一种应用于机房的节能方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种应用于机房的节能方法、装置及系统，该机房包括多个机柜和至少一个温度调节设备，其中每一个机柜包括至少一个服务器，每一个服务器用于提供计算资源，每一个温度调节设备用于调节机房的温度，所述机房还配置有设施管理设备，所述设施管理设备用于管理所述机房的计算资源和温度调节设备，该方法包括：获取所述机房的冷量传导关系信息和所述机房的计算资源状态信息；根据所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息，触发设施管理设备执行计算资源管理指令集，以在满足业务需求的同时使所述机房的总功率最小化。通过这种方式，可以在满足业务需求的同时使机房的总功率最小化。的总功率最小化。的总功率最小化。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于机房的节能方法、装置及系统


[0001]本申请涉及计算机
，尤其涉及一种应用于机房的节能方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]机房中通常存放有服务器和空调，服务器为用户提供信息技术(Internet technology，IT)服务，空调用于控制机房的空气温度，使得服务器和机房中的其他配套装置能够工作在适宜的温度/湿度范围内。
[0003]机房的能耗主要由服务器所产生的IT能耗和空调所产生的制冷能耗构成，因此主要从这两个方面来考虑如何节省机房的能耗。由于服务器系统将实时接收来自外部的任务(如虚拟机创建任务)，通过任务调度算法将任务分配到其中一台服务器上执行，执行任务会占用服务器的中央处理器(central processing unit，CPU)资源，进而增加IT负载，从而增加IT能耗和制冷能耗。因此如何制定合适的任务调度算法，对于节省机房总能耗非常关键。另外，空调系统负责处理机房IT系统所产生的热量，按照能耗和热量的关系，IT系统所产生的热量约等于IT能耗。因此空调系统在满足制冷量需求的前提下，如何根据IT能耗动态的调节设定温度、出风量，对于节省机房制冷能耗非常关键。
[0004]现阶段，一般通过构建预测模型来确定出任务调度指令和温度设定参数。具体的，通过采集较长一段时间内服务器的资源利用率、机房空调系统参数、机房总能耗、外部环境参数等数据，据此进行模型训练得到总能耗预测模型、空调参数预测模型。基于预测模型依次预测每个任务调度到任意一台服务器上后的总能耗和空调参数，从而可以选取总能耗最小的服务器作为执行每个任务的目标服务器，对应的空调参数为空调的最终设定参数。但这种方式需要采集大量、多种情况下的实验数据对模型进行训练，对样本数据的依赖性较大；且样本数据较难满足实际机房运行中复杂多变的需求。如何降低机房的整体能耗是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种应用于机房的节能方法及相关装置，可以在满足业务需求的同时使机房的总功率最小化。
[0006]第一方面，本申请提供了一种应用于机房的节能方法，所述机房包括多个机柜和至少一个温度调节设备，其中每一个机柜包括至少一个服务器，每一个服务器用于提供计算资源，每一个温度调节设备用于调节所述机房的温度，所述机房还配置有设施管理设备，所述设施管理设备用于管理所述机房的计算资源和温度调节设备，所述方法包括：获取所述机房的冷量传导关系信息和所述机房的计算资源状态信息；根据所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息，触发所述设施管理设备执行计算资源管理指令集，以在满足业务需求的同时使所述机房的总功率最小化；其中，所述冷量传导关系信息用于确定所述机房中的每一个机柜对所述机房中的每一个温度调节设备的冷量吸收能力，所述计算资源状态信息用于确定所述机房包含的计算资源的运行位置和运行状态。通过这种方法，可以在
满足业务需求的同时使机房的总功率最小化。
[0007]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述计算资源管理指令集为计算资源调整指令集，所述计算资源调整指令集用于调整所述机房中至少一个计算资源的运行位置。
[0008]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息，触发所述设施管理设备执行计算资源管理指令集，包括：基于所述计算资源状态信息在所述机房中确定待迁移计算资源；基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定目标服务器，所述待迁移计算资源被迁移至所述目标服务器后所述机房的总功率小于迁移前所述机房的总功率；生成用于将所述待迁移计算资源迁移到所述目标服务器的指令集作为所述计算资源调整指令集。
[0009]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定目标服务器，包括：基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选总功率，所述候选总功率为假设将所述待迁移计算资源迁移到所述每一个候选服务器后所述机房的总功率；在所述多个候选服务器中选择相应候选总功率最低的候选服务器作为所述目标服务器。通过选择相应候选总功率最低的候选服务器的方式，可以使得迁移后机房的总功率，低于迁移前该机房的总功率。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选总功率，包括：根据所述冷量传导关系信息确定分区冷量吸收关系信息和冷量共享关系信息；根据所述分区冷量吸收关系信息和所述冷量共享关系信息确定待选分区组合集合；根据所述冷量传导关系信息、所述待选分区组合集合和所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选总功率，所述多个候选服务器属于所述待选分区组合集合；其中，所述分区冷量吸收关系信息用于指示所述机房中各个分区中机柜对本分区中的温度调节设备的冷量吸收能力，一个分区包括一个温度调节设备以及至少一个机柜；所述冷量共享关系信息用于指示所述机房中每两个分区之间，一个分区的机柜对另一个分区的温度调节设备的冷量共享能力；所述待选分区组合集合包括具有不同分区数量的多个待选分区组合，其中，一个待选分区组合为具有相同分区数量的一个或多个分区组合中冷量吸收能力和冷量共享能力最强的分区组合。
