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    重庆时时彩害死人: 多模服务器的数据中心管理.pdf

    关 键 词:
    服务器 数据中心 管理
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    摘要
    申请专利号:

    CN201580035850.8

    申请日:

    2015.06.29

    公开号:

    CN106470742A

    公开日:

    2017.03.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):A63F 13/355申请日:20150629|||公开
    IPC分类号: A63F13/355(2014.01)I 主分类号: A63F13/355
    申请人: 微软技术许可有限责任公司
    发明人: E·P·加尔东
    地址: 美国华盛顿州
    优先权: 2014.06.30 US 14/318,867
    专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 杨丽
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580035850.8

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.29|||2017.03.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明的各方面涉及能够在游戏模式和视频编码模式中运行的多模游戏服务器。本发明的各方面可以监视数据中心中的针对不同计算项目的需求并且将游戏服务器改变到不同模式中以满足该需求。不同模式中的游戏服务器的布置可以被建立以平衡均匀贯穿数据中心的热生成。

    权利要求书

    1.一种或多种存储计算机可执行指令的计算机存储介质,所述计算机可执行指令在由
    具有处理器的计算设备执行时致使所述计算设备执行一种管理数据中心内的多模游戏服
    务器的方法,所述方法包括:
    将多个多模游戏服务器中超过50%的多模游戏服务器设置为游戏模式,每一多模游戏
    服务器具有中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)和视频编码器;
    监视对数据中心单元中的游戏的需求,所述数据中心单元包括所述多个多模游戏服务
    器;
    在所述计算设备处通过分析对新游戏会话的请求率来确定对游戏的需求何时落在低
    于阈值;
    在所述确定之际,将所述多个多模游戏服务器的子集从所述游戏模式转换为视频呈现
    模式;以及
    将视频呈现作业指派给所述子集中的多模游戏服务器。
    2.如权利要求1所述的介质,其特征在于,所述视频呈现作业是游戏摘录。
    3.如权利要求2所述的介质,其特征在于,通过在所述多模游戏服务器上执行游戏代码
    以重新生成所记录的游戏动作的视频图像并且接着编码所述视频图像来呈现所述游戏摘
    录。
    4.如权利要求2所述的介质,其特征在于,所述方法进一步包括从位于远离与所述多个
    多模游戏服务器的子集所位于的数据中心的视频游戏控制台接收所述视频呈现作业。
    5.如权利要求2所述的介质,其特征在于,所述方法进一步包括从在所述游戏模式中运
    行的多模游戏服务器接收所述视频呈现作业。
    6.如权利要求1所述的介质,其特征在于,所述方法进一步包括选择所述多个多模游戏
    服务器的子集内的个体服务器以生成处于所述游戏模式和所述视频编码模式中的多模游
    戏服务器在所述数据中心单元内的均匀分布。
    7.一种用于管理数据中心内的工作负载的方法,所述方法包括:
    在第一时间段期间,将所述数据中心中的多个多模游戏服务器中几乎全部的多模游戏
    服务器设置为游戏模式,每一多模游戏服务器具有中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元
    (“GPU”)和视频编码器;以及
    在第二时间段期间,将所述多个多模游戏服务器中的至少50%设为视频编码模式,
    其中所述第二时间段基本上不与所述第一时间段交叠。
    8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,进一步包括在所述第一时间段期间接收视频
    编码项目并且存储所述视频编码项目以供在所述第一时间段期间编码。
    9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述视频编码项目是要以比玩游戏期间呈现
    的分辨率更高分辨率进行编码的游戏摘录。
    10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,进一步包括:
    通过分析接收到的对新游戏会话的请求量以确定每一时间段的请求率何时落在使用
    历史玩游戏数据所确定的阈值之下来确定所述第二时间段的开始时间。
    11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,进一步包括通过广域网将经呈现的视频游
    戏图像传递给位于远程的设备,所述经呈现的视频游戏图像由在所述游戏模式中操作的多
    模游戏服务器生成。
    12.一种数据中心,包括:
    多个多模游戏服务器,包括中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)以及视频编
    码器;以及
    控制结构,所述控制结构通过将所述多个多模游戏服务器中的每一者在视频编码模式
    与游戏模式之间转换来管理对远程游戏的需求,其中个体游戏服务器在处于视频编码模式
    中比在游戏模式中生成更少的热量,并且其中在游戏模式中所述个体游戏服务器执行游戏
    代码以生成经呈现的视频游戏图像,所述经呈现的视频游戏图像从所述数据中心传递到远
    程计算设备。
    13.如权利要求12所述的数据中心,其特征在于,所述数据中心进一步包括视频编码作
    业管理器,所述视频编码作业管理器接收视频编码作业并且在多模游戏服务器已经被置于
    视频呈现模式中之后将所述视频编码作业指派给所述多模游戏服务器。
    14.如权利要求12所述的数据中心,其特征在于,在所述游戏模式中时,所述GPU使用个
    体游戏服务器所消耗的总电量的40%与60%之间。
    15.如权利要求12所述的数据中心,其特征在于,所述多模游戏服务器包括也能够在市
    场上购买到的游戏控制台中使用的CPU以及也能够在市场上购买到的游戏控制台中的GPU,
    藉此使得所述游戏服务器能够执行针对能够在市场上购买到的游戏控制台编写的视频游
    戏代码。

