專利名稱：基于熱效率的數(shù)據(jù)中心之間的工作負(fù)荷安排的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工作負(fù)荷安排，更具體地，涉及數(shù)據(jù)中心之間的工作負(fù)荷安排。
背景技術(shù)：
可以將數(shù)據(jù)中心定義為某個(gè)位置，如容納設(shè)置在若干機(jī)架中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的房間。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架(如電子機(jī)柜)被定義為電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)殼體，高78英寸(2米)，寬24英寸(0.61米)，深30英寸(0.76米)。這些機(jī)架被配置為容納若干計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(約四十個(gè)(40)系統(tǒng))，而將來(lái)的機(jī)架被配置為容納200個(gè)或更多個(gè)系統(tǒng)。這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包括若干印刷電路板(PCB)、大容量存儲(chǔ)器件、電源、處理器、微控制器以及半導(dǎo)體器件，這些器件在它們工作期間散發(fā)出相當(dāng)多的熱量。例如，典型的包括多個(gè)微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)散發(fā)約250W的功率。因此，包括四十(40)個(gè)這類(lèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的機(jī)架散發(fā)約10KW的功率。
將機(jī)架中的各部件散發(fā)的熱量轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)中心內(nèi)包含的冷空氣所需的功率通常約為操作這些部件所需功率的10％。然而，除去數(shù)據(jù)中心內(nèi)多個(gè)機(jī)架散發(fā)的熱量所需的功率通常約為機(jī)架內(nèi)操作這些部件所需功率的50％。散發(fā)機(jī)架和數(shù)據(jù)中心之間的各種熱負(fù)荷所需功率的不一致源于在數(shù)據(jù)中心內(nèi)冷卻空氣所需的附加熱動(dòng)力功。在一個(gè)方面中，機(jī)架通常由風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，這些風(fēng)扇使冷空氣移動(dòng)通過(guò)發(fā)熱部件；然而，數(shù)據(jù)中心通常進(jìn)行逆功率循環(huán)來(lái)冷卻經(jīng)過(guò)加熱的返回空氣。除與在數(shù)據(jù)中心和冷凝器中移動(dòng)冷卻流體有關(guān)的功以外，實(shí)現(xiàn)降溫所需的附加功通常占功率需求的50％。這樣，除冷卻機(jī)架面臨的問(wèn)題之外，數(shù)據(jù)中心的冷卻還存在其他問(wèn)題。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心通常通過(guò)讓一個(gè)或者多個(gè)空調(diào)單元工作來(lái)進(jìn)行冷卻。例如，空調(diào)單元的壓縮機(jī)通常至少消耗所需工作能量的大約30％來(lái)充分冷卻數(shù)據(jù)中心。其他部件(如冷凝器和空氣移動(dòng)器(風(fēng)扇))則通常消耗所需工作總能量的另外20％。例如，具有100個(gè)機(jī)架的高密度數(shù)據(jù)中心(各機(jī)架最多散發(fā)10KW的功率)通常需要1MW的冷卻能力。通常，具有1MW的排熱能力的空調(diào)單元除需要驅(qū)動(dòng)空氣移動(dòng)器件(如風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī))的功率之外，還需要至少為300KW的輸入壓縮機(jī)功率。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的空調(diào)單元并不基于數(shù)據(jù)中心的分布需求來(lái)改變它們的冷卻流體輸出。相反，這些空調(diào)單元通常工作于最大壓縮機(jī)功率(或近似于最大壓縮機(jī)功率)，即使數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱負(fù)荷已得到減少也是如此。
空調(diào)單元冷卻數(shù)據(jù)中心的效率為熱吸收溫度和熱排放溫度的函數(shù)(Carnot功率循環(huán))。經(jīng)典Carnot功率循環(huán)的效率(η)通過(guò)下式得出公式1 從上式可見(jiàn)，隨著熱吸收溫度的升高，效率增加。同時(shí)，隨著對(duì)環(huán)境的熱排放溫度的降低，效率也增加。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)采用的常見(jiàn)類(lèi)型的除熱系統(tǒng)包括逆功率循環(huán)(也稱為蒸汽壓縮循環(huán))系統(tǒng)。在逆功率循環(huán)系統(tǒng)中，在蒸發(fā)器中發(fā)生熱吸收，并在冷凝器中發(fā)生熱排放。圖6A示出了壓力(P)-焓(h)圖600，該圖示出了使用R134a致冷劑從數(shù)據(jù)中心排放熱的典型蒸汽壓縮循環(huán)。在圖600中，在蒸發(fā)器(C-D)中發(fā)生熱吸收(Qevap)，在壓縮機(jī)(D-A)處發(fā)生功輸入(Wc，并在冷凝器(A-B)處發(fā)生熱排放(Qcond)。過(guò)程C-D和A-B在恒溫下發(fā)生，并分別稱為蒸發(fā)器溫度(Tevap)和冷凝器溫度(Tcond)。
在空調(diào)單元的蒸發(fā)器處吸收數(shù)據(jù)中心的熱量(Qevap)。在空調(diào)單元的冷凝器處進(jìn)行熱排放(Qcond)，且Qcond為壓縮機(jī)的功(Wc)和蒸發(fā)器所吸收熱量(Qevap)之和。空調(diào)單元的性能系數(shù)(COP)為所希望輸出(Qevap與功輸入(Wc)之比，即公式2COP=QevapWc]]>通過(guò)減少所需的壓縮機(jī)的功(Wc)來(lái)提供相同的冷卻量(即Qevap)，提高了空調(diào)單元的COP。在圖6B所示的COP與冷凝器溫度(Tcond)的關(guān)系曲線602中說(shuō)明了這種情形。圖6B中顯示的COP結(jié)果基于10℃的蒸發(fā)器溫度和60％的壓縮機(jī)等熵效率。由于熱量?jī)H以負(fù)溫度梯度釋放到周?chē)沫h(huán)境，因而環(huán)境溫度限定了將熱排放到外部環(huán)境的溫度(即冷凝器溫度)。因此，環(huán)境溫度為數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)的最大效率設(shè)置了理論上限。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種在數(shù)據(jù)中心之間安排工作負(fù)荷的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個(gè)網(wǎng)格資源分配管理器(GRAM)，其中，這些GRAM配置為從數(shù)據(jù)中心獲取信息。該系統(tǒng)還包括信息設(shè)施，配置為從上述多個(gè)GRAM接收信息；代理，配置為接收應(yīng)用程序請(qǐng)求，并從所述應(yīng)用請(qǐng)求中確定資源需求，其中，所述代理配置為確定哪個(gè)數(shù)據(jù)中心具有足夠資源來(lái)執(zhí)行請(qǐng)求的應(yīng)用程序。該系統(tǒng)還包括協(xié)同分配器，配置為接收與具有足夠資源的數(shù)據(jù)中心有關(guān)的信息，其中，該協(xié)同分配器進(jìn)一步配置為基于數(shù)據(jù)中心的能量效率特性而選擇上述數(shù)據(jù)中心之一來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。


通過(guò)閱讀以下結(jié)合附圖的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚地理解本發(fā)明的特征，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心的簡(jiǎn)化透視圖；圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工作負(fù)荷安排系統(tǒng)的框圖；圖2B為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的大規(guī)模工作負(fù)荷安排系統(tǒng)的框圖；圖3A為處于某些格林威治平均時(shí)間的印度新德里和亞利桑那州菲尼克斯的環(huán)境溫度的示意圖；圖3B為處于某些格林威治平均時(shí)間的印度新德里和亞利桑那州菲尼克斯的相對(duì)濕度測(cè)量值的示意圖；圖4A示出了一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、在數(shù)據(jù)中心之間安排工作負(fù)荷的方法的工作模式的流程圖；圖4B示出了一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、在數(shù)據(jù)中心之間安排工作負(fù)荷的方法的工作模式的流程圖；圖5示出了一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；圖6A示出了使用R134a致冷劑的傳統(tǒng)蒸汽壓縮循環(huán)的圖示；且圖6B示出了傳統(tǒng)空調(diào)單元的系數(shù)與溫度的關(guān)系曲線。
具體實(shí)施例方式
為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，主要通過(guò)結(jié)合示范性的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。在以下的描述中，給出了多種具體細(xì)節(jié)，以便讓讀者透徹理解本發(fā)明。然而，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，顯而易見(jiàn)，本發(fā)明的實(shí)施并不限于這些具體細(xì)節(jié)。在其他實(shí)例中，沒(méi)有詳細(xì)描述眾所周知的方法和結(jié)構(gòu)，以避免干擾對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明。
在本說(shuō)明書(shū)中，使用了術(shù)語(yǔ)“冷卻流體”和“加熱的冷卻流體”。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，“冷卻流體”一般定義為通過(guò)冷卻設(shè)備(如空調(diào)單元)冷卻的空氣。并且，“加熱的冷卻流體”一般定義為經(jīng)過(guò)加熱的冷卻流體。然而，顯而易見(jiàn)，術(shù)語(yǔ)“冷卻流體”不應(yīng)指僅包含經(jīng)過(guò)冷卻的流體的空氣，且“加熱的冷卻流體”不應(yīng)指僅包含經(jīng)過(guò)加熱的冷卻流體的空氣。相反，本發(fā)明的實(shí)施例可以使用包含加熱的冷卻流體和冷卻流體的混合物來(lái)進(jìn)行工作。此外，冷卻流體和加熱的冷卻流體可以指不同于空氣的氣體，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的、可用于冷卻電子部件的致冷劑和其他類(lèi)型的氣體。
工作負(fù)荷安排系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心的各種特性來(lái)作出在多個(gè)數(shù)據(jù)中心之間分配資源的決策。所述特性之一包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)的可用資源(即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、處理器、存儲(chǔ)器、服務(wù)器等等)。另一種特性包括基于數(shù)據(jù)中心的能量使用的若干考慮。另一種特性包括數(shù)據(jù)中心的工作效率，如以對(duì)上述資源進(jìn)行供電和/或冷卻而導(dǎo)致的能量使用表述的工作效率。
