[发明专利]一种面向数据中心的基于气流组织的节能调度方法

说明书

本发明公开了一种面向数据中心的基于气流组织的节能调度方法，该方法根据数据中心布局以及热循环建立制冷能耗与计算能耗之间的关系，得出数据中心总能耗模型；依据建立的能耗模型计算数据中心服务器调度的启发式贪心序列；对到来的任务首先存储在任务队列，然后按照启发式贪心序列里的服务器启动排序分配各项任务到对应的服务器当中；对当前时间周期已分配任务的服务器的分布进行计算，得到所需要的冷气供应温度，并对空调装置设置对应的冷却温度。本发明为数据中心任务调度提供一种节能调度方法，通过对工作负载的分配与调度，计算设备的资源能被共享利用，使得空调制冷设备能够工作在一个较高温度，能够有效节约计算能耗和制冷能耗。

技术领域

本发明涉及计算机系统结构技术领域，具体涉及一种面向数据中心的基于气流组织的节能调度方法。

背景技术

信息技术的迅猛发展使得数据量呈爆炸式增长，云计算技术的不断成熟使得数据中心也随之发展。海量数据的存储与计算使得数据中心的规模在不断扩大，碳排放量和电费的不断激增。数据中心的能耗问题也日益突出。

数据的增长趋势在不断上涨，数据中心如何有效地节约数据中心能耗成为一个热点。对于数据中心来说，节约能耗不能影响现有的业务。

现有的应用技术在节约能耗上主要通过动态调节服务器处理器电压，关闭闲置服务器和虚拟机共享资源的方式进行，也有部分技术结合了气流组织通过最小化热循环通过任务调度对空调制冷系统能耗方面进行节能措施。但是这些方法在同时节约计算能耗和制冷能耗方面的效果欠佳，会造成局部机器过热问题或者任务过于分散增加了计算能耗问题，在计算量上也较为复杂使得线上应用起来有诸多限制。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种面向数据中心的基于气流组织的节能调度方法，改善传统算法的计算复杂问题，同时兼顾计算能耗和制冷能耗的平衡。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种面向数据中心的基于气流组织的节能调度方法，应用于数据中心任务调度，所述的节能调度方法包括下列步骤：

根据数据中心布局以及热循环建立制冷能耗与计算能耗之间的关系，得出数据中心总能耗模型；

依据建立的能耗模型计算数据中心服务器调度的启发式贪心序列；

对到来的任务进行存储和调度分配，对到来的任务首先存储在任务队列，然后按照启发式贪心序列里的服务器启动排序分配各项任务到对应的服务器当中；

对当前时间周期已分配任务的活跃服务器的分布进行计算，得到所需要的冷气供应温度，并对空调装置设置对应的冷却温度，使得各节点的机器入口温度不高于指定的温度警戒值。

进一步地，所述的根据数据中心布局以及热循环建立制冷能耗与计算能耗之间的关系，得出数据中心总能耗模型过程如下：

首先对服务器根据物理摆放位置进行分区域，分成若干个节点，并通过流体动力学CFD对数据中心气流进行建模，得到计算系统和冷却系统的能耗模型，并根据模型得到数据中心总能耗与每个节点里活跃服务器数量之间关系的模型。

进一步地，所述的对服务器根据物理放置位置进行分区域，分成若干个节点中，依据物理放置位置的区域性，以及服务器的电源共享状态，将处于同一放置位置区域且共享电源的服务器归为同一节点。

进一步地，所述的通过流体动力学CFD对数据中心气流进行建模中，依据得到的服务器区域，模拟流体动力学CFD并计算区域之间的热传播影响的系数，确定热循环影响系数矩阵。