    说明书

    多模服务器的数据中心管理

    背景

    一般来说,被选择用于布署在数据中心中的服务器可以执行各种各样的计算任
    务,但无法非常高效地执行某种专门计算任务。例如,企业服务器可能能够通过中央处理单
    元(“CPU”)来执行某种视频编码,但工作可能是低效的。另一方面,被设计用于视频工作的
    服务器可能低效地执行普通计算项目。

    概述

    提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概
    念。本概述不旨在标识所要求?;さ闹魈獾墓丶卣骰虮局侍卣?,也不旨在独立地用于帮
    助确定所要求?;さ闹魈獾姆段?。

    一方面,提供了一种管理数据中心内的多模游戏服务器的方法。该方法包括将多
    个多模游戏服务器中超过50%的多模游戏服务器设置为游戏模式,每一多模游戏服务器具
    有中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)和视频编码器。该方法还包括监视对数据
    中心单元中的游戏的需求,该数据中心单元包括多个多模游戏服务器。该方法进一步包括
    在计算设备处通过分析对新游戏会话的请求率来确定对游戏的需求何时落在低于阈值。该
    方法进一步包括在所述确定之际将多个多模游戏服务器的子集从游戏模式转换成视频呈
    现模式。该方法还包括将视频呈现作业指派给该子集中的一个多模游戏服务器。

    附图简述

    以下参考附图详细描述本发明的各方面,附图中:

    图1是适用于实现本发明的各方面的示例性计算环境的框图;

    图2是描绘根据本发明的一方面的游戏环境的图示;

    图3是解说根据本发明的一方面的具有包括多模游戏服务器的一个或多个数据中
    心的远程游戏环境的图示;

    图4是描绘根据本发明的一方面的处于各种模式的多模游戏服务器的布置的图
    示;

    图5是描绘根据本发明的一方面的处于各种模式的多模游戏服务器的布置的图
    示;

    图6是描绘根据本发明的一方面的示出关于活跃游戏资源的功率使用的主板的图
    示;

    图7是描绘根据本发明的一方面的示出关于活跃视频呈现资源的功率使用的主板
    的图示;

    图8是描绘根据本发明的一方面的示出关于活跃游戏摘录模式的功率使用的主板
    的图示;

    图9是描绘根据本发明的一方面的用于管理数据中心内的工作负载的方法的图
    示;以及

    图10是描绘根据本发明的一方面的管理数据中心内的多模游戏服务器的方法的
    图示。

    详细描述

    此处用细节来描述本发明的各方面的主题以满足法定要求。然而,描述本身并非
    旨在限制本专利的范围。相反,发明人已设想所要求?;さ闹魈饣箍山岷掀渌鼻盎蛭蠢?br />技术以其它方式来实施,以包括不同的步骤或类似于本文中所描述的步骤的步骤组合。此
    外,尽管术语步骤摂和/或框摂可在此处用于指示所采用的方法的不同元素,但除非而且仅
    当明确描述了各个步骤的顺序时,术语不应被解释为意味着此处公开的各个步骤之中或之
    间的任何特定顺序。

    本发明的各方面涉及能够在游戏模式和视频编码模式中操作的多模游戏服务器
    (也称为“游戏(gaming)服务器”或“游戏(game)服务器”)的管理。一般来说,数据中心控制
    器可以在对游戏的高峰需求期间将游戏服务器转换到游戏模式中并且在非高峰时间期间
    将游戏服务器转换到视频呈现模式中。为了促进非高峰时间的视频呈现,数据中心可以利
    用队列来累积视频呈现作业。该队列可以对视频呈现作业排定优先级以将最紧急的项目指
    派给变为可用的前几个游戏服务器。

    本发明的各方面监视游戏过程的特性以确定游戏服务器是否应当被转换进入或
    被转换出游戏模式。本发明的各方面可以按照游戏标题来监视游戏实例。例如,本发明的各
    方面可以预测在数据中心内对特定游戏标题的需求是400个游戏实例。一方面,游戏服务器
    被预先加载单个游戏标题或仅数个游戏标题。在此情形中,当对个体游戏服务器被设立要
    运行的一个或多个游戏的需求衰退时,该游戏服务器可以被转换出游戏模式。

    如本文所使用的,“游戏服务器”指代计算设备,该计算设备包括CPU、GPU、以及带
    有软件的硬件视频编码器,该软件使得游戏服务器能够执行视频游戏并且产生视频游戏的
    经呈现的视频流以供传递到客户端设备。因而,通用服务器不会是“游戏服务器”。此外,不
    为客户端产生经呈现的视频游戏图像的服务器不是如本文所使用的游戏服务器。

    游戏服务器包括用于在数据中心中操作的硬件和软件。具体地,游戏服务器涉及
    执行数据中心控制器(同样也被描述为数据中心结构)的各种计算任务。一方面,游戏服务
    器具有与在市场上可购买到的视频游戏控制台中找到的CPU和GPU相同的CPU和GPU,视频游
    戏控制台诸如微软的Xbox 360、Sony的族、Xbox One、以及Nintendo的WiiTM等
    等。

    本发明的各方面可以基于数据中心内的个体服务器和服务器群的冷却需求来管
    理服务器模式。一方面,游戏服务器产生的热在两种模式中是不同的。本发明的各方面可以
    改变游戏服务器的模式以匹配数据中心单元内的可用冷却。例如,风扇墙可服务于一个机
    架内的服务器群。

