[发明专利]用于数据中心的基于知识的模型

说明书

技术领域

本发明涉及数据中心分析，并且更具体地，涉及用于数据中心中基于知识的热建模的技术。

背景技术

随着能量成本的增加，能量的供应和需求以及急需电力的信息和通信技术(ICT)设备的激增，电力和能耗已经成为数据中心的关键问题。数据中心消耗大约全部电力的2％或者说1830千瓦时的功率，并且这个消耗以每年12％的比率递增。由于很多关键原因，包括电力成本上升、电力需求增加、从电网获取电力成为很多数据中心的问题、能量使用造成数据中心中过量的热负荷、意识到绿色技术和碳足迹影响以及引入行为的行业范围码以及绿色信息技术(IT)的立法，能量效率现在成为数据中心管理者的关键工作参数。

在典型的数据中心中，电力使用可以被分解成ICT设备的工作使用的电力和基础设施(例如冷却器、加湿器、空气调节单元(ACU)、电力分配单元(PDU)、不间断电源(UPS)、光和电力分配设备)所需的电力。例如，在由电力生产和传送导致损失和冷却需求导致损失之后，仅供应到数据中心的约15％的电力用于IT/计算，其余是开销。参见P.Scheihing“Creating Energy-Efficient Data Centers，”Data Center Facilities and Engineering Conference，Washington，DC(2007年5月18日)，其内容通过引用结合于此。

因此，需要用于提高数据中心能效的技术。

发明内容

本发明提供用于数据中心分析的技术。在本发明的一个方面，提供了一种对数据中心中的热分布进行建模的方法。该方法包括以下步骤。对于数据中心中的多个位置，获得垂直温度分布数据。每个位置的垂直温度分布数据被绘制成S曲线，其中垂直温度分布数据反映了每个位置处的物理状况，这通过s曲线的形状得以反映。每个s曲线由表征该s形曲线的形状参数集表示，其中s曲线表示构成预定义s曲线类型的知识库模型，可据此分析数据中心中多个位置的热分布以及相关联的物理状况。

可以获得时刻T＝0的垂直温度分布数据，并且该方法还可包括以下步骤。可以获得时刻T＝1的实时温度数据，其中该实时数据在空间密度上小于时刻T＝0获得的数据。可以将该实时数据插值到针对时刻T＝0获得的数据，以获得多个位置的更新垂直温度分布数据。每个位置的更新垂直温度分布数据可被绘制为S曲线，其中垂直温度分布数据反映了每个位置处的更新物理状况，这通过s曲线的形状得以反映。更新的s曲线可与知识库模型中预定义s曲线类型匹配。

通过参考下列详细说明和图将获得本发明更完整的理解以及本发明的其他特征和优点。

附图说明

图1是示出根据本发明实施方式的示例性数据中心的框图；

图2是示出根据本发明实施方式用于数据中心中热分布建模的示例性方法的框图；

图3A是示出根据本发明实施方式的作为用于完整Navier-Stokes计算流体动力学(NS-CFD)模型、简化物理模型和统计模型需要输入参数的数目的函数的计算速度/复杂度的图示；

图3B是示出根据本发明实施方式的作为用于完整NS-CFD模型、简化物理模型和统计模型的模型准确度的函数的数据中心的变化程度的图示；

图4是表示根据本发明实施方式的数据中心的移动测量技术(MMT)扫描的片段的图像；

图5是根据本发明实施方式的绘出图4中数据中心的12个服务器机架的入口温度的图示；

图6是绘出根据本发明实施方式的S曲线的示例性表示的图；

图7是绘出根据本发明实施方式的S曲线的另一示例性表示的图；

图8A-图8O是示出根据本发明实施方式的小型数据中心中15个服务器机架的垂直温度分布的图示；

图9是根据本发明实施方式的对图4的数据中心中12个服务器机架的入口温度应用当前S曲线表示的结果的示例性表；

图10A和图10B是示出根据本发明实施方式的用于对预定义S曲线的形状进行定型的示例性加权网络的框图；

图11是示出根据本发明实施方式的用于对预定义S曲线的形状进行定型的示例性神经网络的框图；

图12是示出根据本发明实施方式的用于建立知识库的模式的框图；

图13是示出根据本发明实施方式的如何将物理行为输入到模型中的框图；以及

图14是示出根据本发明实施方式的用于数据中心中热分布建模的示例性装置的框图。

具体实施方式