一种在数据中心中为设备确定安装机架的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种在数据中心中为设备确定安装机架的方法和系统，该方法包括：获取该设备的物理尺寸和功率；根据该设备的物理尺寸和功率，判断将该设备加入到数据中心内的机架中后，该机架的机架空间、机架总功率和机架单位功率密度是否满足预设要求；以及选择满足预设要求的机架为安装机架。该方法和系统能够尽可能的提高数据中心的机架空间的利用率，并且同时保证每个机架的总耗电量在一个优化的范围内，避免某些机架出现机架空间利用不当的问题和总耗电量过高导致的散热问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及数据中心中设备的布置，更具体地，涉及一种在数据中心中为设备确定安装机架的方法和系统。
技术介绍
大型的数据中心中会有成百上千的机架，机架内安装着各种各样的IT设备。通常这些机架上的空间并不是完全被使用的。而这些未使用空间，意味着投资的浪费。许多企业不得不每隔几年就建设一个新的数据中心，仅仅是因为他们无法在已有的数据中心找到合理的机架空间来安放新的设备。数据中心的制冷主要是通过空调设备输出冷空气，冷空气经由数据中心的冷通道，进入机架内各类IT设备的进风口，带走IT设备内部散出的热量，变成热空气从各类IT 设备的出风口排出。这些热空气排出到数据中心的热通道之后，又需要回流到空调设备，由空调设备将热空气排出室外和重新制冷。如果一个机架内安置的各种IT设备的总功率(总耗电量)过高，会散发出大量的热量，超出数据中心配备的制冷设施所提供的制冷能力，导致这个机架内的设备散发出来的热量无法完全排出，这些无法排出的热空气在数据中心内形成了局部热点，威胁热点附近的IT设备的正常运行。同时，局部热点内聚集的热空气会向冷通道渗透，将冷通道内的冷空气加热，这样极大的影响了空调的制冷效率，数据中心不得不加大已有空调的功率或增加新的空调来提供更多的冷空气。美国能源部的数据表明， 在2007年，全美国的数据中心的总耗电量占全美国的总耗电量的百分比已经超过2%，而空调制冷设备的耗电量通常又占数据中心的总耗电量的50%左右。由此可以想象由于数据中心内局部热点的存在，极大的影响了空调的制冷效率，将带来巨大的能源浪费。机架的空间利用率和机架的总功率是一对矛盾体。投资者总是希望一个机架内能够放置更多的IT设备，提供更多的计算能力，让这个机架的空间利用率越高越好。而同时， 一个机架内如果放置了太多的IT设备，会导致这个机架的总功率太高，又需要考虑空调制冷能力是不是够用，能不能把散发出的热量及时带走。比如说，一个工业标准的42U机架， 如果里面安放满42台IU的服务器，这个机架的总耗电量可以达到20KW至40KW，所散发的热量将远远超过数据中心内普遍使用的空调风冷的制冷能力。另外，机架的空间利用率和机架的总功率并不总是一个线性的对应关系，比如机架A内安装了 4台8U的服务器，每台服务器的功率的1500W，这样机架A的空间上使用了 32U，总功率是6000W，机架B内安装了 16台IU的服务器，每台服务器的功率是500W，这样机架B的空间上使用了 16U，总功率是9000W，可以看到，尽管机架A的空间利用率要比机架 B高的多，但是机架A的总功率也还要小于机架B的总功率。这种机架的空间利用率和机架的总功率的非线性对应关系，让数据管理中心管理员更难以整体把握数据中心内各机架的空间利用率和散热问题，经常出现顾此失彼的情况。机架空间利用率的不足以及机架的总功率过高导致散热不顺畅是目前数据中心管理里面普遍存在的问题，已经有一些技术在尝试帮助数据中心管理员解决机架空间利用率不足以及机架的散热不顺畅导致的局部热点问题，这些已有的技术包括使用可视化的数据中心机架空间规划工具，以可视化的视图显示数据中心内各机架上的设备分布情况以及空闲空间的情况，这样，数据中心的管理员可以迅速找到空闲空间安置新的设备；或者使用数据中心的温度监控工具，比如有些温度监控工具可以通过布设无线传感器网络，收集数据中心空间上的一些点的温度数据，然后能生成立体的温度分布图。从图上，可以看出数据中心内热点的存在。此类工具能够监控到热点的产生，可以通过后期的调整，例如搬动设备，改变冷热通道的通风能力，增加制冷能力等，来消除热点。