在一個(gè)實(shí)例中，該工作負(fù)荷安排系統(tǒng)可利用數(shù)據(jù)中心所處的環(huán)境條件來(lái)作出資源分配決策。如背景技術(shù)部分所述，冷凝器排放熱量的環(huán)境溫度影響了從數(shù)據(jù)中心除熱的效率。通常，冷凝器排放的熱量隨環(huán)境溫度的降低而增加，從而提高了數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)的效率。當(dāng)要執(zhí)行請(qǐng)求的應(yīng)用程序時(shí)，上述工作負(fù)荷安排系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心周?chē)臈l件而選擇數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行該請(qǐng)求的應(yīng)用程序。從而，由于這些環(huán)境條件可能隨各個(gè)數(shù)據(jù)中心的位置、一年中的各個(gè)時(shí)間以及一天中的各個(gè)時(shí)刻而發(fā)生改變，因而，在選擇用于執(zhí)行請(qǐng)求的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)中心時(shí)，工作負(fù)荷安排系統(tǒng)可以考慮這些因素。
數(shù)據(jù)中心可包含用于執(zhí)行各種應(yīng)用程序的資源，并可以位于不同的地理位置。例如，數(shù)據(jù)中心可位于不同的縣、州或者大洲等地點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)中心可以與各種用作資源分配管理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。更具體地，這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以作為本地資源分配管理器和/或網(wǎng)格資源分配管理器。當(dāng)作為本地資源分配管理器時(shí)，這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可配置為確定在哪個(gè)服務(wù)器或其他機(jī)器上執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。當(dāng)作為網(wǎng)格資源分配管理器時(shí)，這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可配置為向信息設(shè)施報(bào)告它們的可用資源，其中，該信息設(shè)施用于記錄上述數(shù)據(jù)中心的資源。
上述工作負(fù)荷安排系統(tǒng)也包括代理，后者配置為作出某些工作負(fù)荷安排決定。更具體地，上述代理配置為查詢上述信息設(shè)施，以確定哪個(gè)包含足夠資源的數(shù)據(jù)中心來(lái)為所請(qǐng)求的應(yīng)用程序進(jìn)行計(jì)算或操作。上述足夠的資源可包括能執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的部件和執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的足夠的資源實(shí)例。如果該代理確定單個(gè)數(shù)據(jù)中心滿足執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的要求，則該代理可以將指令發(fā)送到該數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。然而，如果該代理確定若干個(gè)數(shù)據(jù)中心具有足夠的資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序，則將這些滿足要求的數(shù)據(jù)中心的身份發(fā)送到能量感知協(xié)同分配器。
上述能量感知協(xié)同分配器可以從上述多個(gè)滿足要求的數(shù)據(jù)中心中選擇一個(gè)數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。該協(xié)同分配器可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心的能量效率來(lái)做出該決定。更具體地，協(xié)同分配器可以選擇具有最高能量效率的數(shù)據(jù)中心?？梢詫?shù)據(jù)中心的能量效率作為能量效率系數(shù)進(jìn)行分類(lèi)?？梢园慈缦滤龅姆绞絹?lái)確定數(shù)據(jù)中心的能量效率系數(shù)。在任何情況下，協(xié)同分配器均可以選擇具有最高能量效率系數(shù)的數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行工作負(fù)荷或應(yīng)用程序。
通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，可以選擇具有相對(duì)較高的能量效率的數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行各種應(yīng)用程序。因此，一方面，可以在很大程度上優(yōu)化執(zhí)行各種應(yīng)用程序所需的能量，從而在很大程度上實(shí)現(xiàn)了與執(zhí)行各種應(yīng)用程序有關(guān)的成本的最小化。
首先參考圖1，其中顯示了示范的數(shù)據(jù)中心100的簡(jiǎn)化透視圖。術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)中心”通常表示房間或者其他場(chǎng)所，但是這并不意味著將本發(fā)明限于任何特定類(lèi)型的傳送或處理數(shù)據(jù)的房間，且也不應(yīng)將對(duì)術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)中心”的使用理解為將本發(fā)明限于任何不同于以上定義的方面。
圖1所示的數(shù)據(jù)中心100表示了一般的情形，可以在其中加入其他部件，或是移除或修改其中的現(xiàn)存部件，而不至于背離本發(fā)明的范圍。例如，數(shù)據(jù)中心100可以包括任意數(shù)目的機(jī)架和公知的被容納在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各種其他設(shè)備。從而，盡管圖中示出數(shù)據(jù)中心100包含四排機(jī)架102-108與單個(gè)CRAC單元114，但是，仍應(yīng)當(dāng)理解，數(shù)據(jù)中心100可以包括任意數(shù)目的機(jī)架(如100個(gè)機(jī)架)和CRAC單元114，而不至于背離本發(fā)明的范圍。因而，四排機(jī)架102-108和單個(gè)CRAC單元114僅是說(shuō)明性的和起簡(jiǎn)化說(shuō)明的目的，任何情況下都不應(yīng)將它們視為對(duì)本發(fā)明的限制。
在圖中，示出數(shù)據(jù)中心100具有排列成基本平行的行的多個(gè)機(jī)架102-108(如電子機(jī)柜)。如圖所示，機(jī)架102-108b的前側(cè)開(kāi)放，使得人們可以看到其中容納的部件122。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以用具有面板的機(jī)架(這些面板覆蓋了機(jī)架102-108的前側(cè))來(lái)實(shí)施本發(fā)明，而不至于背離本發(fā)明的范圍。如圖所示，所述機(jī)架102-108包括位于升高層110上的四個(gè)機(jī)架(a-d)?？梢栽谏邔?10下方的空間112中設(shè)置多條導(dǎo)線和通信線(未示出)?？臻g112也可作為將冷卻流體從計(jì)算機(jī)房空調(diào)器(CRAC)單元114送至機(jī)架102-108的增壓空間。可通過(guò)位于某些或所有機(jī)架102-108之間的通風(fēng)片(venttile)116將上述冷卻流體從空間112送至機(jī)架102-108。如圖1所示，通風(fēng)片116位于機(jī)架102、104、106和108之間。
如圖所示，CRAC單元114通過(guò)流體管道120與屋頂冷凝器118相聯(lián)系。盡管在圖中冷凝器118為屋頂冷凝器，但是，也可以采用任何能將熱量傳輸?shù)酵獠凯h(huán)境的合適設(shè)備，而不至于背離本發(fā)明的范圍。例如，可以用冷卻塔、蒸發(fā)冷卻器、熱交換器等來(lái)代替冷凝器118。
在一個(gè)實(shí)例中，CRAC單元114通常從數(shù)據(jù)中心100接收經(jīng)過(guò)加熱的冷卻流體，并且，由CRAC單元114內(nèi)的致冷劑通過(guò)傳統(tǒng)的蒸汽壓縮循環(huán)來(lái)吸收來(lái)自該冷卻流體的熱量。在另一個(gè)實(shí)例中，CRAC單元114包括傳統(tǒng)的冷卻器系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置為對(duì)上述經(jīng)過(guò)加熱的冷卻流體進(jìn)行冷卻。在任何情況下，將所述經(jīng)過(guò)冷卻的冷卻流體提供給空間112，并通過(guò)通風(fēng)片116將其傳送給機(jī)架102-108。在另一個(gè)實(shí)例中，CRAC單元114可包括能改變提供給空間112的冷卻流體的溫度和/或體積流速(從而改變了傳送給機(jī)架102-108的冷卻流體的這些特性)的部件。2001年10月5日提交的美國(guó)專利6574104對(duì)圖1所示的元件以及這些元件的工作方式進(jìn)行了更加詳細(xì)的描述，此處通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容包含于本文之中。
一般將機(jī)架102-108配置成容納多個(gè)部件122，如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、監(jiān)視器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，等等，這些部件用于執(zhí)行各種操作，如計(jì)算、交換、路由、顯示，等等。這些部件122可以包括子系統(tǒng)(未示出)(如處理器、微控制器、高速視頻卡、存儲(chǔ)器、半導(dǎo)體器件等)來(lái)執(zhí)行這些功能。在執(zhí)行這些電子功能時(shí)，部件122以及所述子系統(tǒng)通常散發(fā)相當(dāng)多的熱量。由于機(jī)架102-108通常包括多達(dá)四十(40)個(gè)或更多個(gè)子系統(tǒng)，因而它們可能向冷卻流體散發(fā)相當(dāng)多的熱量來(lái)將子系統(tǒng)和部件122的溫度維持在預(yù)定的工作溫度范圍內(nèi)。
為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖中示出了機(jī)架102-108中容納的、數(shù)目相對(duì)較少的部件122。然而，應(yīng)當(dāng)理解，機(jī)架102-108可以包括任意數(shù)目的部件122，如四十個(gè)或更多個(gè)部件122，或200個(gè)或更多個(gè)刀片系統(tǒng)，而不至于背離本發(fā)明的范圍。并且，盡管圖中示出機(jī)架102-108在其整個(gè)高度上均包含有部件122，但是，應(yīng)當(dāng)理解，某些機(jī)架102-108可以包括不包含部件122的插槽或者區(qū)域，而不至于背離本發(fā)明的范圍。
圖1還示出了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124通常配置為控制數(shù)據(jù)中心100內(nèi)的各種操作。例如，可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124配置為對(duì)在各個(gè)部件122之間安排工作負(fù)荷進(jìn)行控制。又比如，可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124配置為對(duì)CRAC單元114和通風(fēng)片116(一起稱為冷卻系統(tǒng))的各種操作進(jìn)行控制。所述冷卻系統(tǒng)也包括多個(gè)傳感器(未示出)，配置為檢測(cè)至少一種環(huán)境條件，如溫度、壓力、濕度，等等。這些傳感器可包括任何合適的、配置為檢測(cè)一個(gè)或者多個(gè)這些環(huán)境條件的傳統(tǒng)傳感器?？梢詫⑦@些傳感器設(shè)置在數(shù)據(jù)中心100內(nèi)的各個(gè)位置。例如，可以設(shè)置這些傳感器，使它們檢測(cè)由CRAC單元114提供的冷卻流體的溫度、各個(gè)機(jī)架102-108的入口處的冷卻流體的溫度、各個(gè)機(jī)架102-108的出口處的冷卻流體的溫度，等等。這些傳感器可以包括與部件122分離的器件，或者，它們可以包括與部件122集成的器件。
