[发明专利]融合边缘计算的数据中心能耗管控系统、方法及控制器

权利要求书

1.一种融合边缘计算的数据中心能耗管控系统，所述数据中心包括M台服务器和H个系统分区，每个所述系统分区包括至少1台服务器和至少1个冷却系统，其特征在于，所述能耗管控系统包括：

H个边缘控制模块，用于生成下一边缘控制采样周期的分区冷量优化调度策略，所述边缘控制模块和所述系统分区一一对应设置，所述边缘控制模块与对应系统分区内的服务器以及冷却系统连接以采集服务器和冷却系统的运行状态数据；

集中调度模块，与H个边缘控制模块连接以获取数据中心当前时刻的运行状态数据，用于生成下一集中调度采样周期的服务器资源优化调度策略和服务器功耗预测结果；

所述分区冷量优化调度策略包括各冷却系统分区的设定温度和/或供风量；每个所述边缘控制模块通过构建冷却系统能耗优化模型求取在冷却系统能耗最小时的分区冷量优化调度策略；冷却系统能耗优化模型为：

式中，k为当前时刻，N_pc为边缘控制预测周期数，l为第l个预测周期数，f_x为系统分区运行状态变量x^(h)的状态更新函数，x^(h)为系统分区h对应的数据中心运行状态变量，包括系统分区中各服务器的温度T_s、冷却系统的供冷温度和供风量M_h为系统分区h内的服务器的数量，T_r,low和T_r,up分别为冷却系统设定温度的上限和下限，T_limit为服务器温度的上限；为系统分区h内冷却系统的设定温度；T_s(k)为当前时刻的服务器的温度；为基于冷却系统能耗预测模型，具体为：

式中，系统分区h内服务器功耗的预测序列。

2.根据权利要求1所述的一种融合边缘计算的数据中心能耗管控系统，其特征在于，所述集中调度模块包括：

数据中心任务负荷预测单元，用于学习所述数据中心的历史负荷数据，获取所述数据中心当天的任务负荷预测时间序列；

服务器资源优化单元，与数据中心任务负荷预测单元连接以获取任务负荷预测时间序列，与H个边缘控制模块连接以获取数据中心当前时刻的运行状态数据，生成集中下一集中调度采样周期的服务器资源优化调度策略；

服务器功耗预测单元，与服务器资源优化单元连接以获取服务器资源优化调度策略，用于计算下一集中调度采样周期内所有服务器的功耗预测结果。

3.根据权利要求2所述的一种融合边缘计算的数据中心能耗管控系统，其特征在于，所述边缘控制模块包括：

数据中心状态监测单元，与对应系统分区内的服务器和冷却系统连接，用于采集系统分区内服务器和冷却系统的运行状态数据，所述数据中心状态监测单元与所述服务器资源优化单元连接，所述服务器上分别设有用于监测服务器温度的温度传感器，所述温度传感器与数据中心状态监测单元连接；

分区冷量优化单元，分别与数据中心状态监测单元、服务器功耗预测单元连接，用于生成下一边缘控制采样周期的分区冷量优化调度策略。

4.根据权利要求1所述的一种融合边缘计算的数据中心能耗管控系统，其特征在于，所述数据中心当前时刻的运行状态数据包括各个系统分区内冷却系统的供冷温度和供风量，以及每台服务器的温度和每台服务器被打开的时刻。

5.根据权利要求1所述的一种融合边缘计算的数据中心能耗管控系统，其特征在于，所述服务器资源优化调度策略包括各服务器的工作状态和/或各服务器待执行的任务负荷量；所述分区冷量优化调度策略包括各冷却系统分区的设定温度和/或供风量。