基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法：包括如下步驟：1)設(shè)定數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的電源和功耗的策略；2)在策略引擎的調(diào)度下，設(shè)備控制裝置按照設(shè)定的策略對(duì)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行實(shí)施控制；3)實(shí)時(shí)監(jiān)控電源模塊工作情況，通過(guò)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的主板電源接口實(shí)施監(jiān)控；4)對(duì)第3）步中所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算；5)將第4）步中所得分析結(jié)果反饋策略引擎，策略引擎做出判斷并通過(guò)設(shè)備控制裝置調(diào)整數(shù)據(jù)中心的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。采用這種方法，對(duì)數(shù)據(jù)中心的能耗情況進(jìn)行了設(shè)備級(jí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)監(jiān)控結(jié)果實(shí)施分析判斷、實(shí)施控制，而且分析判斷的策略和規(guī)則可以自由定制，可有效保障數(shù)據(jù)中心良好的運(yùn)行狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IT運(yùn)維服務(wù)領(lǐng)域，尤其是一種基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IT技術(shù)的廣泛發(fā)展和應(yīng)用，人們對(duì)IT技術(shù)的依賴也越來(lái)越大，承載信息技術(shù)方案的設(shè)備實(shí)體的規(guī)模日益龐大，數(shù)據(jù)中心作為專業(yè)載體，可提高各設(shè)備的利用效率和維護(hù)水平，但在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和使用中也存在諸多問(wèn)題，其中，高能耗問(wèn)題不僅影響了運(yùn)營(yíng)成本，而且威脅到了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設(shè)備如服務(wù)器一般長(zhǎng)期開(kāi)機(jī)運(yùn)行，即使設(shè)計(jì)負(fù)載不飽和或者負(fù)載波谷時(shí)段，也難以實(shí)現(xiàn)停機(jī)管控，不利于降低能耗、節(jié)約供電成本；與此同時(shí)，長(zhǎng)期高能耗帶導(dǎo)致熱能淤積，往往需要采取額外的制冷措施，這又一次增加了數(shù)據(jù)中心維護(hù)成本；再者，出于對(duì)服務(wù)器過(guò)密、無(wú)法及時(shí)散熱，威脅到設(shè)備穩(wěn)定工作的擔(dān)憂，數(shù)據(jù)中心機(jī)柜實(shí)際難以滿柜，影響了利用率而間接提高了成本；另外，供電異常會(huì)造成數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)丟失，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]因此，如何對(duì)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以避免數(shù)據(jù)中心局部過(guò)熱，解決功耗狀態(tài)未知；如何在允許范圍內(nèi)提高數(shù)據(jù)中心機(jī)架的密度以減少成本；如何在供電異常的情況下提前告警，并自動(dòng)降低數(shù)據(jù)中心功耗以獲取關(guān)鍵的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)搶救，均是當(dāng)下IT運(yùn)維領(lǐng)域的管理人員面臨的迫切問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源功耗的有效監(jiān)控，及時(shí)、全面、準(zhǔn)確的對(duì)能耗情況進(jìn)行監(jiān)控，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)中心工作情況的分析和判斷，進(jìn)而實(shí)施管理和控制，以促使數(shù)據(jù)中心處于更合理的運(yùn)行狀態(tài)，并克服現(xiàn)有技術(shù)中的前述不足。
[0005]本發(fā)明的目的采用如下方案實(shí)現(xiàn):基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法:包括如下步驟:
1)、設(shè)定數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的電源和功耗的策略；
2)、在策略引擎的調(diào)度下，設(shè)備控制裝置按照設(shè)定的策略對(duì)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行實(shí)施控
制；
3)、實(shí)時(shí)監(jiān)控電源模塊工作情況，通過(guò)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的主板電源接口實(shí)施監(jiān)控；
4)、對(duì)第3)步中所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算；
5)、將第4)步中所得分析結(jié)果反饋策略引擎，策略引擎做出判斷并通過(guò)設(shè)備控制裝置調(diào)整數(shù)據(jù)中心的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