[0011]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基于所述冷量传导关系信息、所述待选分区组合集合和所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器，包括：基于所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定所述待选分区组合集合中每个待选分区组合中的每个机柜上的备选服务器；其中，第一功率变化量不大于第二功率变化量，所述第一功率变化量为假设将所述待迁移计算资源迁移至所述备选服务器后，所述备选服务器的功率变化量，所述第二功率变化量为假设将所述待迁移计算资源迁移至同个机柜上除所述备选服务器外的其他服务器后，所述其他服务器的功率变化量；基于所述计算资源状态信息和所述冷量传导关系信息，确定所述每个机柜所对应的功率均衡度，所述功率均衡度为假设将所述待迁移计算资源迁移到所述每个机柜上的备选服务器后，所述每个机柜所属的待选分区组合的功率均衡度；将所述每个待选分区组合中，相应功率均
衡度最小的机柜上的备选服务器，组成所述多个候选服务器。其中，功率均衡度越小，表示该待选分区组合内的各个机柜之间的功率越均衡，这样会使得温度调节设备的温控功率较小。又因为备选服务器对应的功率变化量也较小，那么待迁移计算资源迁移到这些服务器中，服务器的计算功率减少，从而能使得迁移后的机房的总功率小于迁移前的机房的总功率。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：根据所述待迁移计算资源的CPU核数、所述待迁移计算资源的CPU利用率、所述备选服务器的CPU核数，所述备选服务器的空载功耗或者满载功耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于机房的节能方法，所述机房包括多个机柜和至少一个温度调节设备，其中每一个机柜包括至少一个服务器，每一个服务器用于提供计算资源，每一个温度调节设备用于调节所述机房的温度，所述机房还配置有设施管理设备，所述设施管理设备用于管理所述机房的计算资源和温度调节设备，其特征在于，所述方法包括：获取所述机房的冷量传导关系信息和所述机房的计算资源状态信息；根据所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息，触发所述设施管理设备执行计算资源管理指令集，以在满足业务需求的同时使所述机房的总功率最小化；其中，所述冷量传导关系信息用于确定所述机房中的每一个机柜对所述机房中的每一个温度调节设备的冷量吸收能力，所述计算资源状态信息用于确定所述机房包含的计算资源的运行位置和运行状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算资源管理指令集为计算资源调整指令集，所述计算资源调整指令集用于调整所述机房中至少一个计算资源的运行位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息，触发所述设施管理设备执行计算资源管理指令集，包括：基于所述计算资源状态信息在所述机房中确定待迁移计算资源；基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定目标服务器，所述待迁移计算资源被迁移至所述目标服务器后所述机房的总功率小于迁移前所述机房的总功率；生成用于将所述待迁移计算资源迁移到所述目标服务器的指令集作为所述计算资源调整指令集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定目标服务器，包括：基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选总功率，所述候选总功率为假设将所述待迁移计算资源迁移到所述每一个候选服务器后所述机房的总功率；在所述多个候选服务器中选择相应候选总功率最低的候选服务器作为所述目标服务器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选总功率，包括：根据所述冷量传导关系信息确定分区冷量吸收关系信息和冷量共享关系信息；根据所述分区冷量吸收关系信息和所述冷量共享关系信息确定待选分区组合集合；根据所述冷量传导关系信息、所述待选分区组合集合和所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选总功率，所述多个候选服务器属于所述待选分区组合集合；其中，所述分区冷量吸收关系信息用于指示所述机房中各个分区中机柜对本分区中的温度调节设备的冷量吸收能力，一个分区包括一个温度调节设备以及至少一个机柜；所述冷量共享关系信息用于指示所述机房中每两个分区之间，一个分区的机柜对另一个分区的温度调节设备的冷量共享能力；
所述待选分区组合集合包括具有不同分区数量的多个待选分区组合，其中，一个待选分区组合为具有相同分区数量的一个或多个分区组合中冷量吸收能力和冷量共享能力最强的分区组合。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述冷量传导关系信息、所述待选分区组合集合和所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定多个候选服务器，包括：基于所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定所述待选分区组合集合中每个待选分区组合中的每个机柜上的备选服务器；其中，第一功率变化量不大于第二功率变化量，所述第一功率变化量为假设将所述待迁移计算资源迁移至所述备选服务器后，所述备选服务器的功率变化量，所述第二功率变化量为假设将所述待迁移计算资源迁移至同个机柜上除所述备选服务器外的其他服务器后，所述其他服务器的功率变化量；基于所述计算资源状态信息和所述冷量传导关系信息，确定所述每个机柜所对应的功率均衡度，所述功率均衡度为假设将所述待迁移计算资源迁移到所述每个机柜上的备选服务器后，所述每个机柜所属的待选分区组合的功率均衡度；将所述每个待选分区组合中，相应功率均衡度最小的机柜上的备选服务器，组成所述多个候选服务器。