一种低能耗数据中心制造技术

本发明专利技术提供一种低能耗数据中心，数据中心包括云计算服务器区、冷数据存储区和热数据存储区。云计算服务区包含多个云计算服务器，冷数据存储区包含多台冷存储NAS设备以及冷数据管理服务器，热数据存储区包含多台热存储NAS设备以及热数据管理服务器，每个区域包含独立的汇聚交换机。低能耗数据中心采用可变制冷剂流量的中央空调多联机系统供冷，可根据实际冷负荷动态调节各区域制冷量。低能耗数据中心，具有系统结构简单、功能完整、冷热存储均衡、高可扩展性、高可靠性等特点，可以实现高效率的云计算及冷热存储功能，同时相比传统数据中心具有建设周期短、投资成本低、能源消耗较少等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗数据中心
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种低能耗数据中心。
技术介绍
数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，数据中心不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统)，还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。国家信息化发展战略的社会发展趋势从宏观上决定了互联网服务产业的发展方向，数据中心作为承载新一代信息技术关键性基础设施，在智慧城市、电子政务、电子商务、行业信息化等各种IT应用与产业升级发展中发挥着重要作用。据统计，自2013年以来，全球的数据中心市场规模每年都保持10％以上的复合增长，而中国数据中心增长明显快于全球步伐，从规模上看，中国数据中心市场占全球市场一直在提升，由2010的8.6％迅速提升到2016年的24.3％，目前约占全球四分之一的市场。随着数据中心的快速发展，数据中心电力需求与日俱增，数据中心的高能耗问题越来越引起人们的关注。调查表明，没有采用可再生能源的数据中心在未来的七年内可能成为最大的碳排放源头。根据瑞典研究人员预测，在全球范围内，数据中心成为全球能源使用规模最大的用户，能耗占比将从2015年的0.9％上升到2025年的4.5％；在中国，按照当前数据中心建设的进度计算，10年之后将有15％的电力被数据中心消耗。考虑到我国能源和环境的限制条件，设计和创造更加绿色、节能、低碳的数据中心势在必行。数据中心能耗主要来源于IT设备、照明系统、空调系统、供配电系统等几部分。其中IT设备的能耗约占总功耗的约45％，空调制冷系统占40％，供电系统10％，照明系统5％左右。可以看到IT设备和制冷系统是用电的大户。很多顶级互联网企业的数据中心建在极地，可以通过外界的冷空气或者冷水进行散热，省去空调制冷的能耗，但是对于绝大多数的企业数据中心而言，在极地建数据中心的厂房、建设配套设施、雇佣运维人员等成本远超数据中心本身的能耗成本，而且数据中心距离用户太远显然会增加网络延迟，影响用户体验。从IT设备能耗本身来说，目前数据中心大部分服务器实际上属于偏存储型服务器，这种服务器由于大量使用机械式硬盘和X86系列的高能耗芯片导致不必要的能耗浪费；从空调系统来说，当前多数大型数据中心采用基于冷水机组的中央空调系统，建设初期的投资较高，而且通常在制冷负荷大幅度变化、明显偏离设计指标时系统运行效率较差。理论上来说冷水机组具有更高的COP值，然而这是基于冷负荷稳定的位于设计负荷范围内的前提下，在实际系统运行中，数据中心的负荷并非恒定，而是随着数据中心IT设备的能耗而波动。尤其是现代数据中心的服务器会在低负荷时采用多种节能技术，更加大了实际运行功耗波动的幅度。特别是在冷负荷率较低的时候，冷水机组系统的整体效率较低，不利于降低能耗。
技术实现思路
本专利技术要解决以上技术问题，提供一种低能耗数据中心。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种低能耗数据中心，数据中心包括云计算服务器区、冷数据存储区和热数据存储区，所述云计算服务区包含多个云计算服务器，所述冷数据存储区包含多台冷存储NAS设备以及冷数据管理服务器，所述热数据存储区包含多台热存储NAS设备以及热数据管理服务器，所述云计算服务器区还设有服务器汇聚交换机，所述服务器汇聚交换机通过接入交换机分别连接多个所述云计算服务器，所述冷数据存储区还设有冷存储汇聚交换机，所述冷存储汇聚交换机通过接入交换机分别连接多台所述冷存储NAS设备和所述冷数据管理服务器，所述热数据存储区还设有热存储汇聚交换机，所述热存储汇聚交换机通过接入交换机分别连接多台所述热存储NAS设备和所述热数据管理服务器，所述云计算服务器区、所述冷数据存储区和所述热数据存储区均采用可变制冷剂流量的中央空调多联机系统分区域供冷。所述云计算服务器采用服务器虚拟化技术，将物理服务器分割为多台虚拟服务器，按照实际需求动态分配计算资源，并动态关闭不必要的计算节点。所述冷数据管理服务器将多台所述冷存储NAS设备组成冷存储资源池，采用对象存储模式，提供重复数据删除以及数据压缩功能，并动态关闭不必要的冷存储节点。