[0006]采用這種方法，對(duì)數(shù)據(jù)中心的能耗情況進(jìn)行了設(shè)備級(jí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)監(jiān)控結(jié)果實(shí)施分析判斷，還根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)中心的設(shè)備實(shí)施了控制，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作狀態(tài)，而且分析判斷的策略和規(guī)則可以自由定制，增強(qiáng)了調(diào)控的靈活性和豐富性。[0007]應(yīng)用上述方法的基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)包含有策略數(shù)據(jù)庫(kù)、策略引擎、數(shù)據(jù)處理裝置、設(shè)備控制裝置、監(jiān)控裝置；策略數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理裝置、設(shè)備控制裝置均與策略引擎通訊連接，監(jiān)控裝置與數(shù)據(jù)處理裝置通訊連接，其中:
策略數(shù)據(jù)庫(kù):用于設(shè)置并保存電源和功耗的策略；
策略引擎:用于根據(jù)策略數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)設(shè)策略調(diào)用數(shù)據(jù)處理裝置和設(shè)備控制裝置；數(shù)據(jù)處理裝置:用于保存監(jiān)控裝置采集到得數(shù)據(jù)，并進(jìn)行策略計(jì)算和分析并將最終結(jié)果反饋給策略引擎；
設(shè)備控制裝置:用于根據(jù)策略引擎做出的判斷對(duì)數(shù)據(jù)中心各設(shè)備實(shí)施控制；
監(jiān)控裝置:用于對(duì)數(shù)據(jù)中心各設(shè)備實(shí)施監(jiān)控，并采集監(jiān)控所得原始數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)處理裝置。
[0008]應(yīng)用上述裝置可以測(cè)量數(shù)據(jù)中心的實(shí)際功耗，從而實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù)中心實(shí)際的功耗數(shù)據(jù)，利用策略引擎可以對(duì)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和自動(dòng)生成調(diào)整方案，并通過(guò)實(shí)施裝置，即所述設(shè)備控制裝置，將數(shù)據(jù)中心各設(shè)備設(shè)置為目標(biāo)狀態(tài)，從而使平臺(tái)在限定功率下保持最佳狀態(tài)和最大利用率。
[0009]更詳細(xì)的原理描述如下:將數(shù)據(jù)中心視為三層:
第一層為裝置層，包含基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)；
第二層為通信層，由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施構(gòu)成；
第三層為硬件組件層，由需要優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)設(shè)備構(gòu)成。
[0010]裝置層的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)電源情況數(shù)據(jù)，智能分析數(shù)據(jù)，基于策略發(fā)出控制命令控制數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)服務(wù)器的處理器主頻等參數(shù)。
[0011]裝置層的工作流程主要是第一步由運(yùn)維工程師設(shè)置策略，監(jiān)控裝置通過(guò)通信層實(shí)時(shí)監(jiān)控電源模塊情況，并將數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)處理裝置，由數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)數(shù)據(jù)依據(jù)策略進(jìn)行計(jì)算并得出結(jié)論，將相應(yīng)的結(jié)論發(fā)送給策略引擎，策略引擎根據(jù)監(jiān)控結(jié)論和預(yù)設(shè)策略調(diào)用設(shè)備控制裝置，設(shè)備控制裝置通過(guò)通信層控制數(shù)據(jù)中心服務(wù)器處理器的參數(shù)以適應(yīng)策略要求。
[0012]與此同時(shí)，運(yùn)維工程師也可以根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心分析的數(shù)據(jù)和結(jié)論以擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)架的密度，也可由策略引擎給出調(diào)配建議。數(shù)據(jù)處理中心得出的結(jié)論無(wú)法由控制裝置處理時(shí)，如電源異常，策略引擎會(huì)發(fā)出告警或通知，通知運(yùn)維工程進(jìn)行相應(yīng)處理。
[0013]如上所述，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)維工程師設(shè)定策略、監(jiān)控裝置對(duì)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)進(jìn)行電源和功耗監(jiān)控、數(shù)據(jù)中心保存數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算和分析、控制裝置依據(jù)數(shù)據(jù)處理裝置分析的結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器進(jìn)行控制。