现有技术中，还有一种先进的IBM MMT移动测量技术(IBM MobileMeasurement Technology)，该技术可以测量数据中心空间上的各个点的温度，气流，气压，冷空气通风量等数据，生成立体的温度分布图，气压气流的模拟图，指出数据中心的热点，并通过分析，指出数据中心内哪些地方的气流，气压，冷空气通风量等需要做调整以提高整体的空调制冷效率。通常，经过MMT的测量，分析和采取相应的改进措施，可以降低整个数据中心能耗的 10% -20%。现有技术中，还有IBM水冷背板技术，可以通过机架背板里面的水循环系统快速带走机架内设备产生的热量。由于水冷的效率要比空调风冷高的多，装有水冷背板的机架可以有非常高的总功率而基本上不用担心散热问题。水冷背板技术需要额外的投资，一般情况下不会给数据中心内的每一个机架都配备，因此管理员更需要考虑和处理各台机架制冷能力不均衡的问题，力求在适合机架的制冷能力的条件下，让每个机架的空间利用率更尚ο
技术实现思路
上述技术都是关注于事后的监控和调整，不能用于在数据中心规划、建立以及管理过程中进行事前的管理和提高机架空间利用率，也就是将每一个设备放置于具体的机架位置前都评估对于整个数据中心带来的影响，是否有更好的位置可以放置。此外，上述技术均只关注于解决一个问题或者是提高机架空间利用率；或者注重解决机架总功率过高带来的散热问题。但是缺乏综合解决这两个问题的方法。因此，需要一种事前管理和提高机架空间利用率的方法和系统，该方法和系统能够尽可能的提高数据中心的机架空间的利用率，并且同时保证每个机架的总耗电量在一个优化的范围内，避免某些机架出现机架空间利用不当的问题和总耗电量过高导致的散热问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在数据中心中为设备确定安装机架的方法， 该方法包括获取该设备的物理尺寸和功率；根据该设备的物理尺寸和功率，判断将该设备加入到数据中心内的机架中后，该机架的机架空间、机架总功率和机架单位功率密度是否满足预设要求；以及选择满足预设要求的机架为安装机架。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种在数据中心中评估一设备安装在当前机架中是否存在风险的方法，包括获取该设备的物理尺寸和功率；根据该设备的物理尺寸和功率，判断该设备在当前机架中机架总功率和机架单位功率密度是否满足预设要求；以及如果机架总功率或者机架单位功率密度任意一项不满足预设要求，则评估该设备安装在当前机架中存在风险。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种在数据中心中为设备确定安装机架的系统，该系统包括获取装置，用于获取该设备的物理尺寸和功率；判断装置，用于根据该设备的物理尺寸和功率，判断将该设备加入到数据中心内的机架中后，该机架的机架空间、机架总功率和机架单位功率密度是否满足预设要求；以及选择装置，用于选择满足预设要求的机架为安装机架。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种在数据中心中评估一设备安装在当前机架中是否存在风险的系统，包括获取装置，用于获取该设备的物理尺寸和功率；判断装置，用于根据该设备的物理尺寸和功率，判断该设备在当前机架中机架总功率和机架单位功率密度是否满足预设要求；以及评估装置，用于如果机架总功率或者机架单位功率密度任意一项不满足预设要求，则评估该设备安装在当前机架中存在风险。附图说明通过对附图中本专利技术示例实施例方式的更详细描述，本专利技术的上述、以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，相同的参考标号通常代表本专利技术示例实施例方式中的相同部件。图1示出了本专利技术的一种在数据中心中为设备确定安装机架的方法流程；图2示意性地示出了图1中步骤S102的一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种在数据中心中为设备确定安装机架的方法，该方法包括：获取该设备的物理尺寸和功率；根据该设备的物理尺寸和功率，判断将该设备加入到数据中心内的机架中后，该机架的机架空间、机架总功率和机架单位功率密度是否满足预设要求；以及选择满足预设要求的机架为安装机架。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹羽中，王立，殷一鸣，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]