    如本文所使用的,“针对游戏优化的计算资源”被适配成将经呈现的视频游戏图像
    输出到客户端设备(诸如游戏控制台)。视频游戏图像可以被呈现为传递至客户端的流传输
    视频。为了呈现高质量视频游戏图像,针对游戏优化的计算资源可具有图形处理单元,该图
    形处理单元比在通用计算资源中找到的图形处理单元(如果有)更强劲。针对游戏优化的计
    算资源也可具有专用视频编码能力。

    功耗可被用作处理器能力的代理。一方面,“游戏服务器”可以通过在高峰功耗期
    间包括消耗超过游戏服务器使用的功率阈值百分比的GPU来定义。一方面,功率阈值百分比
    大于峰值功率的40%,例如大于50%、例如大于60%、例如大于70%或者例如大于80%。例
    如,游戏服务器中的GPU可使用100W,其中针对游戏优化的计算资源中的150W总峰值功率使
    用(例如,GPU、CPU和视频编码)。

    本发明的各方面可以在不同的功率模式或状态之间转换各种类型的计算资源。如
    本文所使用的,术语“低功率模式”意味着资源当前以低于资源的最大功率率的20%来操
    作。作为一个示例,处于低功率模式中的资源可以在主板套接口处被关闭但能够对上电命
    令作出响应。

    如本文所使用的,短语“活跃处理模式”意味着计算资源正在活跃地处理计算工作
    负载。处于活跃处理模式中的计算资源可以使用超过资源的最大功率率的20%。

    在简要描述了本发明的各方面的概览后,以下描述适用于实现本发明的各方面的
    示例性操作环境。

    示例性操作环境

    概括地参考附图,并首先具体参考图1,示出了用于实现本发明的各方面的示例性
    操作环境,并将其概括地指定为计算设备100。计算设备100只是合适的计算环境的一个示
    例,并且不旨在对本发明的使用范围或功能提出任何限制。也不应将计算设备100解释为对
    所示出的任一组件或其组合有任何依赖性或要求。

    本发明可以在由计算机或诸如个人数据助理或其他手持式设备之类的其他机器
    执行的计算机代码或机器可使用指令(包括诸如程序组件之类的计算机可执行指令)的一
    般上下文中描述。一般而言,包括例程、程序、对象、组件、数据结构等的程序组件指的是执
    行特定任务或实现特定抽象数据类型的代码。本发明的各方面可在各种系统配置中实施,
    这些系统配置包括手持式设备、消费电子产品、通用计算机、或专用计算设备等等。本发明
    的各方面也可以在其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行的分布式计算环境
    中实现。

    继续参考图1,计算设备100包括直接或间接耦合以下设备的总线110:存储器112、
    一个或多个处理器114、一个或多个呈现组件116、输入/输出(I/O)端口118、I/O组件120、和
    说明性电源122。总线110表示可以是一条或多条总线(诸如地址总线、数据总线、或其组
    合)。虽然为了清楚起见利用线条示出了图1的各框,但是实际上,各组件的轮廓并不是那样
    清楚,并且比喻性地来说,线条更精确地将是灰色的和模糊的。例如,可以将诸如显示设备
    等呈现组件认为是I/O组件120。而且,处理器也具有存储器。发明人关于此点认识到这是本
    领域的特性,并重申,图1的图示只是可以结合本发明的一个或多个方面来使用的示例性计
    算设备的说明。诸如“工作站”、“服务器”、“膝上型计算机”、“手持式设备”等分类之间没有
    区别,它们全部都被认为是在图1的范围之内并且被称为“计算机”或“计算设备”。

    计算设备100通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算设
    备100访问的任何可用介质,而且包含易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作
    为示例而非限制,计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包
    括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序??榛蚱渌莸男畔⒌娜魏畏椒ê?br />技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。

    计算机存储介质包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功
    能盘(DVD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备。计算机存储介质不
    包括被传播的数据信号。

    通信介质通常以诸如载波或其他传输机制之类的已调制数据信号来体现计算机
    可读指令、数据结构、程序??榛蚱渌?,并且包括任何信息传送介质。术语“已调制数据
    信号”是指使得以在信号中编码信息的方式来设定或改变其一个或多个特征的信号。作为
    示例而非限制,通信介质包括诸如有线网络或直接线连接之类的有线介质,以及诸如声学、
    RF、红外及其他无线介质之类的无线介质。上述的任意组合也应包含在计算机可读介质的
    范围内。

    存储器112包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器112
    可以是可移动的、不可移动的、或其组合。示例性存储器包括固态存储器、硬盘驱动器、光盘
    驱动器等等。计算设备100包括从诸如总线110、存储器112或I/O组件120之类的各种实体读
    取数据的一个或多个处理器114。呈现组件116向用户或其他设备呈现数据指示。示例性呈
    现组件116包括显示设备、扬声器、打印组件、振动组件等等。I/O端口118允许计算设备100
    在逻辑上耦合至包括I/O组件120的其他设备,其中某些设备可以是内置的。说明性I/O组件
    120包括话筒、操纵杆、游戏手柄、圆盘式卫星天线、扫描仪、打印机、无线设备等等。

