件接口或软件控制来实现。

6.自适应优化：一些DPM系统使用自适应优化技术，如强化学习算法，来实现智能化的电源管理决策。这些算法可根据实际情况自动学习和调整策略，以优化能源消耗和性能表现。

OSI(OpenStackIronic)是OpenStack云计算平台中的一个组件，专门用于裸金属服务器(BareMetal)的管理和编排。裸金属服务器是指没有虚拟化层的物理服务器，直接运行操作系统和应用程序，相比传统虚拟机，裸金属服务器更接近传统物理服务器，适用于对性能和资源需求较高的应用场景。

OpenStackIronic的技术内涵包括：

1.IronicConductor：IronicConductor是Ironic的核心组件，负责与物理裸金属服务器进行通信和交互，管理裸金属服务器的状态、资源和配置，并负责执行各种操作，如部署、重启、开关机等。

2.驱动程序(Driver)：Ironic通过驱动程序实现与不同类型和厂商的裸金属服务器交互。Ironic支持多种驱动程序，包括IPMI、iLO、iDRAC等，这些驱动程序允许Ironic与不同品牌和型号的裸金属服务器进行通信。

3.部署和管理：Ironic允许用户通过OpenStackDashboard或OpenStackAPI对裸金属服务器进行部署和管理。用户可在OpenStackHorizon界面上定义裸金属服务器的配置和规格，然后IronicConductor根据用户的需求和配置来执行相应的操作。

4.物理资源管理：Ironic可以管理物理资源，包括裸金属服务器的CPU、内存、磁盘和网络等资源。Ironic可以通过驱动程序获取物理服务器的硬件信息，并在部署过程中根据用户的要求对资源进行分配和配置。

5.自动化和编排：Ironic允许用户通过OpenStackHeat进行自动化和编排。用户可使用Heat模板来定义裸金属服务器的配置和部署流程，实现对裸金属服务器的自动化管理和编排。

6.安全性和稳定性：Ironic在设计和实现时考虑了安全性和稳定性，包括对裸金属服务器的访问控制、身份认证和数据保护等措施，确保裸金属服务器的安全性和稳定性。

现有的DPM领域技术方案是静态阈值管理，这是一种简单的动态电源管理(DPM)技术，其中管理员设置了固定的功耗阈值。当服务器或设备的功耗超过设定的阈值时，DPM系统会自动将其置于低功耗模式(如休眠状态)，从而降低能源消耗。当负载增加时，系统会自动将服务器唤醒。

现有的静态阈值管理的技术内涵包括：

1.阈值设置：在静态阈值管理中，管理员首先根据数据中心的实际情况和需求，设置一个固定的功耗阈值。这个阈值通常是基于数据中心的平均负载或功耗水平来确定的。阈值的设定需考虑到数据中心的实际情况和资源利用需求。

2.能源消耗监测：为了实施静态阈值管理，数据中心需实时监测服务器和设备的能源消耗情况。这可以通过在服务器和设备上安装能源监测传感器或使用电力计量设备来实现。监测系统将实时收集功耗数据，并与预设的阈值进行比较。

3.低功耗模式：当服务器或设备的功耗超过预设的阈值时，DPM系统会自动将其置于低功耗模式，如休眠状态或关闭状态。这样可避免设备长时间以高功耗运行，降低能源消耗和资源浪费。

4.自动唤醒：一旦负载增加或设备被需要，DPM系统会自动将休眠或关闭的服务器唤醒，使其恢复到正常运行状态。这样可确保数据中心的服务能够及时响应用户的需求。

5.限制：尽管静态阈值管理是一种简单且易于实现的DPM技术，但其缺点是缺乏灵活性。静态阈值是固定的，不能自动适应负载的变化和需求的变化。因此，在高度动态的数据中心环境中无法实现最优的能源消耗和资源利用。

总之，静态阈值管理是一种简单、但有限的DPM技术方案，适用于负载相对稳定的数据中心环境，可以通过设置合理的阈值来降低能源消耗。但是，在高度动态和复杂的数据中心环境中，静态阈值管理无法满足实时的能源消耗优化需求。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于OSI的动态电源管理方法，利用OpenStackIronic作为动态电源管理(DynamicPowerManagement，DPM)的主要技术手段，提供对物理服务器电源的远程管理，监测节点状态，支持多种硬件驱动程序和功能插件，同时可与虚拟化平台整合，实现更高效的资源管理和能源利用，根据工作负载需求动态地管理物理服务器的电源状态，从而实现节能和资源的最佳利用，从而解决现阶段数据中心电源管理存在的上述问题，实现节能降耗，提高能源效率，延长设备寿命，提高资源利用率，提供稳定服务。

