基于电源功耗监控的数据中心管控系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于电源功耗监控的数据中心管控系统，包含有策略数据库、策略引擎、数据处理装置、设备控制装置、监控装置；策略数据库、数据处理装置、设备控制装置均与策略引擎通讯连接，监控装置与数据处理装置通讯连接，可实现对电源功耗的有效监控，及时、全面、准确的对能耗情况进行监控，以此为基础，进行数据中心工作情况的分析和判断，进而实施管理和控制，以促使数据中心处于更合理的运行状态。
【专利说明】基于电源功耗监控的数据中心管控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及IT运维服务领域，尤其是一种基于电源功耗监控的数据中心管控系统。
【背景技术】
[0002]随着IT技术的广泛发展和应用，人们对IT技术的依赖也越来越大，承载信息技术方案的设备实体的规模日益庞大，数据中心作为专业载体，可提高各设备的利用效率和维护水平，但在数据中心的建设和使用中也存在诸多问题，其中，高能耗问题不仅影响了运营成本，而且威胁到了系统的稳定性，现有数据中心内的设备如服务器一般长期开机运行，即使设计负载不饱和或者负载波谷时段，也难以实现停机管控，不利于降低能耗、节约供电成本；与此同时，长期高能耗带导致热能淤积，往往需要采取额外的制冷措施，这又一次增加了数据中心维护成本；再者，出于对服务器过密、无法及时散热，威胁到设备稳定工作的担忧，数据中心机柜实际难以满柜，影响了利用率而间接提高了成本；另外，供电异常会造成数据中心数据丢失，造成不必要的经济损失。
[0003]因此，如何对数据中心服务器平台进行实时监控以避免数据中心局部过热，解决功耗状态未知；如何在允许范围内提高数据中心机架的密度以减少成本；如何在供电异常的情况下提前告警，并自动降低数据中心功耗以获取关键的时间进行数据抢救，均是当下IT运维领域的管理人员面临的迫切问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于电源功耗监控的数据中心管控系统，实现对电源功耗的有效监控，及时、全面、准确的对能耗情况进行监控，以此为基础，进行数据中心工作情况的分析和判断，进而实施管理和控制，以促使数据中心处于更合理的运行状态，并克服现有技术中的前述不足。
[0005]本发明的目的采用如下方案实现:基于电源功耗监控的数据中心管控系统包含有策略数据库、策略引擎、数据处理装置、设备控制装置、监控装置；策略数据库、数据处理装置、设备控制装置均与策略引擎通讯连接，监控装置与数据处理装置通讯连接，其中:
策略数据库:用于设置并保存电源和功耗的策略；
策略引擎:用于根据策略数据库中的预设策略调用数据处理装置和设备控制装置；数据处理装置:用于保存监控装置采集到得数据，并进行策略计算和分析并将最终结果反馈给策略引擎；
设备控制装置:用于根据策略引擎做出的判断对数据中心各设备实施控制；
监控装置:用于对数据中心各设备实施监控，并采集监控所得原始数据报数据处理装置。
[0006]更进一步的，所述基于电源功耗监控的数据中心管控系统可以集中部署，也可以根据数据中心能耗管控级别多层级部署。可适应不同规模的数据中心，扩展容易。[0007]应用上述装置可以测量数据中心的实际功耗，从而实时提供数据中心实际的功耗数据，利用策略引擎可以对数据中心的运行状态进行评估和自动生成调整方案，并通过实施装置，即所述设备控制装置，将数据中心各设备设置为目标状态，从而使平台在限定功率下保持最佳状态和最大利用率。
[0008]更进一步的，本发明所采用的优化方法为基于电源功耗监控的数据中心优化方法:具体包括如下步骤:
1)、设定数据中心服务器的电源和功耗的策略；
2)、在策略引擎的调度下，设备控制装置按照设定的策略对数据中心的运行实施控
制；
3)、实时监控电源模块工作情况，通过数据中心服务器的主板电源接口实施监控；
4)、对第3)步中所获取的数据进行分析计算；
5)、将第4)步中所得分析结果反馈策略引擎，策略引擎做出判断并通过设备控制装置调整数据中心的设备运行状态。
[0009]采用这种方法，对数据中心的能耗情况进行了设备级的实时监控，并对监控结果实施分析判断，还根据判断结果对数据中心的设备实施了控制，以实现预期的工作状态，而且分析判断的策略和规则可以自由定制，增强了调控的灵活性和丰富性。
[0010]更详细的原理描述如下:将数据中心视为三层:
第一层为装置层，包含基于电源功耗监控的数据中心管控系统；
第二层为通信层，由网络通信设施构成；
第三层为硬件组件层，由需要优化的数据中心平台设备构成。
[0011]装置层的主要任务是负责监控采集数据中心服务器平台电源情况数据，智能分析数据，基于策略发出控制命令控制数据中心服务器平台服务器的处理器主频等参数。
[0012]装置层的工作流程主要是第一步由运维工程师设置策略，监控装置通过通信层实时监控电源模块情况，并将数据反馈到数据处理装置，由数据处理装置对数据依据策略进行计算并得出结论，将相应的结论发送给策略引擎，策略引擎根据监控结论和预设策略调用设备控制装置，设备控制装置通过通信层控制数据中心服务器处理器的参数以适应策略要求。
[0013]与此同时，运维工程师也可以根据数据处理中心分析的数据和结论以扩展数据中心机房机架的密度，也可由策略引擎给出调配建议。数据处理中心得出的结论无法由控制装置处理时，如电源异常，策略引擎会发出告警或通知，通知运维工程进行相应处理。