    示例性在线游戏环境

    现在转向图2,示出了根据本发明的一方面的在线游戏环境200,其中多模游戏服
    务器可以被布署在数据中心内。在线游戏环境200包括通过网络220连接到游戏服务230的
    各游戏客户端。示例性游戏客户端包括游戏控制台210、平板设备212和个人计算机214。对
    其他游戏客户端(诸如智能电话)的使用也是可能的。游戏控制台210可具有通信地耦合到
    它的一个或多个游戏控制器。一方面,平板设备212可充当游戏控制台210或个人计算机214
    的输入设备。在另一方面,平板设备212是单独的游戏客户端。网络220可以是广域网,诸如
    因特网。

    游戏服务230包括彼此通信地耦合的多个计算设备。在一个方面,游戏服务230是
    使用包括多模游戏服务器的一个或多个数据中心实现的。数据中心可散布在各地理区域
    上,包括遍布整个世界的城市。在该场景中,游戏客户端可连接到最近的数据中心。本发明
    的各方面不限于该设置。

    游戏服务230允许游戏在由游戏服务230提供的计算设备内执行。游戏服务与游戏
    客户端之间的通信会话将输入话务承载到游戏服务230并且返回经呈现的游戏图像。在这
    一方面,作为游戏服务的一部分的计算设备使用由与各种游戏客户端相关联的输入设备生
    成的控制流来执行视频游戏代码。经呈现的视频游戏接着通过网络被传递到游戏客户端,
    在游戏客户端中经呈现的游戏被输出以供显示。

    游戏服务230可以由使用非多模游戏服务器和多模游戏服务器的组合的数据中心
    来提供以执行游戏并且呈现视频游戏图像。在一方面,非多模游戏服务器可以被包括以匹
    配最小或基础游戏需求。非多模游戏服务器可以不包括用于以各种格式呈现视频的软件。
    另一方面,多模游戏服务器可包括用于将视频编码成一个或多个格式的软件。

    示例性游戏服务

    现在转到图3,示出了根据本发明的一方面的示例性远程游戏环境300。游戏环境
    300包括被示为通过网络330通信地耦合到游戏服务340的游戏客户端310。游戏服务可以使
    用一个或多个多模游戏服务器来容适高峰游戏需求。

    在一方面,网络可以是因特网。图3中的设备以及这些设备上运行的程序可以使用
    一个或多个通信协议来与彼此通信,这些通信协议包括:超文本传输协议(HTTP)、实时传输
    协议(RTP)、实时流传输协议(RTSP)、实时消息收发协议(RTMP)、简单对象访问协议(SOAP)、
    代表性状态传输(REST)、用户数据报协议(UDP)、和/或传输控制协议(TCP)。

    游戏客户端310连接到第一游戏输入设备312、第二游戏输入设备314和显示器
    316。示例性游戏输入设备包括游戏垫、键盘、鼠标、触摸垫、触摸屏、用于接收语音命令的话
    筒、深度相机、视频相机、键盘和跟踪球。本发明的各方面不限于这些输入设备。显示设备
    316能够显示视频游戏内容。例如,显示器316可以是电视机或计算机屏幕。在另一方面,显
    示器316是与游戏客户端310集成的触摸屏。

    游戏客户端310是能够执行视频游戏的计算设备。游戏客户端310可以是平板设备
    或膝上型计算机。在另一方面,游戏客户端310是游戏控制台并且显示器316是通信地耦合
    到游戏控制台的远程显示器。游戏客户端310包括操作环境320、游戏执行环境322、游戏数
    据存储324、游戏服务客户端326和玩家简档数据存储328。

    操作环境320可以由操作系统来提供,该操作系统管理硬件并且向在游戏客户端
    310上运行的应用提供服务。操作环境可将客户端资源分派给不同的应用作为游戏迁移的
    一部分。例如,一旦游戏过程被迁移到游戏客户端310,操作环境可以将对显示器的控制给
    予游戏执行环境322。

    游戏执行环境322包括执行游戏实例或游戏预览所要求的客户端310上的游戏资
    源。游戏执行环境322包括有源存储器以及计算和视频处理。游戏执行环境322接收游戏控
    制,并使得该游戏根据游戏编程来操纵和进展。在一方面,游戏执行环境322输出被传达给
    显示器316的经呈现的视频流。

    游戏数据存储324存储下载的游戏、游戏预览、以及部分下载的游戏。

    游戏服务客户端326是显示从游戏服务340接收的经呈现的视频游戏图像的客户
    端应用。游戏服务客户端326还可处理游戏输入并且将其改为被传递到游戏服务340的可容
    易上传的格式。游戏服务客户端326还可将从服务340接收到的经呈现的视频游戏图像缩放
    至针对显示器316优化的一尺寸。

    玩家简档数据存储328存储个体游戏的玩家简档信息。玩家简档信息还可为个体
    游戏(包括预览)保存墓碑或游戏保存的数据。游戏保存文件和墓碑两者均记录游戏进展。
    游戏执行环境322接着读取游戏保存的数据以在玩家离开服务器的地方开始游戏。相反的
    场景也是可能的,其中游戏保存的数据和玩家简档信息从游戏客户端310被上传到游戏服
    务310以发起游戏。