本发明实现动态电源管理(DPM)的原理是当数据中心中有大量的虚拟机和物理服务器时，总功率消耗通常是相当巨大的。然而，并非始终需要所有的主机都以满负荷运行。在工作负载较轻的时候，一些物理服务器可能处于空闲状态，这时可以通过该发明动态电源管理(DPM)来降低功耗。数据中心可以动态地调整设备的电源使用情况，根据实际的工作负载和需求来优化能源消耗和资源利用。

本发明主要利用OSI(OpenStackIronic)实现动态电源管理(DPM)，OpenStackIronic是一个用于裸机(BareMetal)部署和管理的项目，OpenStack Ironic允许用户在物理服务器上直接运行虚拟机，而无需在上面安装操作系统或虚拟化软件。OpenStackIronic提供了对物理服务器电源的管理功能，支持通过IPMI(IntelligentPlatformManagementInterface)等协议与服务器进行通信，从而能够远程管理服务器的电源状态，包括开启、关闭、重启等。

本发明使用OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)，OpenStackIronic具有以下技术特点和优势：

1.高度灵活：OpenStackIronic支持多种硬件驱动程序和功能插件，可以适应不同厂商和型号的物理服务器。这使得OpenStackIronic可以与各种硬件兼容，能够在不同类型的服务器上实现电源管理。同时，可以根据实际需求灵活选择所需的功能插件，以满足不同场景的需求。OpenStackIronic支持功能插件，通过使用功能插件，可以增加额外的电源管理功能，如定时休眠、自动唤醒等，从而更好地满足动态电源管理的需求。

2.远程电源管理：OpenStackIronic支持通过IPMI等协议与物理服务器进行远程电源管理。这使得管理员可远程控制服务器的电源状态，包括开启、关闭、重启等。远程电源管理功能方便了服务器的维护和管理，减少了物理操作的需要。

3.高可用性：由于OpenStackIronic可以与虚拟化平台(如OpenStack Nova)进行整合，OpenStackIronic直接在物理服务器上运行虚拟机，没有虚拟化层，因此在物理服务器上运行的虚拟机可获得更高的性能和稳定性，提高了虚拟机的可用性和稳定性，适用于对高可用性和性能要求较高的应用场景。并且通过整合虚拟化平台，可以动态地在空闲节点上创建或关闭虚拟机，实现更灵活的资源管理和能源利用。

4.节能和资源利用率：通过基于OpenStackIronic的动态电源管理，可以根据工作负载需求动态地管理物理服务器的电源状态，可以监测物理服务器节点的状态，包括是否处于运行状态、空闲状态或者休眠状态。通过监测节点的状态，可以判断是否有空闲节点可供关闭或休眠，在工作负载较轻时，可以关闭或休眠部分空闲主机，以降低能耗。在工作负载增加时，可以唤醒处于休眠或关机状态的主机，并将其置于可运行虚拟机的状态，以满足服务需求，能够实现节能和资源的最佳利用，降低总体功耗和运行成本。

本发明提供基于OSI(OpenStackIronic)的动态电源管理方法，包括：

在数据中心中，OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)程序可以通过两种方式来降低功耗：

当工作负载较轻时，利用OpenStackIronic识别处于空闲状态的物理服务器，并发出关闭所述空闲状态的物理服务器的电源的请求；

所述空闲状态的物理服务器可能处于休眠状态或关闭状态，通过关闭空闲状态的物理服务器的电源，可以减少其功耗并节约能源。

当工作负载增加时，通过OpenStackIronic程序感知到需求的增加，并触发开启物理服务器的电源的请求，以满足服务要求；

触发开启物理服务器的电源的请求涉及将处于休眠状态或关闭状态的物理服务器唤醒，并使被唤醒的物理服务器处于可运行虚拟机的状态；

使用IPMI(IntelligentPlatformManagementInterface)协议监测物理服务器的状态；IPMI协议是一种硬件管理接口标准，通过服务器上集成的独立管理芯片(BMC)实现，允许系统管理员在操作系统不可用的情况下，通过网络远程监控、管理和控制服务器硬件；BMC定期采集传感器数据，如温度、电压等，管理员可以通过IPMI协议远程连接到BMC，执行各种管理操作，包括查询硬件状态、设置报警阈值、重启服务器等，从而提高数据中心运维效率和系统可用性；