也可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124配置為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng))與各種設(shè)備通信，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明?？梢詫⒏鞣N設(shè)備配置為從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124接收信息。此外，也可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124配置為從各種設(shè)備接收信息。
盡管圖中示出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124與機(jī)架102-108分離，但是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124也可以包括被設(shè)置在機(jī)架102-108之一內(nèi)的服務(wù)器或其他設(shè)備，而不至于背離本發(fā)明的范圍。
圖2A是工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202的示意框圖200。應(yīng)當(dāng)理解，以下對(duì)框圖200的描述僅僅是各種用于配置工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202的不同方式中的一種方式。并且，應(yīng)當(dāng)理解，框圖200可以包括其他部件，并可以去除和/或修改在本文所述的某些部件，而不至于背離本發(fā)明的范圍。例如，框圖200可包括任意數(shù)目的傳感器、服務(wù)器、通風(fēng)片、CRAC單元以及可以在工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202的工作中實(shí)施的其他部件。
如圖所示，工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202包括控制器204，該控制器配置為對(duì)數(shù)據(jù)中心100內(nèi)的各種部件進(jìn)行控制。在這方面，控制器204可包括如圖1所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124。此外，控制器204可包括微處理器、微控制器、專用集成電路(ASIC)，等等。控制器204也可以作為數(shù)據(jù)中心100的本地資源分配管理器。此外，控制器204還可以作為網(wǎng)格資源分配管理器，以下將對(duì)此進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。
如圖所示，控制器204包括輸入模塊206，該模塊配置為從傳感器208-212接收信息。輸入模塊206可以包括硬件和/或軟件，配置為支持該輸入模塊與傳感器208-212之間的通信，并且，可以根據(jù)傳感器208-212與輸入模塊206之間采用的通信方式來(lái)配置這些軟件和/或硬件。傳感器208-212可包括任何適合的、配置為檢測(cè)一種或者多種環(huán)境條件(如溫度、壓力、濕度，等等)的傳感器。此外，可以將傳感器208-212設(shè)置在數(shù)據(jù)中心100內(nèi)的適當(dāng)位置。這些適當(dāng)位置的例子包括CRAC單元114的入口和出口，通風(fēng)片116的出口，機(jī)架102-108的入口和出口，等等。傳感器208-212也包括可加入到現(xiàn)有部件之中的傳感器，或者，傳感器可以與所述部件(如部件122、CRAC單元114、通風(fēng)片116，等等)捆綁或集成在一起。此外，盡管圖2A中示出了三個(gè)傳感器208-212，但是，系統(tǒng)202中可以包含任意數(shù)目的傳感器，而不至于背離本發(fā)明的范圍。
控制器204可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)臒o(wú)線或有線的方式從傳感器208-212接收信息。在這方面，可以通過(guò)以太網(wǎng)類(lèi)型的連接或通過(guò)有線協(xié)議(如IEEE 802.3)或無(wú)線協(xié)議(如IEEE 802.11b、802.11g)、無(wú)線串行連接、藍(lán)牙等等及其組合而從傳感器208-212將信息發(fā)送到控制器204(更具體地，為輸入模塊206)?？刂破?04可以在存儲(chǔ)器214中存儲(chǔ)從傳感器208-212接收的信息。存儲(chǔ)器214可以包括傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器件，例如易失性或者非易失性存儲(chǔ)器(如DRAM、EEPROM、閃存及其組合)。
一方面，控制器204的冷卻模塊216可以接收由輸入模塊206從傳感器208-212接收的信息?；蛘?，冷卻模塊216可以訪問(wèn)存儲(chǔ)器214來(lái)獲取該信息。在任何情況下，可以將冷卻模塊216配置為確定如何響應(yīng)所接收的信息來(lái)操作一個(gè)或多個(gè)CRAC單元114與通風(fēng)片116。此外，可以將冷卻模塊216配置為按照2003年5月29日提交的、同時(shí)待審的美國(guó)專利申請(qǐng)10/446867中描述的方式來(lái)操作通風(fēng)片116和/或CRAC單元114，此處通過(guò)引用將其全部公開(kāi)內(nèi)容包含于本文之中。例如，可以將冷卻模塊216配置為如果所述信息表明需要對(duì)數(shù)據(jù)中心100進(jìn)行更多的冷卻，則增加傳送給空間112的冷卻流體的體積流速。
可以通過(guò)使用接口電子電路230來(lái)將控制信號(hào)從控制器204發(fā)送到通風(fēng)片116和CRAC單元114。一方面，所述接口電子電路230可作為控制器204與CRAC單元114與通風(fēng)片116的各種執(zhí)行器(未顯示)之間的接口。例如，接口電子電路230可改變提供給所設(shè)置的執(zhí)行器的電壓來(lái)啟動(dòng)通風(fēng)片116中的葉片(vane)，以改變通風(fēng)片116的開(kāi)度(opening)。
根據(jù)另一實(shí)例，控制器204可以包括熱指數(shù)計(jì)算器模塊218。所述熱指數(shù)計(jì)算器模塊218可配置為接收由輸入模塊206接收的信息和計(jì)算熱指數(shù)，該指數(shù)是無(wú)量綱參數(shù)，它可以用于確定可縮放的“性能指數(shù)”。此外，該性能指數(shù)可以量化數(shù)據(jù)中心100的各個(gè)位置處發(fā)生的環(huán)流(recirculation)的數(shù)目。在這方面，以供熱指數(shù)(SHI)和回?zé)嶂笖?shù)(RHI)的形式公開(kāi)了所述參數(shù)。SHI和RHI可作為對(duì)一個(gè)或多個(gè)部件(如機(jī)架、機(jī)架簇或整個(gè)數(shù)據(jù)中心100)的熱管理與能量效率的指示。
如專利申請(qǐng)10/446867中所公開(kāi)和描述的，可以用SHI來(lái)確定環(huán)流到提供給機(jī)架102-108的冷卻流體之中的經(jīng)過(guò)加熱的冷卻流體的量級(jí)(level)。此處通過(guò)引用將其全部公開(kāi)內(nèi)容包含于本文之中。如該申請(qǐng)中所討論的，可以根據(jù)在整個(gè)數(shù)據(jù)中心100中的各個(gè)位置處測(cè)量的溫度來(lái)計(jì)算SHI。例如，可以用由CRAC單元114提供的冷卻流體的溫度與提供給各個(gè)機(jī)架102-108的冷卻流體的溫度以及各個(gè)機(jī)架102-108排出的冷卻流體的溫度來(lái)確定SHI。如專利申請(qǐng)10/446867中所描述的，可以按下式確定給定機(jī)架的SHI公式3 其中Tref、 和 分別表示提供給空間112的冷卻流體的溫度以及機(jī)架入口和出口處的溫度。
熱指數(shù)計(jì)算器模塊218還可計(jì)算數(shù)據(jù)中心100的總SHI。例如，熱指數(shù)計(jì)算器模塊218可以從位于數(shù)據(jù)中心100內(nèi)的不同位置處的傳感器208-212接收溫度信息，其中，某些傳感器208-212配置為檢測(cè)由不同CRAC單元114提供的冷卻流體的溫度以及位于數(shù)據(jù)中心100的不同位置處的機(jī)架102-108的入口和出口處的溫度。熱指數(shù)計(jì)算器模塊218可以將所計(jì)算的SHI累加，并形成數(shù)據(jù)中心100的SHI。將所計(jì)算的SHI進(jìn)行累加可包括為數(shù)據(jù)中心100確定最小SHI量級(jí)、最大SHI量級(jí)、平均SHI量級(jí)和中間SHI量級(jí)，等等。熱指數(shù)計(jì)算器模塊218可以將一個(gè)或多個(gè)SHI量級(jí)發(fā)送到控制器204的通信模塊220?？梢詫⑼ㄐ拍K220配置為與信息設(shè)施222和協(xié)同分配器224進(jìn)行通信，以下將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)226來(lái)實(shí)現(xiàn)所述通信。在這方面，通信模塊220可以包括任何已知的和適當(dāng)?shù)?、配置為?shí)現(xiàn)控制器204和互聯(lián)網(wǎng)226之間的通信的硬件和/或軟件。
如圖2A所示，控制器204包括工作負(fù)荷安排模塊228。工作負(fù)荷安排模塊228通常配置為從用戶、顧客、另一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、代理256、協(xié)同分配器224等處接收工作負(fù)荷請(qǐng)求，以及確定哪些部件122能執(zhí)行所述工作負(fù)荷請(qǐng)求。并且，工作負(fù)荷安排模塊228配置為將所述工作負(fù)荷請(qǐng)求提交給上述的合適部件122。在執(zhí)行這些功能時(shí)，工作負(fù)荷安排模塊228可以訪問(wèn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中的與部件122有關(guān)的信息。該信息可以包括部件122中包含的各個(gè)子系統(tǒng)(如處理器、驅(qū)動(dòng)器、軟件，等等)、部件122的當(dāng)前和計(jì)劃的工作負(fù)荷、部件122的各種性能特性、部件122的能耗特性，等等。在這方面，控制器204可以作為數(shù)據(jù)中心100的本地資源分配管理器。
工作負(fù)荷安排模塊228也可以與通信模塊220通信。一方面，可以將工作負(fù)荷安排模塊228配置為將關(guān)于部件122的信息發(fā)送到通信模塊220。也可以將通信模塊220配置為將該信息發(fā)送到信息設(shè)施222，以下將對(duì)此進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。通常，通信模塊220可以作為支持控制器204與信息設(shè)置222之間的通信的裝置。
輸入模塊206也可以從外部傳感器232和時(shí)鐘234接收信息?？梢詫⑼獠總鞲衅?32配置為檢測(cè)數(shù)據(jù)中心100周?chē)囊粋€(gè)或者多個(gè)環(huán)境條件。可以將時(shí)鐘234配置向輸入模塊206提供當(dāng)前時(shí)間?？赏ㄟ^(guò)通信模塊220將分別由外部傳感器232和時(shí)鐘234檢測(cè)的環(huán)境條件和時(shí)間發(fā)送到信息設(shè)施222，以下將對(duì)此進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。
從而，控制器204可作為網(wǎng)格資源分配管理器，其中，控制器204可配置為將數(shù)據(jù)發(fā)送到信息服務(wù)222。此外，控制器204也可以從能量感知協(xié)同分配器224接收指令，并形成大規(guī)模工作負(fù)荷安排系統(tǒng)的一部分，以下將結(jié)合圖2B對(duì)此進(jìn)行描述。
圖2B是具有多個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c的工作負(fù)荷安排系統(tǒng)250的示意框圖。應(yīng)當(dāng)理解，以下對(duì)WPS 250進(jìn)行的描述僅僅是各種配置WPS 250的不同方式中的一種方式。此外，應(yīng)當(dāng)理解，WPS 250可以包括其他部件，并且，可以去除和/或修改本文所述的某些部件，而不至于背離本發(fā)明的范圍。例如，WPS 250可以包括任意數(shù)目的數(shù)據(jù)中心、代理、協(xié)同分配器以及可以在WPS 250的工作中實(shí)施的其他部件。
