数据中心能耗设备调度方法及装置与流程

本发明属于通信技术领域，更具体地说，是涉及数据中心能耗设备调度方法及装置。

背景技术：

随着大数据、云业务的快速发展，模块化数据中心发展越来越快，模块化数据中心一般由供配电设备、电池组、制冷设备、it设备机柜等构成，单独的构成一个微模块，集成供电、制冷、监控、消防安防等设施；微模块数据中心具有工厂预制、现场组装、快速部署、建设周期短等优点，越来越受青睐。

如图1所示是常用的微模块数据中心，在投资建设初期按照预估未来几年能达到的it设备规模进行投资建设，供配电、制冷、机柜数量都是按照最大功率和容量配置建设，但是建成投入使用初期it设备上架配置量会很少，有的可能不足20％，甚至不足10％，随着业务的开展，it设备才会不断增加上架；数据中心使用初期布局的it设备有做详细规划，按照制冷和节能效果综合考虑空调的运行状态，合理分配it设备在相应的机柜内，可以达到当前节能的最佳效果；但是在后期长时间陆续增加it设备上架，有可能因为不同的人、不同的单位不断的增加it设备上架，在此过程中如果没有专业的运维人员指导如何放置it设备才能达到节能的效果，那很可能的结果就是忽略节能问题，将it设备随机放置在机柜内；这就导致空调制冷不能达到最佳效果，部分空调经常处于启停状态，增加了空调的总体功耗，不利于节能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供数据中心能耗设备调度方法及装置，旨在解决现有技术中数据中心增加it设备的上架位置不合理导致的空调功耗增大、能源浪费的问题。

本发明实施例的第一方面提供了数据中心能耗设备调度方法，包括：

采集每台空调的空调运行参数，其中，所述空调运行参数包括电能与启停休眠信息；

采集每个机柜的it设备运行参数，其中，所述it设备运行参数包括电压信息与电流信息；

建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表；

根据所述空调运行参数、所述it设备运行参数以及所述对应关系表，确定不同机柜的待配置区域的优先级，并根据所述优先级确定增设新it设备的配置区域。

本发明实施例的第一方面提供了数据中心能耗设备调度装置，包括：

第一采集模块，用于采集每台空调的空调运行参数，其中，所述空调运行参数包括电能与启停休眠信息；

第二采集模块，用于采集每个机柜的it设备运行参数，其中，所述it设备运行参数包括电压信息与电流信息；

建立模块，用于建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表；

处理模块，用于根据所述空调运行参数、所述it设备运行参数以及所述对应关系表，确定不同机柜的待配置区域的优先级。

本发明实施例的第三方面提供了终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果在于：通过采集每台空调以及每个机柜内的it设备的运行参数，建立每台空调与邻近机柜的对应关系表，最后根据上述运行参数与对应关系表，计算得到不同机柜的待配置区域的添置新的it设备的优先级，能够实现在添置新的it设备后最小限度的增加空调的总体功耗，达到节能的效果。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的数据中心能耗设备调度方法的流程图；

图2为本发明一个实施例提供的微模块数据中心的结构示意图；

图3为图1中步骤104的实现流程图；

图4为本发明再一实施例提供的数据中心能耗设备调度方法的流程图；

图5为本发明一个实施例提供的数据中心能耗设备调度装置的结构框图；

图6为本发明又一实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参考图1，图1为本发明一个实施例提供的数据中心能耗设备调度方法的流程示意图。本实施例中的方法，可以包括：

步骤101、采集每台空调的空调运行参数，其中，所述空调运行参数包括电能与启停休眠信息。

该方法的执行主体可以为综合管理终端设备，所述综合管理终端设备对每台空调进行实时监控，采集每台空调的运行参数，并且还可以对所述运行参数进行存储以及统计。所述运行参数可以包括：空调的制冷功率、输入电能、启停次数与休眠时长。

