设备支架冷却性能的评估系统和方法技术方案

本发明专利技术的各个方面指向用来设计和分析数据中心的系统和方法。一个方面指向确定数据中心的冷却特性的方法。该方法包括接收与数据中心的设备配置有关的数据，识别设备配置的支架群，和确定至少一个支架群的至少一个设备支架的捕获指数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的至少一个实施方案通常涉及用来分析和管理设备功率和;令却的方法和系统。
技术介绍
用于计算机、通信和其它电子设备的集中式数据中心已^皮使 用许多年，最近随着英特网的逐渐增加的使用，为英特网服务供 应商(ISP)、应用程序服务供应商(ASP)和英特网内容供应商提供 主机租货服务的大规模数据中心正变得更盛行。典型的集中式数 据中心包含很多设备支架，这些设备支架需要电力、冷却和与外 部通信i殳施的连接-。在现代的凝:据中心和网症各室中，用于这些诏: 施的计算设备的逐渐增加的密度已经增加了那些设施的供电和 冷却系统的负担。过去，数据设备中用于每个设备机箱的典型的 耗电量是大约l千瓦。随着在设备支架中服务器托板和其它高功 率密度i殳备的使用，i殳备支架有IO千瓦、甚至高达25千瓦的功 率吸取并非罕见。通常，计算机设备消耗的功率被转变成热，而且设备的冷却 需求是基于设备的功率需求确定的。典型的数据中心利用架空地 板下面的强制通风空间分配通过数据中心的冷却空气。 一个或多 个计算机室空调机(CRAC)或计算机室空气处理器(CRAH)通常沿 着数据室的外围分布，而且这些单元抽取,人房间或天花^1强制通风室返回的空气并且在架空地板之下分配冷却空气。多孔的地板石争可能一皮;故在4寺冷却的i殳备支架的前面或下面以允i午来自；也4反 下面的冷却空气冷却该支架里面的i殳备。最近，4亍内冷却器已经 用来从数据中心热过道抽取暖风并使凉风返回数据中心冷过道。随着计算机设备的冷却和功率需求逐渐增加，在最初设计设 备之时和在可能添加新设备或替换设备之前确定在该设备中是 否有可利用的适当的功率和冷却对于数据中心管理者是必不可 少的。通常，数据中心管理者可能知道或能确定数据中心的总冷 却能力就总功率提取而言是否是充份的。然而，设备中危险区域 可能发展，尤其是在使用高功率密度设备的地方，而且只在设备 水平分析冷却能力可能是不够的。为了尝试识别危险区域，数据 中心管理者可能诉诸遍及设备的人工温度测量和尝试实现固定 以纠正危险区域。这样的固定可能包括多孔地板嵌板的重新排列 或替换、机箱的重新排列、和/或增加冷却能力。无i仑如何，这些 固定通常是以反复试验为基础上进行的，而且当一些危险区域可 能被消除的时候，该固定可能导致由于冷却空气在设备中变向而 出现其它危险区域。这种尝试法能导致料想不到的设备故障，这 在关键的数据中心中是无法接收的。为了避免这样的故障，数据 中心管理者通常加大安全系数地设计设备而且无法充分发挥设 备的全部能力。
技术实现思路
无量纲的捕获指数(CI)是在至少一个实施方案中使用的冷却 性能纟軒量标准而且以与供应给支架的凉风和乂人支架除去的热空 气相关联的气流图为基础。捕获指数通常是逐支架的#f量标准， 其凄K直在零和100%之间；4交高的^tj直通常暗示冷却体系结构有 好的冷却性能和可缩放性。在一些实施方案中，捕获指数提供关 于支架入口温度和其它冷却指标的附加信息。捕获指数的两个变量可能被用于至少一个实施方案， 一个用于冷过道分析，而另一 个用于热过道分冲斤。本专利技术的 一个方面指向确定数据中心冷却特性的方法。该方 法包括接收涉及数据中心设备配置的数据，识别该设备配置的支 架群并且针对每个支架群确定该支架群究竟是热过道群还是冷 过道群，以及以确i人至少 一 个支架群为热过道群或冷过道群为基础确定至少一个的支架群的至少一个i殳备支架的捕获指数。在该方法中，接收数据可能进一步包括接收涉及与设备相关 联的气流和功率的信息，包括那至少 一个支架群可利用的冷却空 气气流和冷却空气的温度。此外，涉及气流的^"息可能包4舌冷却器抽走支架排;改热风的气流，而且可能包4舌支架一M文热风的温 度。支架群可能包括至少一个热过道群而且可能包括至少一个冷 过道群。