进一步地，所述使用IPMI协议监测物理服务器的状态的方法包括以下步骤：

S1、配置IPMI信息：在使用IPMI监测服务器之前配置每台物理服务器的IPMI信息，所述IPMI信息包括IP地址、用户名、密码；所述IPMI信息用于与服务器建立IPMI连接，以获取服务器的硬件信息和状态；

S2、建立IPMI连接：将OpenStackIronic通过IPMI工具与物理服务器建立连接，以便查询服务器的状态和信息；通常使用IPMI工具(如ipmitool或OpenIPMI)来执行IPMI命令。连接的方式可以是通过局域网(LAN)连接，也可以是通过带外管理通道(Out-of-BandManagement)连接。

S3、查询服务器状态和信息：建立OpenStackIronic与物理服务器的IPMI连接后，通过OpenStackIronic使用IPMI命令查询服务器的状态和信息的监测数据；所述服务器的状态和信息可以帮助判断服务器的健康状况和工作状态；

S4、分析监测数据：根据OpenStackIronic使用IPMI命令查询到的服务器的监测数据，分析服务器的状态；如果发现服务器的状态异常或达到了设定的阈值，则触发相应的操作；

S5、触发操作：根据分析服务器的状态得到服务器整体资源使用率，通过OpenStackIronic触发相应的优化所述服务器整体资源使用率的操作；

S6、记录和报告：通过OpenStackIronic记录每台服务器的IPMI查询结果，并根据需要生成报告。所述报告可以用于监测服务器的状态和健康情况，以及节能效果的评估。

进一步地，所述S5步骤的通过OpenStackIronic触发相应的优化所述服务器整体资源使用率的操作的方法包括：

如果服务器整体资源利用率过高，则触发开启更多的物理服务器；

如果服务器整体资源利用率过低，则暂时关闭空闲物理服务器，以达到节能效果；

如果服务器整体资源使用率低于30％，则触发将虚拟机迁移到其他机器，然后将无负载的服务器休眠。以达到节能的效果。

进一步地，所述将处于休眠状态或关闭状态的物理服务器唤醒的方法包括：

配置目标服务器，在使用唤醒服务器的方案之前，在目标服务器的BIOS或UEFI设置中启用Wake-on-LAN功能；同时，在服务器的操作系统中启用相关设置使得服务器在休眠或关闭状态下仍然能够接收唤醒信号；

获得目标服务器的MAC地址；MAC地址是服务器的网络接口卡(NIC)的唯一标识符。可以在服务器上查找NIC的MAC地址，或者在网络设备上查找已分配的IP地址对应的MAC地址；使用Wake-on-LAN工具或命令发送唤醒信号；唤醒信号是一个特定的以太网数据包，包含目标服务器的MAC地址，用于唤醒服务器，该数据包会通过局域网(LAN)发送到服务器所在的网络子网；

将唤醒信号在局域网中广播，所有收到该信号的服务器都会检查MAC地址，如果服务器与所述目标服务器的MAC地址匹配，则服务器响应该唤醒信号并启动唤醒过程；

所述服务器响应该唤醒信号并启动唤醒过程的方法包括：解析信号并触发服务器的启动过程，这可能涉及启动BIOS、操作系统等，将服务器从休眠或关闭状态恢复到可用状态。

需要注意的是，唤醒服务器的过程可能会受到网络设置、硬件配置和操作系统的影响。确保服务器的网络连接正常，且网络设备允许广播信号通过，是成功唤醒服务器的重要因素。

总的来说，唤醒服务器的过程涉及使用Wake-on-LAN协议，发送特定的数据包以匹配服务器的MAC地址，并触发服务器的启动过程，从而将服务器从休眠或关闭状态恢复到可用状态。