如圖2B所示，WPS 250包括多個(gè)數(shù)據(jù)中心A-C 252a-252c，各個(gè)數(shù)據(jù)中心可以配置為如圖1所示的數(shù)據(jù)中心100。因此，一方面，數(shù)據(jù)中心252a-252c可以包括結(jié)合圖1描述的某些或者所有元件。此外，數(shù)據(jù)中心252a-252c可以位于各不相同的多個(gè)地理位置。這些不同的地理位置可包括特定州的不同縣、不同州、不同國(guó)家、不同大洲、不同時(shí)區(qū)等位置。又比如，基本上可以根據(jù)在不同時(shí)間具有不同環(huán)境條件的位置來(lái)確定這些地理位置。從而，數(shù)據(jù)中心(如數(shù)據(jù)中心252a)可以位于美國(guó)，而另一數(shù)據(jù)中心(如數(shù)據(jù)中心252b)可以位于印度。
此外，圖中示出網(wǎng)格資源分配管理器(GRAM)254a-254c與各個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c相關(guān)聯(lián)。所述GRAM 254a-254c可包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124和工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202的控制器204。在這方面，可以將GRAM 254a-254c配置為按照結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124和控制器204而描述的方式進(jìn)行工作?；蛘?，GRAM 254a-254c可包括各個(gè)獨(dú)立的計(jì)算設(shè)備，可以將這些設(shè)備配置為從各個(gè)工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202接收信息以及將信息發(fā)送到各個(gè)工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202。
可以將GRAM 254a-254c配置為執(zhí)行WPS 250中的各種其他功能。一種功能包括匯集與數(shù)據(jù)中心252a-252c中包含的部件122的性能有關(guān)的各種信息。如以上結(jié)合工作負(fù)荷安排模塊228所描述的那樣，可以將GRAM 254a-254c配置為收集與部件122有關(guān)的信息。同樣如上所述，還可以將工作負(fù)荷安排模塊228配置為確定部件122上的預(yù)期或計(jì)劃的工作負(fù)荷。GRAM 254a-254c也可以包括通信模塊220，并可以配置為將與數(shù)據(jù)中心252a-252c中的部件有關(guān)的信息發(fā)送到信息設(shè)施222。在這方面，GRAM 254a-254c可以包括以上結(jié)合圖2A描述的工作負(fù)荷安排模塊228。
信息設(shè)施222可包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng)226)與GRAM 254a-254c通信的計(jì)算設(shè)備。信息設(shè)施222通常作為硬件和/或軟件工作，在該設(shè)施中，可以記錄和存儲(chǔ)來(lái)自GRAM 254a-254c的信息。并且，可以將信息設(shè)施222物理地設(shè)置在任何合適的位置。例如，信息服務(wù)222可以形成WPS 250中的部件(如GRAM 254a-254c、能量感知協(xié)同分配器224，等等)的一部分。或者，信息服務(wù)222可以形成單獨(dú)的設(shè)備，并可位于與WPS 250的其他部件不同的地理位置。
GRAM 254a-254c也可以用于收集SHI信息。因此GRAM 254a-254c可包括熱指數(shù)計(jì)算器模塊218。GRAM 254a-254c可通過(guò)通信模塊220將SHI信息發(fā)送到信息設(shè)施222。例如，通信模塊220可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)226連接到信息設(shè)施222。
可以為GRAM 254a-254c編入地理位置信息。例如，可以為GRAM254a-254c編入與相關(guān)房間252a-252c分別所在的州、國(guó)家、大洲、時(shí)區(qū)等有關(guān)的信息。GRAM 254a-254c也可以包括各自的溫度傳感器，這些傳感器配置為檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)中心252a-252c的環(huán)境溫度。也可以通過(guò)通信模塊220將該信息提供給信息設(shè)施222。
將能量感知協(xié)同分配器224配置為查詢信息設(shè)施222，以獲取與數(shù)據(jù)中心252a-252c的各種特性有關(guān)的信息。協(xié)同分配器224也可以包括計(jì)算設(shè)備(如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器、硬件、軟件，等等)，可以用這些設(shè)備來(lái)執(zhí)行如下所述的各種功能。一方面，協(xié)同分配器224可以對(duì)數(shù)據(jù)中心252a-252c進(jìn)行選擇來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序?；旧峡梢愿鶕?jù)數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)中心252a-252c進(jìn)行選擇。更具體地，協(xié)同分配器224可以選擇252a-252c中具有最高的能量效率系數(shù)(χ)的數(shù)據(jù)中心?？梢园凑障率酱_定252a-252c中第i個(gè)數(shù)據(jù)中心的能量效率系數(shù)(χi)公式4xi=ξi1τ∫COPi(t)dt,]]>其中公式5ξi＝1/SHI，第i個(gè)數(shù)據(jù)中心，公式6COPi=QevapWc,]]>其中Qevap為數(shù)據(jù)中心的希望的熱輸出，且Wc為壓縮機(jī)的功輸入，τ為計(jì)劃的應(yīng)用程序持續(xù)時(shí)間，以及t為計(jì)劃的應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)刻。
在配置應(yīng)用程序時(shí)，協(xié)同分配器224可選擇252a-252c中具有最高能量效率系數(shù)(χ)的數(shù)據(jù)中心?？梢詫⒆罡呋蜃畲蟮哪芰啃氏禂?shù)(χ)標(biāo)識(shí)為工作負(fù)荷安排指示(WPI)，即公式7WPI＝max(χi)i由公式(4)可見(jiàn)，第i個(gè)數(shù)據(jù)中心的能量效率系數(shù)(χi)取決于多個(gè)因素。這些因素包括數(shù)據(jù)中心的SHI、計(jì)劃的應(yīng)用程序持續(xù)時(shí)間(τ)、計(jì)劃的應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)刻(t)，以及數(shù)據(jù)中心的性能系數(shù)(COP)。如同在背景技術(shù)部分所述的，COP隨數(shù)據(jù)中心252a-252c周?chē)沫h(huán)境條件而變化。并且，數(shù)據(jù)中心252a-252c的COP也隨所采用的冷卻技術(shù)的類(lèi)型以及數(shù)據(jù)中心252a-252c中的工作負(fù)荷而變化。因此，數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χi)可以隨數(shù)據(jù)中心252a-252c所在的特定區(qū)域的時(shí)間以及與它們的COP相關(guān)的各種其他因素而變化。
例如，可以認(rèn)為數(shù)據(jù)中心252a位于亞里桑那州的菲尼克斯，并可以認(rèn)為數(shù)據(jù)中心252b位于印度的新德里。圖3A示出了新德里和菲尼克斯在2002年5月的某一天的各個(gè)格林威治平均時(shí)間(GMT)處的環(huán)境溫度示意圖300。如圖300所示，菲尼克斯和新德里的環(huán)境溫度隨測(cè)量溫度時(shí)的GMT而變化。在這方面，數(shù)據(jù)中心252a和252b的COP也隨它們各自的GMT而變化。因而，數(shù)據(jù)中心252a和252b的能量效率系數(shù)(χi)也在不同的GMT處發(fā)生變化。
為進(jìn)一步說(shuō)明，如圖3A所示，當(dāng)菲尼克斯的夜間溫度降到20℃以下時(shí)，新德里的下午溫度達(dá)到最高的40℃。假定此時(shí)冷凝器的溫度比環(huán)境溫度高10℃，則新德里和菲尼克斯的數(shù)據(jù)中心的冷凝器溫度分別為50℃和30℃。從圖6B所示的COP曲線可以得出，對(duì)應(yīng)于這些工作條件的COP分別為3.32和7.61。該結(jié)果清楚地表明，在該時(shí)點(diǎn)處，將工作負(fù)荷安排在新德里比將工作負(fù)荷安排在菲尼克斯導(dǎo)致的能耗高56％。因此，就能量消耗而言，在該時(shí)點(diǎn)將工作負(fù)荷安排在位于菲尼克斯的數(shù)據(jù)中心將更為有利。
在確定將工作負(fù)荷安排在何處時(shí)，所考慮的另一個(gè)因素是各個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c周?chē)沫h(huán)境濕度。更具體地，取決于數(shù)據(jù)中心周?chē)目諝獾南鄬?duì)濕度(RH)，對(duì)數(shù)據(jù)中心的補(bǔ)給空氣進(jìn)行冷卻可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)意中冷凝空氣中的水分。例如，將30℃、50％RH的空氣冷卻到15℃和98％RH需要為每千克空氣冷凝3克水分。因此，在冷凝過(guò)程中，除去潛熱浪費(fèi)了大約30％的實(shí)際冷卻能力。冷凝過(guò)程導(dǎo)致了冷卻系統(tǒng)上的、未反映在由系統(tǒng)提供的可感知的冷卻能力中的潛熱負(fù)荷。這種額外的負(fù)荷通常降低了冷卻系統(tǒng)的實(shí)際的可感知冷卻效率。通常，外部空氣占數(shù)據(jù)中心內(nèi)的總環(huán)流體積流速的10％。因此，周?chē)諝獾南鄬?duì)濕度對(duì)數(shù)據(jù)中心冷卻性能的影響低于冷凝器溫度對(duì)該性能的影響。然而，較高的環(huán)境RH是一種潛在的不利因素，因?yàn)樗沟萌藗儾荒転閿?shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)采用能耗更低的方法(如蒸發(fā)冷卻)。
如圖3B所示，圖350示出了菲尼克斯和新德里在一天中的各個(gè)GMT處的RH量級(jí)。在圖350中，在一天中的某些特定時(shí)刻，菲尼克斯和新德里的RH量級(jí)各不相同，但是，在某些時(shí)段(如新德里的下午時(shí)段)內(nèi)，二者相似。因此，如果將工作負(fù)荷安排在新德里的下午時(shí)段附近，則在確定工作負(fù)荷安排時(shí)，RH量級(jí)不會(huì)成為重要因素。然而，如果將工作負(fù)荷安排在新德里的晚間時(shí)段附近，則在確定將工作負(fù)荷安排在哪個(gè)數(shù)據(jù)中心時(shí)，RH量級(jí)將成為重要因素。更具體地，由于菲尼克斯和新德里的RH之間存在將近40％的差異，因而，盡管那時(shí)菲尼克斯的環(huán)境溫度可能比新德里的溫度高，但是由于RH量級(jí)的差異，仍然可能會(huì)將工作負(fù)荷安排到位于菲尼克斯的數(shù)據(jù)中心。
如上所述，數(shù)據(jù)中心252a-252c的COP可能隨數(shù)據(jù)中心252a-252c附近的RH量級(jí)而變化。此外，可以將協(xié)同分配器224配置為在選擇252a-252c中的數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行應(yīng)用程序258的過(guò)程中考慮RH量級(jí)因素。