所述热数据管理服务器将多台所述热存储NAS设备组成热存储资源池，采用对象存储模式，提供重复数据删除以及数据压缩功能，并动态关闭不必要的热存储节点。所述中央空调多联机系统可根据所述云计算服务器区、所述冷数据存储区和所述热数据存储区内部冷负荷的变化自动调节制冷剂流量，通过对压缩机进行变频控制实现节能效果。所述数据中心的一种典型运行方式如下：1、接受用户的访问；2、将用户的需求形成任务列表；3、通过资源调度算法计算所需的服务器和存储资源；4、从服务器、冷存储和热存储资源池中调配资源；5、将调配的资源组成虚拟机提供给用户使用；所述数据中心采用中央空调多联机系统，所述多联机中央空调系统可根据所述数据中心不同区域内冷负荷的变化自动调节制冷剂流量，对压缩机进行变频控制，实现节能允许。本专利技术具有的优点和积极效果是：一种低能耗数据中心，将数据中心内部分为服务器区域、冷存储区域和热存储区域三个部分；服务器、冷存储和热存储分别采用虚拟化技术提高资源利用效率，并通过智能控制算法动态关闭不必要的计算/存储节点，以降低数据中心IT系统能耗；数据中心机房采用多联机中央空调系统代替传统的水冷机组，根据数据中心各区域冷负荷的变化自动调节制冷剂流量，对压缩机进行变频控制，减少空调系统的能源消耗。一种低能耗数据中心，具有系统结构简单、功能完整、冷热存储均衡、高可扩展性、高可靠性等特点，可以实现高效率的云计算及冷热存储功能，同时相比传统数据中心具有建设周期短、投资成本低、能源消耗较少等特点。附图说明图1是一种低能耗数据中心系统架构；图2是一种低能耗数据中心的一种典型运行方式流程图；图3是多联机中央空调系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细说明。如图1-3所示，一种低能耗数据中心，数据中心内部划分为三个区域：云计算服务器区、冷数据存储区和热数据存储区。所述云计算服务区包含多个云计算服务器，所述冷数据存储区包含多台冷存储NAS设备以及冷数据管理服务器，所述热数据存储区包含多台热存储NAS设备以及热数据管理服务器。每个区域包含一台或多台独立的汇聚交换机，分为云计算汇聚交换机、热存储汇聚交换机和冷存储汇聚交换机。所述低能耗数据中心的网络架构与传统数据中心网络机构类似，从上到下依次可分为核心层、汇聚层和接入层。核心层包括多台核心交换机，为进出数据中心的数据提供高速的转发，同时向下连接汇聚层；汇聚层包括云计算汇聚交换机、热存储汇聚交换机和冷存储汇聚交换机，向上连接核心层，向下连接接入层，同时提供其他的服务，例如防火墙，SSLoffload，入侵检测，网络分析等；接入层包含多个接入交换机，通常位于机架的顶部，并物理连接各种服务器和存储设备。所述云计算服务器采用服务器虚拟化技术，将物理服务器分割为多台虚拟服务器，按照实际需求动态分配计算资源，并动态关闭不必要的计算节点；所述冷数据管理服务器将多台所述冷存储NAS设备通过存储虚拟化技术组成存储资源池，采用对象存储模式，提供重复数据删除以及数据压缩功能，并动态关闭不必要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低能耗数据中心，其特征在于：数据中心包括云计算服务器区、冷数据存储区和热数据存储区，所述云计算服务区包含多个云计算服务器，所述冷数据存储区包含多台冷存储NAS设备以及冷数据管理服务器，所述热数据存储区包含多台热存储NAS设备以及热数据管理服务器，所述云计算服务器区还设有服务器汇聚交换机，所述服务器汇聚交换机通过接入交换机分别连接多个所述云计算服务器，所述冷数据存储区还设有冷存储汇聚交换机，所述冷存储汇聚交换机通过接入交换机分别连接多台所述冷存储NAS设备和所述冷数据管理服务器，所述热数据存储区还设有热存储汇聚交换机，所述热存储汇聚交换机通过接入交换机分别连接多台所述热存储NAS设备和所述热数据管理服务器，所述云计算服务器区、所述冷数据存储区和所述热数据存储区均采用可变制冷剂流量的中央空调多联机系统分区域供冷。

【技术特征摘要】
1.一种低能耗数据中心，其特征在于：数据中心包括云计算服务器区、冷数据存储区和热数据存储区，所述云计算服务区包含多个云计算服务器，所述冷数据存储区包含多台冷存储NAS设备以及冷数据管理服务器，所述热数据存储区包含多台热存储NAS设备以及热数据管理服务器，所述云计算服务器区还设有服务器汇聚交换机，所述服务器汇聚交换机通过接入交换机分别连接多个所述云计算服务器，所述冷数据存储区还设有冷存储汇聚交换机，所述冷存储汇聚交换机通过接入交换机分别连接多台所述冷存储NAS设备和所述冷数据管理服务器，所述热数据存储区还设有热存储汇聚交换机，所述热存储汇聚交换机通过接入交换机分别连接多台所述热存储NAS设备和所述热数据管理服务器，所述云计算服务器区、所述冷数据存储区和所述热数据存储区均采用可变制冷剂流量的中央空调多联机系统分区域供冷。2.根据权利要求1所述的一种低能耗数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓楠，田耘坤，张凡，关皓文，杜守莹，
申请(专利权)人：天津易华录信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12