进一步地，所述工作负载的判断依据包括：

当服务器的资源利用率低于30％-40％时，则认定为工作负载较轻；

当服务器资源利用率超过70％或80％时，则认定为工作负载较高。

进一步地，所述S3步骤的查询服务器的状态和信息的监测数据包括：

查询服务器的电源状态、温度、风扇速度。

进一步地，所述S4步骤的分析服务器的状态的方法包括：

利用OpenStackIronic监测物理服务器节点的状态，所述状态包括：是否处于运行状态、空闲状态或者休眠状态；

通过监测节点的状态，判断节点的物理服务器是否有空闲节点可供关闭或休眠，以降低能耗。

本发明还提供基于OSI(OpenStackIronic)的动态电源管理系统，执行如上述所述的基于OSI的动态电源管理方法，包括：

配置IPMI信息模块：用于在使用IPMI监测服务器之前配置每台物理服务器的IPMI信息，所述IPMI信息包括IP地址、用户名、密码；所述IPMI信息用于与服务器建立IPMI连接，以获取服务器的硬件信息和状态；

建立IPMI连接模块：用于将OpenStackIronic通过IPMI工具与物理服务器建立连接，以便查询服务器的状态和信息；

查询服务器状态和信息模块：用于建立OpenStackIronic与物理服务器的IPMI连接后，通过OpenStackIronic使用IPMI命令查询服务器的状态和信息的监测数据；

分析监测数据模块：用于根据OpenStackIronic使用IPMI命令查询到的服务器的监测数据，分析服务器的状态；

触发操作模块：用于根据分析服务器的状态得到服务器整体资源使用率，通过OpenStackIronic触发相应的优化所述服务器整体资源使用率的操作；

记录和报告模块：用于通过OpenStackIronic记录每台服务器的IPMI查询结果，并根据需要生成报告。

本发明的动态电源管理方法通过自动化地调整物理服务器的电源状态，减少了手动管理的需求。无需管理员手动干预每个主机的电源状态，而是通过OpenStackIronic实现自动化管理。这样节省了管理员的时间和精力，提高了工作效率，使管理员能够更专注于其他重要的任务。

数据中心的能源消耗和运行成本通常是巨大的。本发明的动态电源管理方法根据实际工作负载需求动态地调整物理服务器的电源状态，可以实现节能和降低能源消耗，节约的能源成本将直接转化为数据中心的运行成本节约。

节能与环保是当今社会面临的重要问题。本发明的动态电源管理方法可以降低数据中心的碳排放和能源消耗，减少对环境的负面影响，从而产生积极的社会效益，有助于推动绿色数据中心的发展，对于实现可持续发展目标具有重要意义。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述所述的基于OSI的动态电源管理方法。

本发明还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于OSI的动态电源管理方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明基于OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)可通过实时监测和分析系统状态，动态调整节能策略和虚拟机工作负载整合策略，实现资源的优化调度和动态分配，使得数据中心能够更加高效地利用硬件资源，并提高系统的稳定性和性能；通过自动化的节能和负载均衡操作，减少了人工干预的需求，提高了管理效率和精确性，从而提升了整体工作效率；

本发明的动态电源管理方法降低了能源消耗和优化资源利用，为数据中心带来了显著的成本节约；通过动态调整电源模式、处理器频率和电压等节能策略，最小化系统功耗，降低了能源费用的支出；同时通过虚拟机工作负载的动态调整和负载均衡，实现资源的合理分配和利用，减少了硬件设备的闲置浪费，降低了硬件投资和运维成本。

本发明动态电源管理方法的应用不仅仅对数据中心本身带来了效益，还对整个社会产生了积极的影响。首先，通过节能降耗，减少了能源消耗和碳排放，符合节能减排和环保要求，有助于推动绿色数据中心的建设和可持续发展。其次，通过资源的优化利用和成本的节约，减少了对自然资源的消耗，有利于资源的可持续利用和环境保护。此外，通过提高工作效率和性能，为用户提供高可用性和响应性的服务，提升了用户体验和满意度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例使用IPMI协议监测物理服务器的状态的方法流程图；

图2为本发明实施例的DPM系统技术架构图；

图3为本发明实施例OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)的工作流程图；

图4为本发明实施例计算机设备的构成示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和产品的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供基于OSI的动态电源管理方法，包括：

