【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温度控制，更具体地说，本专利技术涉及一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统。
技术介绍
1、随着数据中心规模的不断扩大和计算密集型任务的增多，传统的空气冷却系统已经无法满足对能效的要求，液冷技术成为提升数据中心能效的重要途径之一。相较于传统的空气冷却系统，液冷技术能更有效地降低设备工作温度，提高设备性能，并且减少能耗和碳排放。在数据中心中，液冷技术也被广泛应用来解决高密度服务器集群的散热难题。
2、通过研究液冷技术在数据中心中的应用，进一步推动数据中心行业的发展，实现更高效、可持续的数据处理和存储方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，包括服务器集群部署模块、布局优化模块、温度控制模块，以及能耗监测模块；
3、服务器集群部署模块：通过设计服务器集群架构，部署液冷服务器集群，在服务器集群部署完成后，测试集群运行，并在液冷服务器集群的关键位置安装电量计和温度传感器，监测电能消耗和温度参数，通过网络传输至数据中心进行存储；
4、布局优化模块：通过与数据中心进行连接，获取电能消耗和温度数据，根据获取的温度数据，评估服务器集群中不同位置的温度梯度情况，根据评估结果，优化服务器集群的散热布局；
5、温度控制模块：根据不同位置的温度梯
6、能耗监测模块：根据部署液冷服务器集群的规模，进行流量调度，并监测流入和流出服务器集群的数据流量，结合流量调度和数据流量监测，计算出液冷系统的能耗情况。
7、在一个优选地实施方式中，所述服务器集群部署模块，通过设计服务器集群架构，部署液冷服务器集群，在服务器集群部署完成后，测试集群运行，并在液冷服务器集群的关键位置安装电量计和温度传感器，监测电能消耗和温度参数，通过网络传输至数据中心进行存储，具体步骤如下：
8、步骤a1、设计服务器集群架构：根据数据中心的需求和规模，设计服务器集群的整体架构，包括服务器数量、网络拓扑结构、存储架构；
9、步骤a2、部署服务器集群：安装液冷设备，包括冷却装置、散热板、液冷管路，根据设计的服务器集群的网络拓扑结构，配置集群网络，包括交换机、路由器、防火墙网络设备的安装和配置；
10、步骤a3、测试集群运行：在服务器集群部署完成后，进行集群的功能和性能测试，包括负载测试、冗余测试，进一步包括以下步骤：
11、步骤a301、负载测试：根据服务器的平均负载和负载均衡指标，评估服务器集群系统在不同负载下的性能表现，具体计算公式如下：
12、
13、其中，d表示负载差，lmax表示最大负载，lmin表示最小负载，ltotal表示总负载，n表示服务器数量；
14、步骤a302、冗余测试：根据服务器集群系统的平均故障间隔时间和平均修复时间，评估服务器集群系统的冗余设计和可用性，具体计算公式如下：
15、
16、其中，k表示系统在一定时间内正常运行的概率，mtbf表示平均故障间隔时间,mttr表示平均修复时间；
17、步骤a4、数据采集：通过安装电量计和温度传感器，获取电能消耗和温度数据，并将传感器获取的数据传输至数据中心进行存储。
18、在一个优选地实施方式中，所述布局优化模块，通过与数据中心进行连接，获取电能消耗和温度数据，根据获取的温度数据，评估服务器集群中不同位置的温度梯度情况，根据评估结果，优化服务器集群的散热布局，具体步骤如下：
19、步骤b1、评估温度梯度情况：根据获取的温度数据，评估服务器集群中不同位置各个服务器之间的温度差异，通过对不同位置的温度数据进行比较，计算出服务器集群中不同位置之间的温度梯度，设两个不同位置的服务器温度分别为t1和t2，位置之间的距离为d，则温度梯度具体计算公式如下：
20、
21、其中，tt表示温度梯度，单位为温度/距离，t1和t2表示不同位置的服务器温度，d表示位置之间的距离，
22、步骤b2、优化散热布局：根据计算得到的温度梯度数据，评估不同位置之间的温度差异情况，并设置梯度阈值，当温度梯度超过梯度阈值，调整散热布局，进一步包括以下步骤：
23、步骤b201、调整液冷系统的工作方式，调节冷却水流速度、温度以及进出口位置，以改善散热效果；
24、步骤b202、增加散热设备，包括增加风扇、散热片设备，提高散热效率；
25、步骤b203、重新布局服务器集群，将温度差异较大的服务器进行重新摆放，优化空气流通路径。
26、在一个优选地实施方式中，所述温度控制模块，根据不同位置的温度梯度情况和服务器工作负载情况因素，动态调整冷却水流速度和温度，采用反馈控制的方法，不断调整冷却水流量和温度，使得服务器集群的工作温度保持在设定的稳定范围内，具体步骤如下：