空调的制冷功率增加，即空调的输入功率增加，每台空调的输入电能对应于每台空调用于制冷的消耗电能，输入电能大的空调的制冷贡献相对于其他空调的制冷贡献要大，如图2所示的微模块数据中心中，假如空调01的输入电能较大，则可确定与空调01邻近的it设备功率较大，空调01的制冷参与度较高；另外，空调的启停次数及休眠时长的统计结果也是重要的参考数据，微模块数据中心的多台空调都是处于空调的集群网络中，空调的集群网络根据实际微模块数据中心运行情况实时对空调的制冷功率以及启停休眠状态进行调节；此部分不是本发明要讨论的技术领域，不在赘述；空调的启停休眠次数与空调制冷参与度相关，若空调的启停休眠次数较多，则表明该空调附近的it设备的功耗即发热量较小。

参考图2，图2为微模块数据中心的结构示意图，所述微模块数据中心包括两个ups供电设备(ups供电设备01与ups供电设备02)、两个电池组(电池01与电池02)、六台空调(空调01至空调06)以及十六个机柜(it机柜01至it机柜16)。所述微模块数据中心建设之初，对ups配电功率、空调制冷功率以及每个it设备机柜的带载功率进行前期规划。若前期规划中将每个it设备机柜的带载功率均设置为7.5kw，则该数据中心的十六个机柜的总带载功率为120kw。

步骤102、采集每个机柜的it设备运行参数，其中，所述it设备运行参数包括电压信息与电流信息。

所述运行参数可以包括：每个机柜内it设备的电压信息、电流信息、输出功率、消耗电能。所述综合管理终端设备可以对每个机柜内的it设备的运行参数进行实时监控与采集，并将采集的所述it设备运行参数进行统计。根据统计结果得到每个机柜的负载率，机柜的负载率可以是it机柜实际it设备功率和每台it机柜计划带载功率的比值。例如：若it机柜单柜规划功率是7.5kw，则it设备的单柜装机功率就要小于7.5kw，当机柜的负载率是小于1的数值时，it机柜剩余负载率就是1减去it机柜负载率，当机柜的负载率是大于等于1的数值时，说明it机柜功率配置已满甚至已过载，则机柜的剩余负载率为0，该机柜无法再继续上架it设备，若继续上架it设备就会存在掉电的危险。

步骤103、建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表。

可选地，为每台空调定义好对应的关联it机柜：首先，获取每台空调与在所述空调预设距离内的每个机柜的距离值。其次，根据所述距离值与空调的近端制冷原则，给每台空调匹配其最佳制冷效果的it机柜，建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表。例如，如图2所示，空调01，对it机柜02和it机柜03制冷效果最好，对it机柜01和it机柜04制冷效果次之，我们可将空调01对应it机柜01、it机柜02、it机柜03、it机柜04；空调2对应it机柜03、it机柜04、it机柜05、it机柜06，其他空调和it机柜配置依次类推。

可选地，在所述对应关系表中，存储有每台空调的编号、受该台空调制冷影响较大的各机柜分别对应的编号以及该空调与各机柜之间分别对应的距离信息。

步骤104、根据所述空调运行参数、所述it设备运行参数以及所述对应关系表，确定不同机柜的待配置区域的优先级，并根据所述优先级确定增设新it设备的配置区域。

所述待配置区域是指负载率小于1的机柜的剩余负载量配置区域。

如图2所示，假设数据中心it设备第一批上架25kw，按照前期规划和制冷节能等综合考虑布置在it机柜02、it机柜03、it机柜14、it机柜15；it机柜02、it机柜03、it机柜14满功率放置，it机柜15有剩余负载量，则it机柜02、it机柜03、it机柜14负载率为1，均不存在待配置区域，而it机柜15的负载率小于1，还可以配置5kw的it设备；根据近端制冷原则，空调01和空调06对上述4个it机柜制冷起主要作用，可以达到最节能的效果；配置多台空调的数据中心空调群都有群控功能，空调02、空调03、空调04、空调05可控制为不工作或者限制制冷功率输出达到节能效果，尤其是空调03和空调04因为远离配置有it设备的it机柜02、it机柜03、it机柜14、it机柜15，即远离发热源，所以几乎不用工作；如果又有新的10kw的it设备上架，高优先级的配置区域为it机柜15的待配置区域，剩下的it设备可以选择布置次优先级的配置区域内即it机柜01、it机柜04、it机柜13、it机柜16中任一机柜的待配置区域内。如果没有充分考虑节能效果，将此10kwit设备布置在it机柜08和it机柜09，那么空调01、空调02、空调05、空调06对其制冷影响很小，空调03和空调04必须提供持续制冷才能保证it机柜08和it机柜09的制冷效果，不利于节能，因此it机柜08和it机柜09的待配置区域为低优先级的配置区域。