    游戏服务340包括连接管理器342、玩家简档数据存储344、游戏执行环境348、以及
    游戏数据存储350。虽然被描绘成单个框,但游戏服务340可以在包括众多机器(包括多模游
    戏服务器)的一数据中心或甚至是若干数据中心中实现。

    连接管理器342构建客户端310与服务340之间的连接。连接管理器342还可提供各
    种认证机制以确保用户被授权访问游戏服务340。连接管理器342还可分析连接内可用的带
    宽并且在游戏过程期间扼流游戏的下载以确保游戏过程不被降级。

    玩家简档数据存储344可与连接管理器342一起用于构建并存储玩家信息。玩家简
    档的一部分可包括人口统计学和金融信息(诸如玩家的名称、地址和信用卡信息)或用于支
    付或购买游戏服务所提供的游戏和体验的其他机制。

    此外,玩家简档数据存储344可将玩家的进展存储在个体游戏内。随着玩家在游戏
    或游戏预览中进展,玩家的分数以及对游戏等级的访问可以被存储。此外,玩家简档数据存
    储344可存储关于个体玩家偏好(诸如语言偏好)的信息。关于玩家的游戏客户端和网络连
    接速度的信息也可被存储和被用来优化游戏体验。例如,一方面,当在地理上邻近的数据中
    心繁忙时,具有较高等待时间因特网连接的玩家可以被优先连接到邻近的数据中心,同时
    具有较低等待时间连接的玩家可以被连接到更远的数据中心。通过这种方式,具有能够最
    好地处理附加等待时间的网络连接的玩家被连接到由于它们的位置而造成附加等待时间
    的数据中心。

    玩家简档数据存储344还可存储个体玩家的使用历史。用户的购买游戏、采样游戏
    或通过不要求购买游戏的游戏服务来玩游戏的历史可以被存储。使用信息可以被分析以向
    个体玩家建议感兴趣的游戏。在一方面,购买历史可包括不通过游戏服务购买的游戏。例
    如,购买历史可以由玩家通过输入来自零售商店中购买的游戏的密钥来扩增。在一些方面,
    玩家接着可在他们的游戏客户端310上以及在他们不再在他们的游戏客户端处时通过游戏
    服务两者来访问游戏。

    游戏执行环境348包括执行游戏实例所要求的游戏资源。这些是游戏管理器352和
    其他组件管理的先前描述的资源。游戏执行环境348包括有源存储器以及计算和视频处理。
    游戏执行环境348通过I/O通道接收游戏控制,并使得该游戏根据游戏编程来操纵和进展。
    在一个方面,游戏执行环境348输出被传达给游戏客户端的经呈现的视频流。在其他方面,
    游戏执行环境348输出游戏几何形状或其他表示,这些可以与游戏客户端上的本地对象组
    合以呈现游戏视频。

    游戏数据存储350存储可用游戏。游戏可以从数据存储检索并且通过有源存储器
    来激活。游戏数据存储350可被描述成被动式或辅助存储。一般来说,游戏可能不会耗尽
    (play off)游戏数据存储350。然而,在一些方面,辅助存储器可以被用作虚拟存储器,在该
    情形中,游戏数据存储350的各部分还可用作有源存储器。这解说了有源存储器不一定由特
    定硬件组件来定义,而是由游戏资源主动地操纵和访问存储器内的对象以执行游戏的能力
    来定义。

    现在转到图4,示出了根据本发明的一方面的数据中心400内的多模游戏服务器的
    布置。该布置包括机架410、机架412、机架414和机架416。为了简明起见示出了四个机架;实
    际实现可包括布署在数据中心内的数十个、数百个、或数千个机架。每一机架可包括众多服
    务器、功率分发装备、以及联网装备。在一种布置中,联网线缆要运行到机架内的路由器/交
    换机?;苤械拿恳环衿鹘幼帕拥铰酚善?。类似地,功率可以运行到与机架相关联的功
    率分发站。每一服务器接着耦合到功率分发站。

    另外,每一机架可包括冷却装备,诸如风扇。在一种布置中,风扇墙被提供在服务
    器之后以吸取通过服务器的空气。风扇墙可具有数个风扇行,每一风扇行服务于一组服务
    器。在垂直冷却布置中,一个或多个风扇被定位在机架之上或之下以促进空气流动到机架
    内的服务器。冷却装备还可包括热电偶以及测量温度、压力、和贯穿机架的空气流的其他传
    感器?;芸砂ㄔ谛枰淙词狈址⒖掌囊桓龌蚨喔龉潭ɑ蚩傻鹘诟舭?。

    控制结构402(替换地被描述为数据中心控制器)通信地耦合到各机架以及各机架
    内的多模游戏服务器??刂平峁?02管理每一多模游戏服务器的状态。例如,控制结构402可
    以使多模游戏服务器在游戏模式与视频编码模式之间转换??刂平峁?02可以将包括启动
    游戏会话和视频编码作业在内的工作负载分发到计算设备??刂平峁?02还可管理机架内
    的冷却装备。例如,当机架内的服务器处于低功率模式时,控制结构402可以降低机架内的
    风扇速度。

    视频编码作业管理器404累积并且分发视频编码作业。在一方面,作业管理器404
    接收视频编码作业,该视频编码作业要求单个视频被编码成多个不同视频格式。示例性格
    式包括:运动图片专家组(MPEG)、H.261、H.262、H.263、H.264和H.265编码器、SMPTE(“电影
    和电视工程师协会”)421M(非正式地称为VC-1)和Dirac或VC-2。