在数据中心中，OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)程序通过两种方式来降低功耗：

当工作负载较轻时，利用OpenStackIronic识别处于空闲状态的物理服务器，并发出关闭所述空闲状态的物理服务器的电源的请求；

所述空闲状态的物理服务器可能处于休眠状态或关闭状态，通过关闭空闲状态的物理服务器的电源，可以减少其功耗并节约能源。

当工作负载增加时，通过OpenStackIronic程序感知到需求的增加，并触发开启物理服务器的电源的请求，以满足服务要求；

所述工作负载的判断依据包括：

当服务器的资源利用率低于30％-40％时，则认定为工作负载较轻；

当服务器资源利用率超过70％或80％时，则认定为工作负载较高。

触发开启物理服务器的电源的请求涉及将处于休眠状态或关闭状态的物理服务器唤醒，并使被唤醒的物理服务器处于可运行虚拟机的状态；

使用IPMI(IntelligentPlatformManagementInterface)协议监测物理服务器的状态；IPMI协议是一种硬件管理接口标准，通过服务器上集成的独立管理芯片(BMC)实现，允许系统管理员在操作系统不可用的情况下，通过网络远程监控、管理和控制服务器硬件；BMC定期采集传感器数据，如温度、电压等，管理员可以通过IPMI协议远程连接到BMC，执行各种管理操作，包括查询硬件状态、设置报警阈值、重启服务器等，从而提高数据中心运维效率和系统可用性；

所述使用IPMI协议监测物理服务器的状态的方法，参见图1所示，包括以下步骤：

S1、在使用IPMI监测服务器之前配置每台物理服务器的IPMI信息，所述IPMI信息包括IP地址、用户名、密码；所述IPMI信息用于与服务器建立IPMI连接，以获取服务器的硬件信息和状态；

S2、将OpenStackIronic通过IPMI工具与物理服务器建立连接，以便查询服务器的状态和信息；

通常使用IPMI工具(如ipmitool或OpenIPMI)来执行IPMI命令。连接的方式可以是通过局域网(LAN)连接，也可以是通过带外管理通道(Out-of-BandManagement)连接。

S3、建立OpenStackIronic与物理服务器的IPMI连接后，通过OpenStack Ironic使用IPMI命令查询服务器的状态和信息的监测数据；

所述S3步骤的查询服务器的状态和信息的监测数据包括：

查询服务器的电源状态、温度、风扇速度。

所述服务器的状态和信息可以帮助判断服务器的健康状况和工作状态。

S4、根据OpenStackIronic使用IPMI命令查询到的服务器的监测数据，分析服务器的状态；

所述分析服务器的状态的方法包括：

利用OpenStackIronic监测物理服务器节点的状态，所述状态包括：是否处于运行状态、空闲状态或者休眠状态；

通过监测节点的状态，判断节点的物理服务器是否有空闲节点可供关闭或休眠，以降低能耗。

如果发现服务器的状态异常或达到了设定的阈值，则触发相应的操作。

S5、根据分析服务器的状态得到服务器整体资源使用率，通过OpenStack Ironic触发相应的优化所述服务器整体资源使用率的操作；

所述通过OpenStackIronic触发相应的优化所述服务器整体资源使用率的操作的方法包括：

如果服务器整体资源利用率过高，则触发开启更多的物理服务器；

如果服务器整体资源利用率过低，则暂时关闭空闲物理服务器，以达到节能效果；

如果服务器整体资源使用率低于30％，则触发将虚拟机迁移到其他机器，然后将无负载的服务器休眠。以达到节能的效果。

S6、通过OpenStackIronic记录每台服务器的IPMI查询结果，并根据需要生成报告。

所述报告可以用于监测服务器的状态和健康情况，以及节能效果的评估。

所述将处于休眠状态或关闭状态的物理服务器唤醒的方法包括：

配置目标服务器，在使用唤醒服务器的方案之前，在目标服务器的BIOS或UEFI设置中启用Wake-on-LAN功能；同时，在服务器的操作系统中启用相关设置使得服务器在休眠或关闭状态下仍然能够接收唤醒信号；

获得目标服务器的MAC地址；MAC地址是服务器的网络接口卡(NIC)的唯一标识符。可以在服务器上查找NIC的MAC地址，或者在网络设备上查找已分配的IP地址对应的MAC地址；使用Wake-on-LAN工具或命令发送唤醒信号；唤醒信号是一个特定的以太网数据包，包含目标服务器的MAC地址，用于唤醒服务器，该数据包会通过局域网(LAN)发送到服务器所在的网络子网；