根据上述假设可知，各负载率小于1的机柜对应的待配置区域可以被划分为三个层级：优选层级(高优先级)、一般层级(中优先级)与较差层级(低优先级)。优选层级是指最先考虑可以用于待上架it设备安装的待配置区域，即布置在此区域是节能的最佳选择，对于优选层级的待配置区域满足it设备功耗小于机柜的计划带载率、空调制冷功率大、空调和it设备距离较近；一般层级是指低于优选层级，节能效果次于优选层级的选择，主要是考虑如果划分的优选层级机柜位置因为其他原因不方便使用，那么可以选择划分的一般层级机柜位置；较差层级是指最不节能的待配置区域，即与该待配置区域所处位置邻近的空调基本不用工作或者经常处于休眠状态等，或者距离已有的it设备和正常运行起主要制冷效果的空调距离都比较远；如果有新的it设备布置到此部分区域，那么至少得有1台或者2台空调要为此新上架it设备提供制冷，从数据中心综合能耗考虑，节能效果最差。

参考图3，一个实施例中，步骤104可以包括：

步骤201、根据所述电压信息与所述电流信息，确定每个机柜是否存在待配置区域。

可选地，根据所述电压信息与所述电流信息，计算该机柜中已设置的it设备的总功率，若该总功率小于机柜的计划带载功率，则该机柜存在待配置区域，若该总功率大于等于机柜的计划带载功率，则该机柜为满载，不存在待配置区域。

步骤202、根据每台空调的电能与启停休眠信息，确定每台空调的制冷贡献率。

所述电能为每台空调的消耗的电能，即输入电能。根据所述输入电能的大小可以将空调进行排序，输入电能大的空调贡献率高；若存在输入电能相同的多台空调，则所述多台空调再根据启停休眠的次数进行排序，启停休眠的次数少的空调的功率大于启停休眠次数多的空调。

可选地，所述空调的贡献率可以根据每台空调的电能与启停休眠次数进行加权求和后得到每台空调的贡献值，按照该贡献值计算每台空调的贡献率。各个空调的贡献率的总和为1。

步骤203、根据所述制冷贡献率、所述对应关系表以及每台空调与对应的每个机柜的距离，确定与每台空调对应的各个存在待配置区域的机柜的制冷效果值。

可选地，在对应关系表中，每台空调对应多个机柜，针对与每台空调对应的多个机柜，可以将机柜对应的该台空调的贡献率与机柜与该台空调的距离做加权和，加权和作该机柜的制冷效果值，若该机柜对应多个空调，则将该机柜对应的每个空调的制冷效果值相加求平均后得到该制冷效果值。例如，如图2所示，it机柜03既对应空调01又对应空调02，则it机柜03的制冷效果值等于两个加权和的平均值，即空调01对应的加权和与空调02对应的加权和的平均值。

步骤204、根据所述制冷效果值，确定不同机柜的待配置区域的优先级。

可选地，按照机柜的制冷效果值，对机柜的待配置区域进行优先级排序。还可以设定第一阈值与第二阈值，若制冷效果值大于等于第一阈值则该制冷效果值对应的机柜的待配置区域标记为优选层级，若制冷效果值小于第一阈值大于等于第二阈值则该制冷效果值对应的机柜的待配置区域标记为一般层级，若制冷效果值小于第二阈值则该制冷效果值对应的机柜的待配置区域标记为较差层级。

本实施例提供的数据中心能耗设备调度方法，通过根据机柜的剩余负载量、空调的制冷功率以及空调与机柜的距离计算得到不同机柜的待配置区域的优先级，并依据该优先级安置新上架it设备，能够实现将设备优先配置在制冷功率大的空调附近，尽可能不启用新的空调制冷，节约能源。