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述待迁移计算资源确定目标服务器，包括：基于所述计算资源状态信息，为所述待迁移计算资源确定所述机房中的每个机柜上的备选服务器；其中，第一功率变化量不大于第二功率变化量，所述第一功率变化量为假设将所述待迁移计算资源迁移至所述备选服务器后，所述备选服务器的功率变化量，所述第二功率变化量为假设将所述待迁移计算资源迁移至同个机柜上除所述备选服务器外的其他服务器后，所述其他服务器的功率变化量；基于所述计算资源状态信息和所述冷量传导关系信息，确定所述每个机柜所对应的功率均衡度，所述功率均衡度为假设将所述待迁移计算资源迁移到所述每个机柜上的备选服务器后，所述机房的功率均衡度；在所述多个机柜中选择相应功率均衡度最小的机柜上的备选服务器作为所述目标服务器。8.根据权利要求2
‑
7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算假设执行所述计算资源调整指令集后，所述多个机柜中每个机柜的功率；根据所述多个机柜中每个机柜的功率确定所述至少一个温度调节设备中每个温度调节设备的温度设定参数，所述温度设定参数用于满足执行所述计算资源调整指令集之后，所述多个机柜的温度需求；触发所述设施管理设备执行温度调节指令集，所述温度调节指令集是根据所述温度设定参数生成的。9.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算假设执行所述计算资源调整指令集后，所述多个机柜中每个机柜的功率；根据所述每个温度调节设备所在的分区所包含的机柜的功率确定每个温度调节设备
的温度设定参数；触发所述设施管理设备执行温度调节指令集，所述温度调节指令集是根据所述温度设定参数生成的。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算资源管理指令集为计算资源分配指令集，所述计算资源分配指令集用于在所述机房中分配至少一个计算资源。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息，触发所述设施管理设备执行计算资源管理指令集，包括：接收业务需求，所述业务需求用于请求运行所述机房中的计算资源；基于所述业务需求、所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息确定，满足所述业务需求的目标计算资源及提供所述目标计算资源的目标服务器，所述目标服务器提供所述目标计算资源前后所述机房的总功率的增量最小化；生成用于将在所述目标服务器分配所述目标计算资源的指令集作为所述计算资源分配指令集。12.根据权利要求11所述的方法，基于所述业务需求、所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息确定满足所述业务需求的目标计算资源及提供所述目标计算资源的目标服务器，包括：基于所述业务需求、所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述目标计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选增量，所述候选增量为假设将所述目标计算资源迁移到所述每一个候选服务器后所述机房的总功率的增量；在所述多个候选服务器集合中选择相应候选增量最低的候选服务器作为所述目标服务器。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，基于所述业务需求、所述冷量传导关系信息和所述计算资源状态信息为所述目标计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选增量，包括：根据所述冷量传导关系信息确定分区冷量吸收关系信息和冷量共享关系信息；根据所述分区冷量吸收关系信息和所述冷量共享关系信息确定待选分区组合集合；根据所述业务需求、所述冷量传导关系信息、所述待选分区组合集合和所述计算资源状态信息，为所述目标计算资源确定多个候选服务器及每一个候选服务器对应的候选增量，所述多个候选服务器属于所述待选分区组合集合；其中，所述分区冷量吸收关系信息用于指示所述机房中各个分区中机柜对本分区中的温度调节设备的冷量吸收能力，一个分区包括一个温度调节设备以及至少一个机柜；所述冷量共享关系信息用于指示所述机房中每两个分区之间，一个分区的机柜对另一个分区的温度调节设备的冷量共享能力；所述待选分区组合集合包括具有不同分区数量的多个待选分区组合，其中，一个待选分区组合为具有相同分区数量的一个或多个分区组合中冷量吸收能力和冷量共享能力最强的分区组合。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述业务需求、所述冷量传导关系信息、所述待选分区组合集合和所述计算资源状态信息，为所述目标计算资源确定多个候选服务器，包括：
基于所述业务需求、计算资源状态信息，为所述目标计算资源确定所述待选分区组合集合中每个待选分区组合中的每个机柜上的备选服务器；其中，所述备选服务器具备提供所述目标计算资源的能力，且第三功率变化量不大于第四功率变化量，所述第三功率变化量为假设将所述目标计算资源迁移至所述备选服务器后，所述备选服务器的功率变化量，所述第四功率变化量为假设将所述目标计算资源迁移至同个机柜上除所述备选服务器外的其他服务器的功率变化量；基于所述计算资源状态信息和所述冷量传导关系信息，确定所述每个机柜所对应的功率均衡度，所述功率均衡度为假设将所述目标计算资源迁移到所述每个机柜上的备选服务器后，所述每个机柜所属的待选分区组合的功率均衡度；将所述每个待选分区组合中，相应功率均衡度最小的机柜上的备选服务器，组成所述多个候选服务器。15.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷高伟，陈娟，杨丹军，师磊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：