    控制结构402分析使用数据来确定特定游戏标题中有多少待机实例应当可用,并
    且有多少游戏服务器应当处于游戏模式中以容适待机实例。一般来说,具有高需求的游戏
    将具有更多待机游戏实例可用。将游戏加载到有源存储器中以创建待机实例可能花费一分
    钟或两分钟;因而,具有高进出的游戏也可要求更多的待机游戏实例可用。创建特定游戏标
    题的待机实例所花费的时间也应当被考虑。加载得相对较快的游戏可要求较少的待机实
    例,因为当需求改变时,附加的游戏实例可以被更快速地生成?;谎灾?,具有较慢加载时间
    的游戏可要求更多可用待机实例。每一游戏服务器所处理的游戏实例数量也是一个因子。
    在一方面,个体游戏服务器可生成两个游戏实例。游戏实例可以是多玩家实例。

    控制结构402还可将游戏服务器资源分派给特定游戏池。分派到特定游戏池的服
    务器资源包括执行活跃游戏实例所需的资源以及没有玩家连接的待机游戏实例。由于对各
    种游戏的需求随着时间改变,所以资源对游戏池的分派可以被调整。此外,历史使用数据可
    以被用于预见改变。例如,如果在晚上10点到午夜之间第一游戏比第二游戏被玩得更多,而
    第二游戏在白天期间被玩得更多,则在晚上10点到午夜时段期间可以在第二和第一游戏之
    间切换资源。

    数据中心中的不同游戏服务器可具有安装的不同的视频编码软件。例如,每一游
    戏服务器可以能够将视频编码成仅一个或多个不同格式。编码软件在数据中心内的分发可
    以均匀地分发最常用的编码格式。编码软件的均匀分发避免了数据中心内的“热点”。热点
    是在其他服务器组不运行或者以较低功率电平运行时运行的服务器群集。避免热点可以降
    低数据中心或数据中心的一部分所需的冷却量。

    网络资源也可由控制结构402管理以促进客户端设备与游戏会话之间的通信。因
    而,当附加计算设备被分派到游戏服务,网络资源可以被更新以将通信恰适地路由到游戏
    服务在其上运行的计算设备。

    机架414和416解说了模式的混合中的多模游戏服务器。本发明的各方面不限于数
    据中心单元(诸如机架底座)内的混合模式。在一方面,数据中心单元内的所有多模游戏服
    务器在与机架416相同的模式中操作。如图4所解说的,机架内的模式的混合对于机架414也
    是可能的。

    说明性地,机架416包括游戏模式中的多模游戏服务器420、游戏模式中的多模游
    戏服务器422、以及游戏模式中的多模游戏服务器424。注意到,机架416中的所有游戏服务
    器都处于游戏模式中。

    说明性地,机架414包括视频编码模式中的多模游戏服务器430、游戏模式中的多
    模游戏服务器432、以及游戏模式中的多模游戏服务器434。注意到,大约三分之一的游戏服
    务器处于视频编码模式中,而其余的处于游戏模式中。此外,视频编码模式中的游戏服务器
    贯穿机架414被均匀地分布。每隔一个服务器、每三个之中的一个服务器、或者每N个之中的
    一个服务器(其中N为正整数)是贯穿数据中心单元均匀分布的服务器模式的示例。在一方
    面,机架内的计算设备具有同构硬件配置,该硬件配置允许它们在针对游戏优化的模式与
    未针对游戏优化的模式之间进行切换。

    多模游戏服务器可以在游戏优化与视频编码模式之间转换。在一方面,数据中心
    可包括单模服务器的混合。单模服务器的数量可以被指定以容适对经优化的服务器所提供
    的计算服务的基础需求。布署单模服务器以满足基础需求允许单模服务器平均来说在阈值
    时间量之上处于活跃。例如,所布署的单模服务器的量可限于平均来说一天中80%能够活
    跃的那些。多模游戏服务器可以在高峰使用时段期间被使用以与针对工作负载(诸如游戏)
    优化的单模服务器相组合来容适游戏需求。在非高峰时段期间,游戏服务器可以被转换为
    视频编码模式。

    现在转到图5,示出了根据本发明的一方面的数据中心400内的多模游戏服务器的
    布置。图5中的硬件组件已经参考图4在先前描述。在图5与图4比较时,图5解说了在非高峰
    游戏使用期间游戏服务器从游戏模式到视频编码模式的转换。

    说明性地,机架416包括游戏模式中的多模游戏服务器420、视频编码模式中的多
    模游戏服务器422、以及游戏模式中的多模游戏服务器424。注意到,视频编码模式中的游戏
    服务器贯穿机架416被均匀地分布。

    说明性地,机架414包括视频编码模式中的多模游戏服务器430、游戏模式中的多
    模游戏服务器432、以及视频编码模式中的多模游戏服务器434。注意到,大约三分之二的游
    戏服务器处于视频编码模式中,而其余的处于游戏模式中。此外,视频编码模式中的游戏服
    务器贯穿机架414被均匀地分布。

