检测机柜外壳内加热空气再循环的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种检测机柜服务器系统内的再循环的系统和方法。为机柜服务器系统构造热传导模型。指定再循环区，并且输入再循环区处的假设再循环温度。热传导模型预测机柜服务器系统中其它位置的温度，并且计算预测温度曲线。感测机柜服务器系统中的实际温度，并且也产生实际温度曲线。将实际温度曲线与预测温度曲线比较以检测可能的再循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟(model)数据处理系统内的热传导的方法和系统。
技术介绍
通常将大型计算机系统合并成集中的数据中心，这可以比分别地管理许多分散的小型服务器较少出问题而且不那么昂贵。例如，机柜系统节约空间并且将服务器和基础设施放置在管理员容易达到的地方。例如，当前可获得的一些更小型服务器布局包括刀片服务器。刀片服务器例如IBM eServer BLADECENTER(IBM和BLADECENTER是国际商业机器公司，Armonk，纽约的注册商标)是一种类型的机柜优化服务器，其消除了前代机柜服务器的许多复杂性。刀片服务器设计从超密集、低电压、较少执行的服务器延伸到高性能、较低密度服务器，到包括一些刀片特征的私有化的、客制化的机柜解决方案。由于机柜系统的紧致特性，各个服务器与其它硬件如外壳、电源、风扇和管理硬件一起共享热分布。因此，监控和管理功耗和冷却是重要的。因为在机柜系统内典型包含的大量元件，所以空气流和加热模式相当复杂。可以存在许多可能的热问题来源，这加剧了故障的有害影响并且使维护过程复杂化。美国专利6,889,908号描述一种通过将故障场景引入到装备的流网络模型中并确定哪个仿真故障预示匹配观察温度的一组预期温度来诊断电子装备中的热异常的技术。一些实施方案接收与系统元件关联的温度读数。温度读数取决于元件的空气流和加热模式。检测温度读数与预期温度之间的差异。然后，识别出与热问题关联的可能的空气流和加热模式。特别地，一些实施方案从系统外壳内的温度传感器收集温度读数并选择与所收集的温度读数所描述的热问题类似的热问题根本原因关联的故障场景。加热空气的再循环是影响机柜式装备的另一个问题。机柜系统典型地包含具有相互关联的空气流和加热模式的许多元件。可以在机柜式装备之间的开放区，例如在空槽位内和周围诱发再循环。理想地，通过将空档板用螺丝固定到机柜框架上挡住这些机柜开口。但是，如果空档板脱落，那么由机柜式装备内的风扇引起的压力差可以使加热废气经由缺少的板穿过机柜前进到装备的前面，它也是从那里吸入的。加热空气可以再循环的另一种方法是，如果将机柜放置在墙壁附近，那么从机柜背面排出的空气向前面偏转或回流。暖空气的再循环可以使机柜式装备经历相当大的温度增加。特别地，如果装备在本来非常暖和的房间中工作，或者如果装备内发生的热量相当大，那么通过再循环暖空气而引入到装备的额外热量可以使装备超过热阈值。这些高温可能引起装备关机或者需要将装备从服务中去除。机柜式装备的一些部分可能比其它部分经历更多的再循环，这可能干扰热问题的正确诊断。周围室温空气和从机柜式装备的背面排出的加热空气之间的差异容易地达到20-30℃或更大。如果这种加热废气的一些重新进入装备，那么它可以使装备变得更暖。因此，还需要对于数据处理系统例如机柜外壳内的热分析的改进系统和方法。优选地，该系统和方法更完善地说明空气的再循环，从而提高操作机柜外壳或其它数据处理系统的可靠性和效率。
技术实现思路
在一种实施方案中，创建电子系统的热传导模型并用来检测加热空气到系统中的再循环。电子系统包括一个或多个发热元件。在热传导模型中指定一个或多个再循环区，并且对应于该一个或多个再循环区，选择一个或多个再循环温度。使用热传导模型和该一个或多个选定的再循环温度为电子系统计算第一预测温度曲线。在电子系统中感测出实际温度曲线。将实际温度曲线与第一预测温度曲线比较，以检测加热空气可能的再循环。在另一种实施方案中，在机柜外壳中检测再循环。机柜外壳内的温度传感器用来感测或测量实际温度。在机柜外壳的计算机模型中定义一个或多个再循环区，使得可以模拟机柜外壳内的热传导，包括在该一个或多个再循环区的加热空气再循环的效果，以预测在机柜外壳内的各个位置的温度。将预测温度的位置映射到放置在机柜外壳内的温度传感器的位置。将预测温度与实际温度比较，以检测加热空气的再循环。在又一种实施方案中，机器可访问介质包含指令，当由机器执行这些指令时，使机器执行这里所描述的操作。附图说明图1是机柜服务器系统的部分切去透射图。图2是说明外壳内的空气流和再循环的机柜服务器系统的部分切去透视图。图3是说明再循环区的实例的机柜服务器系统的部分切去透视图。图4是说明由加热空气的再循环引起的温度梯度的机柜服务器系统的透视图。图5是检测和分析机柜系统中的再循环的系统的示意图。图6是描述检测机柜系统内的再循环的方法的流程图。图7是可以配置用于模拟机柜系统内的热传导的计算机系统的示意图。