参考图4，图4为本发明再一实施例提供的数据中心能耗设备调度方法的流程示意图。本实施例中的方法，可以包括：

步骤301、采集每台空调的空调运行参数，其中，所述空调运行参数包括电能与启停休眠信息；

步骤302、采集每个机柜的it设备运行参数，其中，所述it设备运行参数包括电压信息与电流信息；

步骤303、建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表；

步骤304、根据所述空调运行参数、所述it设备运行参数以及所述对应关系表，确定不同机柜的待配置区域的优先级。

本实施例中的步骤301至步骤304，与上述实施例中的步骤101至步骤104类似，此处不再赘述。

步骤305、根据不同机柜的待配置区域的优先级，在数据中心监控界面上生成动环模型。

可选地，根据所述优先级在数据中心监控界面上生成3d动环模型，清晰的标注出每个机柜的当前功率、剩余负载率和待配置区域所属层级；其中不同层级的待配置区域可使用不同颜色加以区分，起到清晰的指示作用，当有it设备需要上架时，可参考3个层级的颜色，优先使用优选层级。

步骤306、在待配置区域增设it设备后，重新确定不同机柜的待配置区域的优先级。

可选地，待新上架it设备开始运行后，所述综合管理终端设备实时监测it机柜的运行参数，实时更新it机柜的电压、电流、功率、电能、负载率、机柜剩余负载率等信息，因为有新上架it设备的it机柜，相关it机柜的部分参数肯定是变化的；同时空调的运行参数也会发生相应的变化，需要对待配置区域的优先级进行重新计算。为后续的再次上架it设备提供参考。可选地，所述对待配置区域的优先级进行重新计算，可以在新上架it设备运行预设时间后进行，以便使采集的空调与机柜的运行参数更加完整准确，以得到更精确的优先级结果。

本实施例提供的数据中心能耗设备调度方法，通过生成的动环模型，能够使工作人员直观快速的掌握待配置区域的层级，为增添新it设备做引导。在增添新it设备后重新进行计算，对待配置区域的优先级做及时更新，使工作人员能够掌握准确的优先级信息，合理配置新增it设备，实现节约能源。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

参考图5，图5为本发明一个实施例提供的数据中心能耗设备调度装置的示意图。本实施例中的数据中心能耗设备调度装置，可以包括：

第一采集模块401，用于采集每台空调的空调运行参数，其中，所述空调运行参数包括电能与启停休眠信息。

第二采集模块402，用于采集每个机柜的it设备运行参数，其中，所述it设备运行参数包括电压信息与电流信息。

建立模块403，用于建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表。

处理模块404，用于根据所述空调运行参数、所述it设备运行参数以及所述对应关系表，确定不同机柜的待配置区域的优先级。

本实施例提供的数据中心能耗设备调度装置，通过设置第一采集模块采集空调运行参数，设置第二采集模块采集机柜it设备运行参数，设置建立模块建立所述对应关系表，并且通过处理模块根据上述运行参数与对应关系表计算得到机柜的待配置区域的优先级，能够实现使工作人员按照所述优先级，将新增it设备优先设置在优先级高的区域，以达到节约能耗的效果。

参考图6，图6为本发明一个实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述以终端设备为执行主体的实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块401至404的功能。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在终端设备5中的执行过程。例如，所述计算机程序52可以被分割成第一采集模块、第二采集模块、建立模块与处理模块，各模块具体功能如下：

第一采集模块，用于采集每台空调的空调运行参数，其中，所述空调运行参数包括电能与启停休眠信息；

第二采集模块，用于采集每个机柜的it设备运行参数，其中，所述it设备运行参数包括电压信息与电流信息；建立模块，用于建立每台空调与在所述空调预设距离内各机柜的对应关系表；处理模块，用于根据所述空调运行参数、所述it设备运行参数以及所述对应关系表，确定不同机柜的待配置区域的优先级。

所述终端设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述服务器可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备5的示例，并不构成对终端设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述服务器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述终端设备5的内部存储单元，例如终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端设备5的外部存储设备，例如所述终端设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述终端设备5所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。