    现在转向图6,根据本发明的一方面的游戏服务器内的不同类型的资源及其在游
    戏模式中的相应功率使用被示出。多目的服务器包括主板600。主板600包括针对游戏优化
    的CPU 610、针对游戏优化的GPU 612和视频编码器614。同样,尽管未示出,但主板600包括
    存储器以及支持游戏服务器操作的其他组件。例如,CPU可具有专用DRAM。

    在一方面,针对游戏优化的CPU 610和针对游戏优化的GPU 612是与在市场上可购
    买到的游戏控制台中找到的相同的芯片。示例性游戏控制台包括Xbox 360、Sony的
    家族、Xbox One、和Nintendo的WiiTM等。游戏服务器的硬件配置(包括相同芯
    片组的使用)可被配置成允许游戏针对在市场上可购买到的游戏控制台来编写以在多模游
    戏服务器上运行而无需对游戏代码的修改。当游戏代码按照游戏与游戏控制台中的硬件交
    互相同的方式来与硬件交互时,不需要对游戏代码的修改。例如,由游戏控制台的GPU执行
    的进程可以由游戏服务器的GPU执行以产生相同的结果。

    在游戏模式中,如图6所示,针对游戏优化的CPU 610吸取50W。相反,针对游戏优化
    的GPU 612吸取90W而视频编码器514吸取10W,即游戏模式中总共使用150W。

    现在转到图7,解说了根据本发明的一方面的视频呈现模式中的功率使用。在视频
    呈现模式中,针对游戏优化的CPU 610仅吸取1W,而针对游戏优化的GPU 612吸取50W,而视
    频编码器614吸取10W,即总计61W。当与游戏模式比较时,视频编码是不太CPU密集的并且也
    是不太GPU密集的。因为功率使用和热生成是相关的,所以在视频呈现模式中游戏服务器将
    产生较少的热量。

    现在转到图8,解说了根据本发明的一方面的游戏摘录模式中的功率使用。游戏摘
    录模式是一种特殊类型的视频呈现模式。游戏摘录是用户玩视频游戏的视频。游戏摘录有
    时被描述为自夸视频。例如,摘录可以是玩家使用汤匙杀死恶魔的30秒记录。用户可以记
    录、播放以及与朋友共享成就的视频。在一方面,用户可以请求比视频游戏的原生分辨率所
    产生的视频更高质量的视频。

    这些请求可以被批量处理并且接着在非高峰游戏时段期间使用游戏服务器对视
    频进行编码。在一方面,游戏几何形状是被用于形成摘录的玩游戏部分的游戏状态信息以
    及请求的一部分。如本文所使用的,游戏几何形状是游戏世界外形的描述,包括玩家在该世
    界中的位置、移动和外表。在此情形中,游戏服务器使用所记录的几何形状以及游戏服务器
    上的游戏代码来执行视频游戏以生成具有更高分辨率的游戏摘录。这一过程与玩实际游戏
    相比是不太CPU密集的,因为几何形状不需要被生成。

    在游戏摘录模式中,针对游戏优化的CPU 610吸取25W,针对游戏优化的GPU 612吸
    取90W,而视频编码器614吸取10W,即总计125W。当与游戏模式比较时,游戏摘录模式是不太
    CPU密集的并且也是不太GPU密集的。因为功率使用和热生成是相关的,所以在游戏摘录模
    式中游戏服务器将比在游戏模式中产生更少的热量。相反,游戏服务器在游戏摘录模式中
    将比在视频呈现模式中产生更多的热量。

    现转到图9,根据本发明的一个方面,描述了管理数据中心内的多模游戏服务器的
    方法900。在一方面,方法900由数据中心控制器执行,诸如先前描述的数据中心控制器402。
    多模游戏服务器具有中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)以及视频编码器。此外,
    游戏服务器包括使得游戏服务器能够执行视频游戏并且产生视频游戏的经呈现的视频流
    以供传递到客户端设备的软件。因而,通用服务器不会是“游戏服务器”。此外,不为客户端
    产生经呈现的视频游戏图像的服务器不是如本文所使用的游戏服务器。

    在步骤910,多个多模游戏服务器中超过50%被设置在游戏模式中。例如,60%或
    更多(诸如80%或100%)的多模游戏服务器可以被设置为游戏模式。在一方面,100%的多
    模游戏服务器被设置为游戏模式以容适高峰需求。

    在步骤920,对包括多个多模游戏服务器的数据中心单元中的游戏的需求被监视。
    本发明的各方面监视、预测需求,并且动态地管理远程游戏服务内的服务器模式以容适需
    求。游戏服务提供用户通过广域网(诸如因特网)连接到其的远程游戏环境。例如,游戏服务
    可以利用位于遍布全球的一系列服务器或一系列数据中心来主存视频游戏。玩家接着使用
    各种不同的客户端设备连接到游戏服务,该客户端设备包括游戏控制台、智能电话、平板设
    备、个人计算机、以及其他计算设备。

    本发明的各方面监视游戏过程的特性以确定游戏服务器是否应当被转换进入或
    转换出游戏模式。本发明的各方面可以按照游戏标题来监视游戏实例。例如,本发明的各方
    面可以预测在数据中心内对特定游戏标题的需求是400游戏实例。一方面,游戏服务器被预
    先加载单个游戏标题或仅数个游戏标题。在此情形中,当对游戏服务器被设立要运行的一
    个或多个游戏的需求衰退时,该游戏服务器可以被转换出游戏模式。