将唤醒信号在局域网中广播，所有收到该信号的服务器都会检查MAC地址，如果服务器与所述目标服务器的MAC地址匹配，则服务器响应该唤醒信号并启动唤醒过程；

所述服务器响应该唤醒信号并启动唤醒过程的方法包括：解析信号并触发服务器的启动过程，这可能涉及启动BIOS、操作系统等，将服务器从休眠或关闭状态恢复到可用状态。

需要注意的是，唤醒服务器的过程可能会受到网络设置、硬件配置和操作系统的影响。确保服务器的网络连接正常，且网络设备允许广播信号通过，是成功唤醒服务器的重要因素。

总的来说，唤醒服务器的过程涉及使用Wake-on-LAN协议，发送特定的数据包以匹配服务器的MAC地址，并触发服务器的启动过程，从而将服务器从休眠或关闭状态恢复到可用状态。

参见图2所示为本实施例的DPM系统技术架构图；

参见图3所示为本实施例的OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)的工作流程图。

本发明实施例还提供基于OSI(OpenStackIronic)的动态电源管理系统，执行如上述所述的基于OSI的动态电源管理方法，包括：

配置IPMI信息模块：用于在使用IPMI监测服务器之前配置每台物理服务器的IPMI信息，所述IPMI信息包括IP地址、用户名、密码；所述IPMI信息用于与服务器建立IPMI连接，以获取服务器的硬件信息和状态；

建立IPMI连接模块：用于将OpenStackIronic通过IPMI工具与物理服务器建立连接，以便查询服务器的状态和信息；

查询服务器状态和信息模块：用于建立OpenStackIronic与物理服务器的IPMI连接后，通过OpenStackIronic使用IPMI命令查询服务器的状态和信息的监测数据；

分析监测数据模块：用于根据OpenStackIronic使用IPMI命令查询到的服务器的监测数据，分析服务器的状态；

触发操作模块：用于根据分析服务器的状态得到服务器整体资源使用率，通过OpenStackIronic触发相应的优化所述服务器整体资源使用率的操作；

记录和报告模块：用于通过OpenStackIronic记录每台服务器的IPMI查询结果，并根据需要生成报告。

本发明实施例的动态电源管理方法实施DPM程序需要适当的硬件和软件支持。物理服务器需要支持电源管理功能，例如支持远程唤醒(Wake-on-LAN)或电源控制接口。此外，数据中心管理系统或虚拟化管理平台需要与DPM程序集成，以自动化电源管理操作。

通过使用DPM程序，数据中心可以根据实际工作负载需求动态地管理物理服务器的电源状态。这将带来多个优势。首先，降低总体功耗，从而减少能源消耗和运行成本。其次，延长物理服务器和设备的寿命，减少硬件故障的风险。第三，提高数据中心的能源效率和环境可持续性，对于节能减排具有积极的影响。

OpenStackIronic实现动态电源管理(DPM)是一种在具有大量虚拟机和物理服务器的数据中心中实现节能的有效方法。它通过根据工作负载需求动态调整主机的电源状态，实现资源的最佳利用和能源的最大节约。这对于降低运行成本、提高数据中心的能效以及可持续发展都具有重要意义。

本发明实施例还提供一种计算机设备，图4是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；参见附图图4所示，该计算机设备包括：输入装置23、输出装置24、存储器22和处理器21；所述存储器22，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器21执行，使得所述一个或多个处理器21实现如上述实施例提供的基于OSI的动态电源管理方法；其中输入装置23、输出装置24、存储器22和处理器21可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器22作为一种计算设备可读写存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本发明实施例所述的基于OSI的动态电源管理方法对应的程序指令；存储器22可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等；此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件；在一些实例中，存储器22可进一步包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置23可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入；输出装置24可包括显示屏等显示设备。

处理器21通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于OSI的动态电源管理方法。

上述提供的计算机设备可用于执行上述实施例提供的基于OSI的动态电源管理方法，具备相应的功能和有益效果。

本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的基于OpenStackIronic的动态电源管理方法，存储介质是任何的各种类型的存储器设备或存储设备，存储介质包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等；存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合；另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统；第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。存储介质包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上实施例所述的基于OSI的动态电源管理方法，还可以执行本发明任意实施例所提供的基于OSI的动态电源管理方法中的相关操作。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。