根據(jù)一個(gè)實(shí)例，協(xié)同分配器224可以使用數(shù)據(jù)中心252a-252c的經(jīng)過(guò)修改的COP值，可以根據(jù)部件122消耗的功率與CRAC單元114對(duì)部件122進(jìn)行冷卻時(shí)消耗的功率之比來(lái)得出這些經(jīng)過(guò)修改的COP值。CRAC單元114消耗的功率包括對(duì)傳送給部件122的冷卻流體進(jìn)行除濕所需的功率。在這方面，需要對(duì)具有高于預(yù)定整定點(diǎn)的RH量級(jí)的數(shù)據(jù)中心252a-252c進(jìn)行更大規(guī)模的除濕，這意味著CRAC單元114在對(duì)部件122進(jìn)行冷卻時(shí)需要消耗更多的功率。根據(jù)部件122消耗的功率與CRAC單元114消耗的功率之間的這種關(guān)系，對(duì)于具有高于預(yù)定整定點(diǎn)的RH量級(jí)的數(shù)據(jù)中心252a-252c而言，它們的經(jīng)過(guò)修改的COP值會(huì)減小。然而，如果RH量級(jí)低于預(yù)定整定點(diǎn)，則CRAC單元114將嘗試對(duì)傳送給部件122的冷卻流體進(jìn)行加濕。在這種情況下，由于加濕過(guò)程也將導(dǎo)致CRAC單元114消耗附加的功率，因而，經(jīng)過(guò)修改的COP將收到加濕過(guò)程的影響。因此，經(jīng)過(guò)修改的COP可用于代替以上結(jié)合確定能量效率系數(shù)(χ)時(shí)描述的COP。并且，協(xié)同分配器224可以根據(jù)經(jīng)過(guò)修改的COP而選擇252a-252c中具有最高能量效率系數(shù)(χ)的數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，在確定數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)時(shí)，可以引入懲罰因子?；旧?，可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心252a-252c周?chē)腞H量級(jí)來(lái)得出所述懲罰因子。從而，如果RH量級(jí)高于預(yù)定整定點(diǎn)，則CRAC單元114的除濕器工作。如果除濕器工作，則可以在為數(shù)據(jù)中心252a-252c確定COP的過(guò)程中引入懲罰因子。例如，在確定是否將應(yīng)用程序分配給數(shù)據(jù)中心252a-252c時(shí)，如果檢測(cè)到懲罰因子，則協(xié)同分配器224可以不考慮252a-252c中的任何數(shù)據(jù)中心。
或者，可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心252a-252c中除濕器(或者加濕器)的工作等級(jí)來(lái)指定懲罰因子。從而，可以將值指定給各種等級(jí)的除濕器(或者加濕器)行為，而這些行為與具有正在工作的除濕器的數(shù)據(jù)中心252a-252c的懲罰因子相關(guān)。在該實(shí)例中，可以為具有更高等級(jí)的除濕器或加濕器行為的數(shù)據(jù)中心252a-252c指定更大的懲罰因子?？梢詮某凉衿髡诠ぷ鞯臄?shù)據(jù)中心252a-252c的COP中減去所述懲罰因子，或者，可以減小這些數(shù)據(jù)中心的COP。此外，可以根據(jù)除濕(或加濕)的等級(jí)來(lái)確定COP減小的量級(jí)。在這方面，由于除濕(或加濕)操作的緣故，252a-252c中的COP量級(jí)減小的數(shù)據(jù)中心的能量效率系數(shù)(χ)將比252a-252c中的COP未減小的數(shù)據(jù)中心的該系數(shù)低。
作為另一個(gè)實(shí)例，可以將數(shù)據(jù)中心252a-252c的RH量級(jí)與預(yù)定整定點(diǎn)進(jìn)行比較?？梢愿鶕?jù)多個(gè)因素來(lái)確定這些預(yù)定的RH整定點(diǎn)量級(jí)。例如，可以根據(jù)部件122或CRAC單元114的制造商提供的說(shuō)明書(shū)、對(duì)CRAC單元114在各個(gè)RH量級(jí)下進(jìn)行的功耗量級(jí)測(cè)試等來(lái)確定這些整定點(diǎn)量級(jí)。在該實(shí)例中，如果在給定數(shù)據(jù)中心252a-252c測(cè)量的RH量級(jí)相對(duì)于預(yù)定的RH整定點(diǎn)量級(jí)的誤差處于預(yù)定誤差范圍內(nèi)(如處于RH整定點(diǎn)量級(jí)的約8％的范圍內(nèi))，則協(xié)同分配器224可以考慮將該數(shù)據(jù)中心252a-252c作為用于執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的候選者。然而，如果在給定數(shù)據(jù)中心252a-252c測(cè)量的RH量級(jí)落在誤差量級(jí)范圍之外，則協(xié)同分配器224將不考慮數(shù)據(jù)中心252a-252c。在任何情況下，協(xié)同分配器224均可從剩下的候選數(shù)據(jù)中心252a-252c中選擇一個(gè)數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行應(yīng)用程序258。
此外，可以將協(xié)同分配器224配置為如果由數(shù)據(jù)中心252a-252c執(zhí)行應(yīng)用程序258，則根據(jù)數(shù)據(jù)中心252a-252c的預(yù)測(cè)能量效率系數(shù)(χ)值來(lái)選擇數(shù)據(jù)中心252a-252c。從而，GRAM 254a-254c可以配置為通過(guò)為各個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c安排的附加工作負(fù)荷來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)中心的SHI量級(jí)進(jìn)行預(yù)測(cè)或建模。GRAM 254a-254c可以根據(jù)預(yù)測(cè)的SHI量級(jí)來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)。在這方面，數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)可能隨附加的工作負(fù)荷而變化。可以將協(xié)同分配器224配置為考慮能量效率系數(shù)(χ)變化的可能性，并由此可以選擇對(duì)計(jì)劃的工作負(fù)荷而言具有最高的WPI的數(shù)據(jù)中心252a-252c。
可通過(guò)用各種工作負(fù)荷對(duì)數(shù)據(jù)中心252a-252c進(jìn)行測(cè)試來(lái)確定它們對(duì)SHI的影響而確定基于預(yù)期的附加工作負(fù)荷的SHI改變。或者，可以根據(jù)制造商指定的數(shù)據(jù)中心252a-252c中包含的部件122的散熱特性來(lái)計(jì)算SHI改變。另外，可以利用制造商指定的散熱特性和所述測(cè)試的組合來(lái)確定增加的工作負(fù)荷對(duì)數(shù)據(jù)中心252a-252c的SHI量級(jí)的影響。
在任何情況下，可以將預(yù)期的SHI量級(jí)和/或能量效率系數(shù)(χ)以查找表、圖標(biāo)等形式存儲(chǔ)在GRAM 254a-254c的存儲(chǔ)器中。此外，可以將該信息發(fā)送到信息設(shè)施222，并由協(xié)同分配器224取得該信息。
圖2B中也示出了代理256，該代理配置為根據(jù)與能量使用或者能量保存無(wú)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序?；蛘?，代理256配置為查詢信息設(shè)施222，以確定哪個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c能執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。一方面，代理256可以包括計(jì)算設(shè)備或在計(jì)算設(shè)備上工作的軟件，上述設(shè)備或軟件配置為選擇一個(gè)或者多個(gè)滿足要求的數(shù)據(jù)中心252a-252c。
在做此決定時(shí)，代理256配置為獲取與數(shù)據(jù)中心252a-252c中的可用資源相關(guān)的信息。更具體地，代理256可以確定一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c是否包含合適的資源(即機(jī)器、軟件、操作系統(tǒng)、資源實(shí)例等)來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。代理256也可以從信息設(shè)施222接收與可用于執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的資源數(shù)量相關(guān)的信息，以及關(guān)于所述資源是否具有足夠數(shù)量的資源實(shí)例來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的信息。此外，代理256可確定是否存在任何阻止數(shù)據(jù)中心252a-252c執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的約束。所述約束可包括限制或安全問(wèn)題，這些事項(xiàng)可能會(huì)阻止將工作負(fù)荷分配給特定的數(shù)據(jù)中心。從而，這些約束可以包括要求在美國(guó)境內(nèi)執(zhí)行某些應(yīng)用程序的許可協(xié)議。
在工作中，代理256可以接收資源說(shuō)明語(yǔ)言(RSL)形式的針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求。該RSL可包括對(duì)特定應(yīng)用程序258所需服務(wù)的描述。代理256可配置為確定需要哪些特定資源(及其數(shù)量)來(lái)執(zhí)行特定應(yīng)用程序258所需的服務(wù)，可以將此視為基礎(chǔ)RSL。一方面，代理256可以將RSL轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)RSL。例如，應(yīng)用程序258可以包括RSL形式的、針對(duì)BEA和Oracle的入口應(yīng)用程序的請(qǐng)求，該應(yīng)用程序配置為服務(wù)每小時(shí)100位用戶。代理256可以將該請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)RSL，該基礎(chǔ)RSL可以包括關(guān)于需要5臺(tái)rp2450服務(wù)器(具有超過(guò)1GB的內(nèi)存)、12臺(tái)lp2000r服務(wù)器以及8臺(tái)DL360來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的指示。
通常，基礎(chǔ)RSL可以規(guī)定，需要一定數(shù)目的計(jì)算設(shè)備來(lái)執(zhí)行特定的應(yīng)用程序258，其中，這些設(shè)備具有預(yù)定的體系結(jié)構(gòu)，并能運(yùn)行預(yù)定的時(shí)段。代理256可以查詢信息設(shè)施222，以獲得與數(shù)據(jù)中心252a-252c中的可用資源有關(guān)的信息。代理256可以將數(shù)據(jù)中心252a-252c中的可用資源與基礎(chǔ)RSL中給出的資源需求進(jìn)行比較，以確定哪個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c具有足夠的資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。可以以多種不同的方式進(jìn)行上述比較。例如，可以將應(yīng)用程序258所需的基礎(chǔ)RSL信息和來(lái)自信息設(shè)施222的數(shù)據(jù)中心252a-252c的信息匯編成圖或者表格，這樣，代理256便可以將它們進(jìn)行直接比較。
如果代理256確定252a-252c中不存在具有足夠的資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)中心，則代理256可以確定不執(zhí)行應(yīng)用程序258。如果代理256確定252a-252c中的單個(gè)數(shù)據(jù)中心具有足夠的資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序，則代理256可以將所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258提交給252a-252c中的該數(shù)據(jù)中心，這樣，應(yīng)用程序258可以通過(guò)252a-252c中的該數(shù)據(jù)中心來(lái)執(zhí)行。如果代理確定252a-252c中存在多于一個(gè)滿足執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的條件的數(shù)據(jù)中心，則代理256可以將滿足要求的數(shù)據(jù)中心252a-252c的身份發(fā)送到協(xié)同分配器224。