27、步骤c1、控制策略：将目标温度设定为t目标，当前冷却水流速度设定为fa，当前冷却水温度设定为t水，将不同位置的温度传感器数据表示为(t1,t2,...,ti)，计算当前温度与目标温度之间的误差，并采用反馈控制算法进行控制输入，具体计算公式如下：
28、u(t)＝kpe+ki∫edt
29、其中，u(t)表示控制输入，kp和ki是控制参数，e表示当前温度与目标温度之间的误差；
30、步骤c2、调节冷却水流速度和温度：根据控制输入u(t)调节冷却水流速度和温度，所述调节冷却水流速度具体计算公式为：fnew＝fa+u(t)，所述调节温度具体计算公式为：t新＝t水+u(t)，其中fnew表示新的冷却水流速度，fa表示当前冷却水流速度，t水表示当前冷却水温度，t新表示新的冷却水温度；
31、步骤c3、循环控制：反复执行上述步骤，不断监测温度数据、调节冷却水流速度和温度，使得服务器集群的工作温度逐渐趋近于设定的稳定温度。
32、在一个优选地实施方式中，所述能耗监测模块，根据部署液冷服务器集群的规模，进行流量调度，并监测流入和流出服务器集群的数据流量，结合流量调度和数据流量监测，计算出液冷系统的能耗情况，具体步骤如下：
33、步骤d1、流量调度：根据部署的液冷服务器集群规模和工作负载情况，采用流量调度算法来动态分配冷却水流量，根据监测服务器集群的温度、负载情况、以及不同位置的温度梯度来进行调度决策；
34、步骤d2、数据流量监测：通过网络流量监测设备来监测流入和流出服务器集群的数据流量，并记录数据流量的大小、来源、目的地信息，进一步包括以下步骤：
35本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：包括服务器集群部署模块、布局优化模块、温度控制模块，以及能耗监测模块；
2.根据权利要求1所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述服务器集群部署模块，通过设计服务器集群架构，部署液冷服务器集群，在服务器集群部署完成后，测试集群运行，并在液冷服务器集群的关键位置安装电量计和温度传感器，监测电能消耗和温度参数，通过网络传输至数据中心进行存储，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述负载测试、冗余测试，进一步包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述布局优化模块，通过与数据中心进行连接，获取电能消耗和温度数据，根据获取的温度数据，评估服务器集群中不同位置的温度梯度情况，根据评估结果，优化服务器集群的散热布局，具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述温度控制模块，根据不同位置的温度梯度情况和服务器工作负载情况因
6.根据权利要求1所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述能耗监测模块，根据部署液冷服务器集群的规模，进行流量调度，并监测流入和流出服务器集群的数据流量，结合流量调度和数据流量监测，计算出液冷系统的能耗情况，具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：包括服务器集群部署模块、布局优化模块、温度控制模块，以及能耗监测模块；
2.根据权利要求1所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述服务器集群部署模块，通过设计服务器集群架构，部署液冷服务器集群，在服务器集群部署完成后，测试集群运行，并在液冷服务器集群的关键位置安装电量计和温度传感器，监测电能消耗和温度参数，通过网络传输至数据中心进行存储，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述负载测试、冗余测试，进一步包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种液冷服务器集群及数据中心液冷系统，其特征在于：所述布局优化...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兴粒，孙红，
申请(专利权)人：安徽崧盛智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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