[0014]如上所述，可实现运维工程师设定策略、监控装置对数据中心服务器平台进行电源和功耗监控、数据中心保存数据并进行计算和分析、控制装置依据数据处理装置分析的结果对数据中心服务器进行控制。
[0015]综上所述,和传统技术方法相比,本发明方法优点在于:第一、实时电源和功耗监控，使得数据中心服务器平台功耗状态可预知，运维工程师根据监控数据做出适当调整以避免数据中心服务器平台局部过热而导致服务器性能降低或者损坏，减少经济损失；第二、运维工程师根据策略反馈情况提升数据中心服务器平台机架密度，从而降低成本节约空间；第三、依据策略控制负载均衡状态下使得数据中心服务器平台随时处于最佳功耗状态，忙时高功耗，闲时低功耗以降低用电和制冷成本；第四、智能告警和做出应急处理，当电源处于异常状态，例如紧急停电，该装置可以降低功耗和电源消耗，及时告警，延长数据中心服务器因停电而关机的时间，为运维工程抢救数据赢得时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的工作流程示意图；
图2是本发明的原理示意图；
图3是本发明中基于策略的电源管理流程示意图；
图4是本发明的一个大型部署示例的示意图。
【具体实施方式】
[0017]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0018]如图2所示，本发明中将数据中心平台分三层进行管理和交互通信，分别为:1)装置层，装置层由本发明所提供的基于电源功耗监控的数据中心管控系统构成，是发明的核心所在，主要负责策略设置、数据分析和计算、监控数据、控制服务器平台功耗等任务。2)通信层，通信层是沟通数据中心服务器平台和基于电源功耗监控的数据中心管控系统的桥梁，基于电源功耗监控的数据中心管控系统通过通信层获取数据中心服务器平台监控数据，同时通过通信层发送控制指令，控制数据中心服务器平台各个服务器的功耗。3)硬件组件层，硬件组件层是本发明所针对的对象，硬件组件层提供监控接口和控制接口以供本发明监控数据和发出指令。
[0019]如图1所示，本发明所包含的步骤为:1)设定数据中心服务器的电源和功耗的策略；2)控制数据中心运行，使其处于最佳的运行状态；3)电源模块监控，通过数据中心服务器的主板电源接口监控电源情况；4)对第3)步中所获取的数据进行智能分析计算；5)将分析结果反馈策略引擎，策略引擎做出判断并通过装置控制器控制数据中心的处理器功耗。
[0020]如图3所示，本发明基于策略的电源管理步骤为:1)配置策略引擎和步骤，运维工程师首先配置策略引擎和初始化参数步骤；2)监控装置开始进行实时监控，采集数据中心各个服务器的电源和功耗数据；3)计算数据中心服务器平台每一个机柜中的电源和功耗消耗情况；4)优化数据中心服务器机柜策略，使其在一个给定电源范围和服务器工作负载；5)判定是否进行新的策略设置，如果不需要则跳过步骤6)，否则执行步骤6) ；6)设定新数据中心服务器平台策略；7)检测并更新策略；8)告警并通知，根据策略做出告警并通知运维工程师做出相应处理；9)处理告警，针对装置的告警和通知做出相应的处理和应对。
[0021]如图4所示，本发明的一个大型部署示例，具体情况如下:1)单机级别，数据中心服务器平台的每个服务器可以部署一套本发明基于电源功耗监控的数据中心管控系统，一套发明基于电源功耗监控的数据中心管控系统针对一个服务器，单独监控和控制每一个服务器。2)组级别，一套本发明可以同时监控和控制一组数据中心服务器平台，该组可以根据实际情况划分，例如，按机架分组，按不同楼层分组，按不同功能分组等等。3)数据中心级别，针对大型数据中心，集成了单机级别和组级别，数据中心级别数据处理装置收集单机级别和组级别采集到得数据，并发出控制指令到达各个具体数据中心服务器控制其功耗主频，使数据中心服务器处于最佳状态，由此使得本发明具有更广的适用性和易拓展性。
【权利要求】
1.基于电源功耗监控的数据中心管控系统，其特征在于，该系统包含有策略数据库、策略引擎、数据处理装置、设备控制装置、监控装置；策略数据库、数据处理装置、设备控制装置均与策略引擎通讯连接，监控装置与数据处理装置通讯连接，其中: 策略数据库:用于设置并保存电源和功耗的策略； 策略引擎:用于根据策略数据库中的预设策略调用数据处理装置和设备控制装置；数据处理装置:用于保存监控装置采集到得数据，并进行策略计算和分析并将最终结果反馈给策略引擎； 设备控制装置:用于根据策略引擎做出的判断对数据中心各设备实施控制； 监控装置:用于对数据中心各设备实施监控，并采集监控所得原始数据报数据处理装置。
2.根据权利要求1所述的基于电源功耗监控的数据中心管控系统，其特征在于:所述策略数据库、策略引擎、数据处理装置、设备控制装置、监控装置均设置在一台优化服务器上实现，有多套监控装置和设备控制装置集成在其中。
3.根据权利要求1所述的基于电源功耗监控的数据中心管控系统，其特征在于:所述策略数据库、策略引擎、数据处理装置、设备控制装置、监控装置按照数据中心级别多层级设置。
【文档编号】G05B19/418GK103853107SQ201210496551
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】王建军 申请人:成都勤智数码科技股份有限公司