具体实施例方式本专利技术提供用于表征电子系统内的加热模式尤其是用于检测和分析加热空气的再循环的效果的系统和方法。本专利技术可以与具有发热部件的广泛电子系统一起使用。本专利技术的实施方案与可以容纳大量部件的机柜式服务器系统(“机柜系统”)结合时特别有用。许多部件产生热或者影响贯穿机柜系统的热传导。因此，下面在该点上广泛地讨论机柜系统。但是，机柜系统的讨论并不打算将本专利技术的范围局限于涉及机柜系统的应用。范围广泛的机柜系统可以从本专利技术中受益。例如，本专利技术适用的一个机柜系统可以包括安装在机柜中的单个服务器。这种机柜系统可能具有许多内部部件例如CPU、存储器DIMM等，并且典型地用格栅在正面覆盖，以便为了冷却的目的允许空气进入。可选地，机柜系统可以包括安装有多个服务器刀片的刀片机架。每个服务器刀片典型地包括一些部件比如CPU、存储器等，并且各个服务器刀片可以具有允许冷却空气进入的格栅或其它开口。但是，刀片机架在正面典型地不包括格栅，因为这会妨碍服务器刀片的插入和移除。本专利技术将适用于对本领域技术人员显而易见的许多其它机柜系统。图1是假想机柜系统10的部分切去透视图。因为可以从本专利技术中受益的广泛的机柜系统，在概念上描绘的机柜系统10并不打算指定任何特定的制造、型号或种类。假想机柜系统10包括外壳11，其容纳许多部件如服务器12、通风口14、管理控制器模块15、电源模块16、鼓风机17，以及开关模块18。外壳11包括任选的格栅19。外壳11可以容纳共享公共的管理控制器、电源模块、鼓风机和开关模块的多个服务器12。在许多实施方案中，连接器可以将服务器12与支撑模块连接，以减少布线需求并便于服务器12的安装和移除。例如，每个服务器12可以经由开关模块18与千兆以太网连接。外壳11可以不需要将电缆直接连接到每个服务器而将服务器12连接到以太网。外壳11也可以提供热插拔部件，以允许例如将一个服务器安装到空槽位中同时其它服务器继续工作。在几种实施方案中，外壳11也包括与服务器连接的一个或多个磁盘驱动器、硬盘驱动器、光盘(CD)驱动器以及数字多功能光盘(DVD)驱动器。驱动器可以便于操作系统和其它应用程序在服务器12上的安装。服务器12可以包括具有硬盘驱动器和存储器以服务一个或多个公共或独立网络的单或多处理器服务器。在所显示的实施方案中，服务器12是热插拔刀片服务器。服务器12包括通风口14以便于强迫空气进入和排出，以去除由机柜系统10的部件产生的热量。特别地，鼓风机17可以从外壳正面吸入空气穿过服务器12，并且通过鼓风机17的背面或外壳背面排出空气。可以将温度传感器放置在遍及外壳11的各个位置。可以将温度传感器与管理控制器15连接，以监控遍及外壳11的不同位置处的温度。管理控制器15可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：创建电子系统的热传导模型，电子系统包括一个或多个发热元件；在热传导模型中指定一个或多个再循环区；对应于该一个或多个再循环区，选择一个或多个再循环温度；使用热传导模型和该一个或多个选定的再循环温 度为电子系统计算第一预测温度曲线；在电子系统中感测出实际温度曲线；以及将实际温度曲线与第一预测温度曲线比较，以检测可能的再循环。

【技术特征摘要】
US 2006-6-15 11/424,3311.一种方法，包括创建电子系统的热传导模型，电子系统包括一个或多个发热元件；在热传导模型中指定一个或多个再循环区；对应于该一个或多个再循环区，选择一个或多个再循环温度；使用热传导模型和该一个或多个选定的再循环温度为电子系统计算第一预测温度曲线；在电子系统中感测出实际温度曲线；以及将实际温度曲线与第一预测温度曲线比较，以检测可能的再循环。2.根据权利要求1的方法，其中第一温度曲线包括与电子系统内指定位置相对应的位置数据。3.根据权利要求2的方法，其中位置数据标识位于电子系统内的温度传感器的位置，温度传感器用于感测实际温度曲线。4.根据权利要求1的方法，还包括对应于一个或多个再循环区，选择其它再循环温度；使用热传导模型和该选定的其它再循环温度为电子系统计算第二预测温度曲线；将实际温度曲线与第一和第二预测温度曲线比较；以及确定第一温度曲线还是第二温度曲线与实际温度曲线更接近地对应。5.根据权利要求4的方法，还包括计算第一预测温度曲线与实际温度曲线之间的第一偏差；计算第二预测温度曲线与实际温度曲线之间的第二偏差；以及比较第一偏差和第二偏差。6.根据权利要求4的方法，其中其它再循环温度基本上等于空气温度。7.根据权利要求1的方法，其中该一个或多个再循环温度高于周围空气温度。8.根据权利要求1的方法，其中该...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯M布莱德里奇，安琪拉B达尔顿，理查德E哈伯，威廉J皮亚扎，
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]