    需求预报被用于确定针对游戏的高峰需求、高峰需求的一天中的时间,以及用于
    确定指示已经经过高峰需求的针对游戏的请求阈值率。具有较高需求的游戏可具有供玩家
    进入的更多待机游戏实例。具有较低需求的游戏可具有等待玩家进入的较少活跃游戏实
    例?;谔囟ǚ衿鞯奈恢靡约坝筛梅衿魉竦耐婕?,各个游戏的待机实例数目可以
    不同。

    在待机状态中,有源存储器中的游戏对象能够被执行游戏的游戏服务器访问并且
    被该游戏服务器操作。有源存储器与辅助存储器形成对比,在辅助存储器中游戏对象可以
    被被动地存储,尽管它们不在游戏动作中被操纵。在有源存储器中运行的待机游戏实例不
    从游戏客户端附连到玩家简档和/或I/O通道。一旦玩家请求游戏,玩家的玩家简档可以被
    加载到运行中的游戏实例并且I/O通道从游戏客户端被映射到游戏实例。因而,待机游戏实
    例可以在运行中而没有玩家简档或I/O通道。一旦一个或多个玩家被增加到待机实例,游戏
    实例就变为活跃实例。

    游戏服务的各种特性可以被监视并且被用于预报需求以及确定处于待机的游戏
    实例的最优数目。例如,监视针对一标题运行的活跃游戏会话的数目,以及针对新游戏会话
    的请求和生成针对该游戏标题的新游戏会话所花费的时间。这些特性可以被用于计算随着
    游戏会话数目增加或减少满足需求所需要的处于游戏模式中的游戏服务器的最优数目。

    在步骤930,通过分析对新游戏会话的请求率来作出对游戏的需求已经落在阈值
    之下的确定。对新游戏会话的请求可以是用户要通过游戏服务玩游戏标题的请求。绝对请
    求率以及请求改变率两者可以被分析。例如,该阈值可以是少于每分钟5个请求以及速率降
    低,诸如每分钟少1个请求。该速率可以被计算为滚动平均以平均出暂时速率峰值。

    如所提及的,该阈值速率可以基于对历史使用的分析来计算。该阈值速率可以反
    映游戏服务器将不需要转换回游戏模式以容适接下来12小时内对游戏的需求的置信因子,
    诸如90%概率。

    在步骤940,在所述确定之际,多个多模游戏服务器的子集从游戏模式被转换为视
    频呈现模式。游戏服务器可以通过将指令传达给游戏服务器从游戏模式被转换为视频编码
    模式。响应于该指令,游戏服务器可以从有源存储器中移除游戏功能,包括视频游戏标题的
    游戏代码。游戏服务器接着可以加载执行视频编码所必要的软件并且管理进入有源存储器
    的视频编码作业。

    子集中的游戏服务器可以被选择来均匀地分布游戏模式中的服务器与视频编码
    模式中的服务器。如所提及的,视频编码模式中的服务器可以生成比游戏模式中的服务器
    更少的热量。均匀分布服务器可以允许整个数据中心中的冷却被减少,藉此节省能量。不均
    等分布可要求冷却维持较高水平以容适数据中心的最热部分。当可以在粒度等级上向数据
    中心的各部分提供冷却时,均匀分布可以在数据中心的一部分内发生。

    在步骤950,视频呈现作业被指派给该子集中的多模游戏服务器。在一方面,该视
    频呈现作业是游戏摘录。如所提及的,游戏摘录可以是用户玩的视频游戏的“记录”或表示。
    在一方面,通过在多模游戏服务器上执行游戏代码以重新生成所记录的游戏动作的视频图
    像并且接着编码该视频图像来呈现游戏摘录。通过这一方法所生成的游戏摘录将复制在游
    戏过程期间用户经历的视觉输出,除非它将具有改善的分辨率和/或不同格式。

    在一方面,从位于远离多个多模游戏服务器的子集所位于的数据中心的视频游戏
    控制台接收视频呈现作业。例如,使用视频游戏控制台来玩数据中心中的游戏服务器所提
    供的游戏的玩家可以请求游戏摘录。这一请求可以被数据中心结构或视频编码管理器存
    储,直到游戏服务器变得可用于转换为视频编码模式。当游戏服务器变得可用于视频编码
    时,该作业可以被传达给可用游戏服务器。在一方面,该请求可以从任何模式中的游戏服务
    器直接发送到处于视频编码模式中的游戏服务器。

    现在转到图10,提供了根据本发明的一方面的用于管理数据中心内的工作负载的
    方法1000。方法1000可以由数据中心控制器执行。在步骤1010,在第一时段期间,数据中心
    中的多个多模游戏服务器中的几乎全部被设为游戏模式。多模游戏服务器具有中央处理单
    元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)以及视频编码器。

    在步骤1020,在第二时间段期间,多个多模游戏服务器中的至少50%被设为视频
    编码模式。该第二时间段基本上不与第一时间段交叠。该第一和第二时间段可以基于针对
    游戏的历史需求来计算,如先前所述的。

    本发明的各实施例已被描述为说明性的而非限制性的??衫斫獾氖?,某些特征和
    子组合是有用的,并且可以加以利用而无需参考其它特征和子组合。这由权利要求所构想
    的,并在权利要求的范围内。

    关于本文
    本文标题:多模服务器的数据中心管理.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6110356.html
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