或者，代理256可以將基礎(chǔ)RSL形式的需求發(fā)送到協(xié)同分配器224。在該實(shí)例中，協(xié)同分配器224可以查詢信息設(shè)施222，以獲得與數(shù)據(jù)中心252a-252c中的可用資源有關(guān)的信息。協(xié)同分配器224可以將基礎(chǔ)RSL形式的需求與數(shù)據(jù)中心252a-252c中的可用資源進(jìn)行比較，以確定252a-252c中的哪個(gè)數(shù)據(jù)中心能執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。協(xié)同分配器224可根據(jù)滿足要求的數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)來(lái)選擇252a-252c中的一個(gè)滿足要求的數(shù)據(jù)中心。從而，如上所述，協(xié)同分配器224可以選擇252a-252c中具有最高能量效率系數(shù)的數(shù)據(jù)中心。
根據(jù)另一實(shí)例，協(xié)同分配器224可以直接接收針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求，而無(wú)需從代理256接收信息。在該實(shí)例中，可以以基礎(chǔ)RSL的形式直接將針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求提交給協(xié)同分配器224。如上所述，協(xié)同分配器224可以將基礎(chǔ)RSL形式的需求與數(shù)據(jù)中心252a-252c中的可用資源進(jìn)行比較，以確定252a-252c中的哪個(gè)數(shù)據(jù)中心包含適當(dāng)?shù)馁Y源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。此外，同樣如上所述，協(xié)同分配器224可以選擇數(shù)據(jù)中心252a-252c中之一來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。
圖4A示出了一種工作負(fù)荷安排方法的工作模式400的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解，以下對(duì)工作模式400進(jìn)行的描述僅僅是各種用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的不同方式中的一種方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，工作模式400表示一般的情形，并可以向其中添加其他步驟或除去、修改、重新排列現(xiàn)有步驟，而不至于背離本發(fā)明的范圍。
因?yàn)榻Y(jié)合圖2A所示的框圖200描述了工作模式400，因而在該描述中也提及了其中的元件。然而，應(yīng)當(dāng)理解，工作模式400并不限于采用框圖200中給出的元件。相反，應(yīng)當(dāng)理解，可以通過(guò)另一工作負(fù)荷安排系統(tǒng)(具有不同于框圖200所示配置的配置)來(lái)實(shí)施工作模式400。
如圖所示，可以在步驟402處開(kāi)始或啟動(dòng)工作模式400。工作模式400的啟動(dòng)可包括啟動(dòng)數(shù)據(jù)中心100中的部件122和冷卻系統(tǒng)(如CRAC單元114和通風(fēng)片116)。一旦啟動(dòng)，則傳感器208-212將檢測(cè)數(shù)據(jù)中心100的一個(gè)或者多個(gè)位置處的工作條件，如步驟404所示。例如，可以設(shè)置傳感器208-212，以檢測(cè)由CRAC單元114提供的冷卻流體的溫度、各個(gè)機(jī)架入口處的冷卻流體的溫度、各個(gè)機(jī)架出口處的冷卻流體的溫度，等等。根據(jù)所檢測(cè)的這些條件，熱指數(shù)計(jì)算器模塊218可以在步驟406中計(jì)算數(shù)據(jù)中心100的供熱指數(shù)(SHI)。
熱指數(shù)計(jì)數(shù)器模塊218也可配置為確定各種負(fù)荷條件下的SHI級(jí)量級(jí)。熱指數(shù)計(jì)算器模塊218可通過(guò)測(cè)試或根據(jù)制造商指定的部件122的熱輸出來(lái)確定SHI量級(jí)。在這方面，可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心100的預(yù)期負(fù)荷量級(jí)來(lái)得出SHI量級(jí)?？梢詫⑼ㄟ^(guò)熱指數(shù)計(jì)算器模塊218獲得的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中，并可將其發(fā)送到信息設(shè)施222。
在步驟408處，工作負(fù)荷安排模塊228可確定數(shù)據(jù)中心100中的資源，如部件122、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器，顯示器、其他硬件和軟件，等等。對(duì)資源進(jìn)行確定與在數(shù)據(jù)中心100中執(zhí)行資源清查類(lèi)似，并可以表格或任何其他適當(dāng)?shù)男问綄⒔Y(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中。在步驟410中，工作負(fù)荷安排模塊228也可以確定資源的當(dāng)前工作負(fù)荷及其計(jì)劃的工作負(fù)荷。
在步驟412中，控制器204也可以從外部傳感器232接收與數(shù)據(jù)中心100周?chē)沫h(huán)境條件有關(guān)的信息。此外，在步驟414中，控制器204可以從時(shí)鐘234接收與時(shí)間相關(guān)的信息?？梢詫臅r(shí)鐘234接收的時(shí)間與控制器204接收各種輸入信息的時(shí)間進(jìn)行關(guān)聯(lián)。從時(shí)鐘234接收的時(shí)間可能與本地時(shí)間相關(guān)，或者它可能基于GMT。在任何情況下，控制器204可以將通過(guò)輸入模塊206接收的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中。該信息可以包括SHI信息、資源信息、環(huán)境溫度以及時(shí)間信息。
在步驟416處，可以建立控制器204與信息設(shè)施222之間的通信。所述通信的建立可包括用通信模塊220形成至信息設(shè)施222的鏈路。通信模塊220可通過(guò)任何合適的公知方式(如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)226)與信息設(shè)施222形成通信鏈路。
在步驟418中，控制器204可將上述信息發(fā)送到信息設(shè)施222。將信息發(fā)送到信息設(shè)施222可包括發(fā)送與GRAM 254a-254c相關(guān)的數(shù)據(jù)中心252a-252c的身份?？赏ㄟ^(guò)指定的序列號(hào)、IP地址或其他公知的標(biāo)識(shí)手段來(lái)識(shí)別數(shù)據(jù)中心252a-252c。
步驟418之后，在步驟420中，控制器204可確定是否重復(fù)工作模式400?？刂破?04可響應(yīng)信息設(shè)施222的請(qǐng)求、在進(jìn)行預(yù)定次數(shù)的迭代后、在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后、在一天中的預(yù)定時(shí)刻、根據(jù)用戶的人工重復(fù)而確定將重復(fù)工作模式400。如果在步驟420中確定要重復(fù)工作模式400，則重復(fù)步驟404-420，直到在步驟420中滿足終止條件為止。
當(dāng)控制器204確定結(jié)束工作模式400時(shí)，如步驟422所示，這時(shí)可能已滿足終止條件。例如，如果不存在重復(fù)工作模式400的條件，則控制器204可以確定結(jié)束工作模式400。此外，用戶可以人工指令控制器204停止工作模式400的執(zhí)行。作為另一實(shí)例，當(dāng)部件和/或冷卻系統(tǒng)的電源關(guān)斷時(shí)，可以結(jié)束工作模式400。在任何情況下，終止條件422類(lèi)似于工作模式400的閑置模式，因?yàn)楣ぷ髂Ｊ?00可以重新啟動(dòng)。
圖4B示出了一種工作負(fù)荷安排方法的工作模式450的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解，以下對(duì)工作模式450的描述僅是各種用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的不同方式中的一種方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，工作模式450表示一般情形，并且可以向其中添加其他步驟或除去、修改、重新排列現(xiàn)有步驟，而不至于背離本發(fā)明的范圍。
因?yàn)榻Y(jié)合圖2B所示的框圖250描述了工作模式450，因而在該描述中也提及了其中的元件。然而，應(yīng)當(dāng)理解，工作模式450并不限于采用框圖250中給出的元件。相反，應(yīng)當(dāng)理解，可以通過(guò)另一工作負(fù)荷安排系統(tǒng)(具有不同于框圖250所示配置的配置)來(lái)實(shí)施工作模式450。
如圖所示，可以在步驟452開(kāi)始或啟動(dòng)工作模式450。可通過(guò)建立GRAM 254a-254c與信息設(shè)施222之間的通信來(lái)啟動(dòng)工作模式450。此外，如步驟454所示，GRAM 254a-254c可以將信息發(fā)送到信息設(shè)施222。從而，步驟452和454可以分別類(lèi)似于圖4A所示的步驟416和418。如上所述，GRAM 254a-254c可以包括控制器204，并可以以類(lèi)似于結(jié)合圖4A描述的方式工作。在這方面，252a-252c中的各個(gè)數(shù)據(jù)中心的GRAM 254a-254c可發(fā)送與SHI信息、資源信息、環(huán)境溫度、時(shí)間信息等有關(guān)的信息。信息服務(wù)222可以將該信息存儲(chǔ)在相關(guān)存儲(chǔ)器中。
此外，或者另外，如步驟456，可通過(guò)接收針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求來(lái)啟動(dòng)工作模式450。取決于與應(yīng)用程序258對(duì)應(yīng)的RSL的范圍，可以通過(guò)代理256和/或能量感知協(xié)同分配器224來(lái)接收針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求。更具體地，如果請(qǐng)求以RSL的形式提交，則代理256可以接收針對(duì)應(yīng)用程序258的該請(qǐng)求。然而，如果請(qǐng)求以基礎(chǔ)RSL的形式提交，則協(xié)同分配器224可以接收針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求。
如果以RSL的形式將針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求提交給代理256，則代理256可以在步驟458中確定執(zhí)行應(yīng)用程序258的條件，這可包括將RSL轉(zhuǎn)換成基礎(chǔ)RSL。執(zhí)行應(yīng)用程序258的條件可包括與執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258所需的資源、執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258所需的時(shí)間、是否存在任何關(guān)于在何處和/或何時(shí)執(zhí)行應(yīng)用程序258的約束等有關(guān)的信息。如上所述，可以將這些條件與RSL形式的針對(duì)應(yīng)用程序258的請(qǐng)求一起進(jìn)行發(fā)送。
代理256可以查詢信息設(shè)施222，以獲得由信息服務(wù)222從GRAM254a-254c接收的部分或全部信息。代理256可以將基礎(chǔ)RSL信息與從GRAM 254a-254c接收的信息進(jìn)行比較，以確定252a-252c中的哪個(gè)數(shù)據(jù)中心包括必要的資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。在步驟460中，代理256可以匯編252a-252c中具有足夠資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的數(shù)據(jù)中心的列表，或是對(duì)這些數(shù)據(jù)中心進(jìn)行識(shí)別。在步驟462中，如果代理256確定252a-252c中不存在包含必要資源的數(shù)據(jù)中心(DC)，則在步驟464中，代理256可確定是否改變資源說(shuō)明。如果代理256確定可以改變某些資源需求來(lái)使得由252a-252c中一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)中心能執(zhí)行應(yīng)用程序258，則在步驟464中，代理256可以決定改變資源說(shuō)明。例如，如果可以由數(shù)量更少的處理器花更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)，則代理256可以確定252a-252c中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心能執(zhí)行應(yīng)用程序258。在這種情況下，代理256可通過(guò)改變應(yīng)用程序258所需的資源說(shuō)明的某些方面來(lái)在步驟466中改變資源說(shuō)明，例如，代理256可以改變執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的部件類(lèi)型。