该方法可能—进一步包i舌选择为至少部〗分i也以i殳备配置为 基础确定捕获指数选定的计算模型和使用选定的计算模型计算 捕获指数。选定的计算模型可能是代数模型。在一个版本中，该 代数模型以支架处的总捕获气流与总供应气流之比为基础计算 热过道群中的支架的捕获指数，总捕获气流是基于热过道群中所 有冷却器的气流和从冷却器到该支架的水平距离计算的，而总供 应气;危是基于该支架的气流、相邻支架的气;危禾口相々卩支架离开该 支架的距离计算的。总供应气流和总捕获气流可能是使用给该支 架对面的 一排支架的计算气流加权的耦合系数进一 步计算的。在该方法的另 一个版本中，代数模型基于支架处总供应气流 与总捕获气流之比计算在有架空地板的冷过道群中的支架的捕 获指数，总捕获气流是基于该支架的气流、相邻支架的气流和相 邻支架离开该支架的水平距离计算的，而总供应气流是基于支架 处与架空地氺反的地々反石争的气流相关耳关的供应气流和地4反石争离开该支架的几何学距离计算的。总捕获气流可能是使用给支架对面 的 一 排支架的计算气流力口权的耦合系数计算的。在另 一个版本中，代数模型基于支架处的总供应气流与总捕 获气流之比计算有架空地板和至少 一 个冷却器的冷过道群中的 支架的捕获指数，其中总捕获气流是基于该支架的气流、相邻支 架的气流和相邻支架离开该支架的水平3巨离计算的，而总供应气 流是基于(1)支架处与架空地板的地板砖的气流相关联的供应气流和地板砖离开该支架的几何学距离和(2)冷过道群中冷却器的 气流、冷却器的气流路径和冷却器离开该支架的水平距离计算 的。在该方法的其它版本中，选定的计算^^型可能是计算流体动 力学模型、神经网络模型或PDA-CFD才莫型。在该方法中，数据中心可能包括安排在一排设备支架中的至 少 一 个4亍内冷却单元，而且该方法可能进 一 步包4舌基于在与4亍内 冷却单元相关联的群里面每个支架的捕获指数确定返回那至少 一个4亍内冷却单元的空气的溫/复。该方法可能进一步包4舌确定至 少一个支架群的总逸失功率和纟是供总逸失功率的指示。该方法可 能还包括把捕获指数与阈值进行比较并提供捕获指数是否低于 阈值的指示。该方法可能包括将以至少 一 个群的支架有低于阈值 的捕获指数的指示为基础优化至少 一 个群的布局并且提供优化 的布局图。另 一个方面指向有卩诸存在它上面的指令序列的计算才几易读 媒体，该指令序列包括将导致处理器接收涉及数据中心设备配置 的数据、识别该设备配置中的支架群并针对每个支架群确定该支 架群究竟是热过道君f还是冷过道群、以及以确认那至少 一个支架群为热过道群或冷过道群为基础确定至少一个支架群的至少一 个i殳备支架的捕获指数的指令。该计算机易读媒体可能进 一 步包括将导致处理器接收涉及 与设备相关联的气流和功率的信息的指令，而且可能包括将导致 处理器以至少 一个支架群可利用的冷却空气的气流和冷却空气 的温度为基础确定捕获指数的指令。该指令序列可能进一 步包括 将导致处理器以;坡冷却器抽走支架朝^文热风的气流为基础确定 捕获指数的指令和以支架排放热风的温度为基础确定捕获指数的指令。该指令序列可能进一步包括将导致处理器为一个有行内 冷却器的热过道群的至少 一个支架确定捕获指数的指令。该指令 序列可能包括将导致处理器为 一 个4妄受来自架空地4反的多孔地 板砖的冷却空气的冷过道群的至少 一 个支架确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定数据中心冷却特性的方法，该方法包括：　接收涉及数据中心中设备的配置的数据；　识别该设备配置的支架群，而且针对每个支架群确定该支架群是否是热过道群或是冷过道群；以及　以那至少一个支架群是热过道群或冷过道群的识别为基础 确定至少一个支架群的至少一个设备支架的捕获指数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW范吉尔德，SK沙瑞瓦斯塔瓦，张轩杭，
申请(专利权)人：美国能量变换公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]