然而，如果代理256在步驟464中決定不改變資源說(shuō)明，則可以在步驟468中結(jié)束工作模式450。例如，如果代理256確定即使改變資源說(shuō)明252a-252c中也不存在具有足夠資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的數(shù)據(jù)中心，則代理256可以決定不改變資源說(shuō)明。作為另一實(shí)例，可以不給予代理256修改資源說(shuō)明的權(quán)利，從而它不能改變資源說(shuō)明。步驟468等同于工作模式450的閑置模式，因?yàn)楣ぷ髂Ｊ?50可響應(yīng)對(duì)針對(duì)另一應(yīng)用程序258的請(qǐng)求的接收而重新啟動(dòng)，或通過(guò)人工啟動(dòng)等方式而重新啟動(dòng)。
如果252a-252c中存在至少一個(gè)具有必要的資源來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的數(shù)據(jù)中心，則代理256可確定252a-252c中的哪個(gè)數(shù)據(jù)中心可以執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序。在步驟470中，代理256可確定252a-252c中是否存在超過(guò)一個(gè)能執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)中心(DC)。如果252a-252c中僅有一個(gè)數(shù)據(jù)中心能執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258，則代理256可以在步驟472中命令252a-252c中的該數(shù)據(jù)中心執(zhí)行請(qǐng)求的應(yīng)用程序258。然而，如果代理256確定252a-252c中存在超過(guò)一個(gè)滿足條件的數(shù)據(jù)中心，則代理256可以在步驟474中將252a-252c中滿足條件的數(shù)據(jù)中心的身份發(fā)送到能量感知協(xié)同分配器224?；蛘撸缫陨显敿?xì)描述的，代理256可以將基礎(chǔ)RSL發(fā)送到協(xié)同分配器224。
協(xié)同分配器224可以查詢信息設(shè)施222，以便從信息設(shè)施222獲得252a-252c中的滿足條件的數(shù)據(jù)中心的能量效率系數(shù)(χ)，或者，從信息設(shè)施222獲取SHI和COP等信息，使得協(xié)同分配器224可以在步驟476中計(jì)算數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)。在確定數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)時(shí)，可以使用執(zhí)行應(yīng)用程序258時(shí)數(shù)據(jù)中心252a-252c的COP。從而，如果在發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)候執(zhí)行應(yīng)用程序，則可以使用請(qǐng)求應(yīng)用程序258時(shí)數(shù)據(jù)中心252a-252c的COP來(lái)確定數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)?；蛘?，如果將在隨后執(zhí)行應(yīng)用程序258，則可以采用數(shù)據(jù)中心252a-252c的預(yù)測(cè)的COP來(lái)確定能量效率系數(shù)(χ)。并且，可以在應(yīng)用程序258的配置的執(zhí)行時(shí)段內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)中心252a-252c的COP進(jìn)行平均。在一個(gè)實(shí)例中，可根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)中心252a-252c在一段時(shí)間內(nèi)的平均COP得出能量效率系數(shù)(χ)。
作為另一實(shí)例，協(xié)同分配器224可以用預(yù)期的工作負(fù)荷或由數(shù)據(jù)中心252a-252c執(zhí)行的應(yīng)用程序258來(lái)確定數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)。如上所述，GRAM 254a-254c可以確定，當(dāng)增加施加給數(shù)據(jù)中心252a-252c的工作負(fù)荷時(shí)，SHI量級(jí)是如何受到影響的。隨著SHI量級(jí)發(fā)生改變，數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)也發(fā)生改變。在這方面，當(dāng)前條件下和預(yù)測(cè)的負(fù)荷條件下的能量效率系數(shù)(χ)可能不同。取決于為協(xié)同分配器224配置的工作方式，協(xié)同分配器224可以根據(jù)以上的任一條件對(duì)數(shù)據(jù)中心252a-252c進(jìn)行選擇。
作為另一示例，可以用上述的經(jīng)過(guò)修改的COP來(lái)確定數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)?；蛘撸缟纤?，可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心252a-252c周?chē)腞H量級(jí)而減小數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)(尤其是COP)。此外，如果252a-252c中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心的RH量級(jí)相對(duì)于預(yù)定RH整定點(diǎn)的誤差處于預(yù)定誤差范圍之外，則在確定用于執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序258的數(shù)據(jù)中心時(shí)，可以不考慮這些數(shù)據(jù)中心。
在步驟478中，協(xié)同分配器224可以比較數(shù)據(jù)中心252a-252c的能量效率系數(shù)(χ)，并選擇252a-252c中具有最高能量效率系數(shù)(χ)的數(shù)據(jù)中心?？梢詫⒆罡吣芰啃氏禂?shù)(χ)視為工作負(fù)荷安排指示(WPI)，因?yàn)閃PL＝max(χi)i。
協(xié)同分配器224可以將工作負(fù)荷或應(yīng)用程序258提交給252a-252c中選定的數(shù)據(jù)中心，如步驟472所示。可通過(guò)經(jīng)由與252a-252c中選定的數(shù)據(jù)中心相關(guān)的GRAM 254a-254c的通信模塊進(jìn)行的通信來(lái)將工作負(fù)荷或應(yīng)用程序提交給252a-252c中選定的數(shù)據(jù)中心。
在一個(gè)可替代的實(shí)例中，如果通過(guò)基礎(chǔ)RSL將應(yīng)用程序258直接提交給協(xié)同分配器224，則步驟458-470可以省略。此外，在步驟474中，可以將252a-252c中滿足要求的數(shù)據(jù)中心的身份或基礎(chǔ)RSL直接提交給協(xié)同分配器224。協(xié)同分配器224也可以在步驟476中獲取252a-252c中滿足條件的數(shù)據(jù)中心的能量效率系數(shù)，并可執(zhí)行步驟478和472。
可以將工作模式400和450中給出的操作以公用程序、程序或子程序的形式包含在任何理想的計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)介質(zhì)中。此外，可以用以處于運(yùn)行和非運(yùn)行狀態(tài)的多種形式存在的計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)施工作模式400和450。例如，該程序可以是由源代碼、目標(biāo)代碼、可執(zhí)行代碼或其他格式的程序指令組成的軟件程序?？梢栽谟?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中包含上述任何一種方式，其中，所述介質(zhì)包括存儲(chǔ)設(shè)備和壓縮或非壓縮形式的信號(hào)。
示范性的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備包括傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)RAM、ROM、EPROM、EEPROM以及磁盤(pán)、磁帶或光盤(pán)、光帶。示范性的計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)(無(wú)論是否已經(jīng)用載波進(jìn)行調(diào)制)是駐留或運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以訪問(wèn)的那些信號(hào)，包括通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)下載的信號(hào)。前述內(nèi)容的具體實(shí)例包括通過(guò)CD ROM或互聯(lián)網(wǎng)下載來(lái)發(fā)布程序。在某種意義上，作為一種抽象實(shí)體，互聯(lián)網(wǎng)本身是一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。對(duì)通用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而言也是如此。因此，應(yīng)當(dāng)理解，任何能執(zhí)行上述功能的電子設(shè)備均能執(zhí)行以上列舉的功能。
圖5示出了一種根據(jù)某一實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500可以包括控制器204、信息設(shè)施222、協(xié)同分配器224、GRAM254a-254c和/或代理258。在這方面，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500可以用作執(zhí)行以上結(jié)合工作負(fù)荷安排系統(tǒng)202和252的各種部件而描述的一個(gè)或多個(gè)功能的平臺(tái)。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500包括一個(gè)或多個(gè)控制器，如處理器502。處理器502可用于執(zhí)行上述的工作模式400和450中的部分或全部步驟。通過(guò)通信總線504傳送來(lái)自處理器502的命令和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500也包括主存儲(chǔ)器506和輔助存儲(chǔ)器508，所述主存儲(chǔ)器506可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，其中，可以在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)執(zhí)行用于設(shè)備控制器238和/或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)244的控制器的程序代碼。所述輔助存儲(chǔ)器508可包括一個(gè)或多個(gè)硬。
權(quán)利要求
1.一種在數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之間安排工作負(fù)荷的系統(tǒng)(202，250)，所述系統(tǒng)(202，250)包括多個(gè)網(wǎng)格資源分配管理器(GRAM)(254a-254c)，其中，所述GRAM(254a-254c)配置為從所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)獲取信息；信息設(shè)施(222)，配置為從所述多個(gè)GRAM(254a-254c)接收信息；代理(256)，配置為接收應(yīng)用程序請(qǐng)求(258)并從所述應(yīng)用程序請(qǐng)求(258)中確定資源需求，其中，所述代理(256)配置為確定哪個(gè)數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)具有足夠資源來(lái)執(zhí)行所述請(qǐng)求的應(yīng)用程序(258)；以及協(xié)同分配器(224)，配置為接收與所述具有足夠資源的數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)有關(guān)的信息，其中，所述協(xié)同分配器(224)進(jìn)一步配置為基于所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的能量效率特性而選擇所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之一來(lái)執(zhí)行所述請(qǐng)求的應(yīng)用程序(258)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(202，250)，其中，所述GRAM(254a-254c)配置為確定所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的供熱指數(shù)，其中，由所述信息設(shè)施(222)從所述GRAM(254a-254c)接收的信息包括所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的所述供熱指數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(202，250)，其中，所述GRAM(254a-254c)配置為確定所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中包含的資源，其中，由所述信息設(shè)施(222)從所述GRAM(254a-254c)接收的信息包括與所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中包含的資源有關(guān)的信息，且其中所述資源包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)器、存儲(chǔ)設(shè)備和處理器，并且確定所述資源還包括確定所述資源的當(dāng)前的和計(jì)劃的工作負(fù)荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(202，250)，其中，所述應(yīng)用程序請(qǐng)求(258)采取資源說(shuō)明語(yǔ)言的形式，所述資源說(shuō)明語(yǔ)言定義了用于執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)的資源需求，其中，所述代理(256)配置為通過(guò)將所述用于執(zhí)行應(yīng)用程序(258)的資源需求與從所述信息設(shè)施接收的有關(guān)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中的資源的信息進(jìn)行比較，以識(shí)別一個(gè)或者多個(gè)具有足夠資源的滿足要求的數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)，并且所述協(xié)同分配器(224)配置為接收所述一個(gè)或者多個(gè)滿足要求的數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的身份，并確定各個(gè)滿足要求的數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的能量效率系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(202，250)，其中，所述應(yīng)用程序請(qǐng)求(258)采取基礎(chǔ)資源說(shuō)明語(yǔ)言的形式，所述基礎(chǔ)資源說(shuō)明語(yǔ)言定義了用于執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)的資源需求，其中，所述協(xié)同分配器(224)配置為接收基礎(chǔ)資源說(shuō)明語(yǔ)言形式的應(yīng)用程序請(qǐng)求(258)，且所述協(xié)同分配器(224)進(jìn)一步配置為基于所述基礎(chǔ)資源說(shuō)明語(yǔ)言中定義的資源與所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的所述能量效率特性之間的比較而選擇所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之一來(lái)執(zhí)行所述請(qǐng)求的應(yīng)用程序(258)。
6.一種在數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之間安排工作負(fù)荷的方法(400，450)，所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)與網(wǎng)格資源分配管理器(GRAM)(254a-254c)相關(guān)聯(lián)，所述方法包括在信息設(shè)施(222)中記錄(454)從GRAM(254a-254c)接收的與所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中的可用資源有關(guān)的信息；接收(454)執(zhí)行應(yīng)用程序(258)的請(qǐng)求，并從所述信息設(shè)施(222)接收(454)所述信息；將所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中的可用資源與用于執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)的資源進(jìn)行比較(460)；確定(460)哪個(gè)數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)包含足夠的用于執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)的可用資源；以及基于所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的能量效率特性而選擇(478)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之一來(lái)執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法(400，450)，還包括在所述GRAM(254a-254c)中，檢測(cè)(404)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)內(nèi)部和外部的一個(gè)或者多個(gè)環(huán)境條件，基于所述檢測(cè)的一個(gè)或者多個(gè)環(huán)境條件來(lái)計(jì)算(406)熱指數(shù)，并確定(408)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中的可用資源，以及將與所述熱指數(shù)和所述可用資源有關(guān)的信息發(fā)送(418)到信息設(shè)施(222)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7中任一項(xiàng)所述的方法(400，450)，還包括計(jì)算(406)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的供熱指數(shù)；確定(476)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的性能系數(shù)；以及計(jì)算(476)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的能量效率系數(shù)，其中，選擇所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之一來(lái)執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)的步驟包括選擇(478)具有最高能量效率系數(shù)的數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)。
9.一種在數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之間安排工作負(fù)荷的系統(tǒng)(202，250)，所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)與分配資源的裝置(254a-254c)相關(guān)聯(lián)，所述系統(tǒng)(202，250)包括用于記錄從分配所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的資源的裝置(254a-254c)接收的、與所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)中的可用資源有關(guān)的信息的裝置(222)；用于將所述可用資源與執(zhí)行請(qǐng)求的應(yīng)用程序(258)所需的資源進(jìn)行比較的裝置(256)；用于在所述比較裝置(256)和所述分配資源的裝置(254a-254c)之間進(jìn)行通信的裝置(226)；基于所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的能量效率特性而選擇所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之一來(lái)執(zhí)行所述應(yīng)用程序(258)的裝置(224)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)(202，250)，其中，所述分配資源的裝置(254a-254c)包括用于計(jì)算所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的供熱指數(shù)的裝置(218)，用于確定所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的性能系數(shù)(254a-254c)的裝置，以及用于計(jì)算所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的能量效率系數(shù)(254a-254c)的裝置，其中，用于選擇(224)所述數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)之一的裝置包括選擇(224)具有最高能量效率系數(shù)的數(shù)據(jù)中心(100，252a-252c)的裝置。
全文摘要
一種在數(shù)據(jù)中心(100，252a－252c)之間安排工作負(fù)荷的系統(tǒng)(202，250)，包括多個(gè)網(wǎng)格資源分配管理器(GRAM)(254a－254c)，其中，所述GRAM(254a－254c)配置為從數(shù)據(jù)中心(100，252a－252c)獲取信息。所述系統(tǒng)(202，250)還包括信息設(shè)施(222)，配置為從多個(gè)GRAM(254a－254c)接收信息；以及代理(256)，配置為接收應(yīng)用程序請(qǐng)求(258)并從所述請(qǐng)求(258)中確定資源需求，其中，所述代理(256)配置為確定哪個(gè)數(shù)據(jù)中心(100，252a－252c)具有足夠資源來(lái)執(zhí)行請(qǐng)求的應(yīng)用程序(258)。所述系統(tǒng)(202，250)還包括協(xié)同分配器(224)，配置為接收與具有足夠資源的數(shù)據(jù)中心(100，252a－252c)有關(guān)的信息，其中，所述協(xié)同分配器(224)進(jìn)一步配置為基于數(shù)據(jù)中心(100，252a－252c)的能量效率特性而選擇一個(gè)數(shù)據(jù)中心(100，252a－252c)來(lái)執(zhí)行所請(qǐng)求的應(yīng)用程序(258)。
文檔編號(hào)G06F9/00GK1965297SQ200580018238
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者C·D·帕特爾, R·夏馬, C·E·巴什, S·格勞普納 申請(qǐng)人:惠普開(kāi)發(fā)有限公司