[0014]綜上所述,和傳統(tǒng)技術(shù)方法相比,本發(fā)明方法優(yōu)點(diǎn)在于:第一、實(shí)時(shí)電源和功耗監(jiān)控，使得數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)功耗狀態(tài)可預(yù)知，運(yùn)維工程師根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)做出適當(dāng)調(diào)整以避免數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)局部過(guò)熱而導(dǎo)致服務(wù)器性能降低或者損壞，減少經(jīng)濟(jì)損失；第二、運(yùn)維工程師根據(jù)策略反饋情況提升數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)機(jī)架密度，從而降低成本節(jié)約空間；第三、依據(jù)策略控制負(fù)載均衡狀態(tài)下使得數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)隨時(shí)處于最佳功耗狀態(tài)，忙時(shí)高功耗，閑時(shí)低功耗以降低用電和制冷成本；第四、智能告警和做出應(yīng)急處理，當(dāng)電源處于異常狀態(tài)，例如緊急停電，該裝置可以降低功耗和電源消耗，及時(shí)告警，延長(zhǎng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器因停電而關(guān)機(jī)的時(shí)間，為運(yùn)維工程搶救數(shù)據(jù)贏得時(shí)間。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的流程示意圖；
圖2是本發(fā)明的原理示意圖；
圖3是本發(fā)明中基于策略的電源管理流程示意圖；
圖4是本發(fā)明的一個(gè)大型部署示例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明中將數(shù)據(jù)中心平臺(tái)分三層進(jìn)行管理和交互通信，分別為:1)裝置層，裝置層由本發(fā)明所提供的基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)構(gòu)成，是發(fā)明的核心所在，主要負(fù)責(zé)策略設(shè)置、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、控制服務(wù)器平臺(tái)功耗等任務(wù)。2)通信層，通信層是溝通數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)和基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)的橋梁，基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)通過(guò)通信層獲取數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)通信層發(fā)送控制指令，控制數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)各個(gè)服務(wù)器的功耗。3)硬件組件層，硬件組件層是本發(fā)明所針對(duì)的對(duì)象，硬件組件層提供監(jiān)控接口和控制接口以供本發(fā)明監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和發(fā)出指令。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明所包含的步驟為:1)設(shè)定數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的電源和功耗的策略；2)控制數(shù)據(jù)中心運(yùn)行，使其處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)；3)電源模塊監(jiān)控，通過(guò)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的主板電源接口監(jiān)控電源情況；4)對(duì)第3)步中所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析計(jì)算；5)將分析結(jié)果反饋策略引擎，策略引擎做出判斷并通過(guò)裝置控制器控制數(shù)據(jù)中心的處理器功耗。
[0019]如圖3所示，本發(fā)明基于策略的電源管理步驟為:1)配置策略引擎和步驟，運(yùn)維工程師首先配置策略引擎和初始化參數(shù)步驟；2)監(jiān)控裝置開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集數(shù)據(jù)中心各個(gè)服務(wù)器的電源和功耗數(shù)據(jù)；3)計(jì)算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)每一個(gè)機(jī)柜中的電源和功耗消耗情況；4)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心服務(wù)器機(jī)柜策略，使其在一個(gè)給定電源范圍和服務(wù)器工作負(fù)載；5)判定是否進(jìn)行新的策略設(shè)置，如果不需要?jiǎng)t跳過(guò)步驟6)，否則執(zhí)行步驟6) ；6)設(shè)定新數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)策略；7)檢測(cè)并更新策略；8)告警并通知，根據(jù)策略做出告警并通知運(yùn)維工程師做出相應(yīng)處理；9)處理告警，針對(duì)裝置的告警和通知做出相應(yīng)的處理和應(yīng)對(duì)。
[0020]如圖4所示，本發(fā)明的一個(gè)大型部署示例，具體情況如下:1)單機(jī)級(jí)別，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)的每個(gè)服務(wù)器可以部署一套本發(fā)明基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)，一套發(fā)明基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心管控系統(tǒng)針對(duì)一個(gè)服務(wù)器，單獨(dú)監(jiān)控和控制每一個(gè)服務(wù)器。2)組級(jí)別，一套本發(fā)明可以同時(shí)監(jiān)控和控制一組數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)，該組可以根據(jù)實(shí)際情況劃分，例如，按機(jī)架分組，按不同樓層分組，按不同功能分組等等。3)數(shù)據(jù)中心級(jí)別，針對(duì)大型數(shù)據(jù)中心，集成了單機(jī)級(jí)別和組級(jí)別，數(shù)據(jù)中心級(jí)別數(shù)據(jù)處理裝置收集單機(jī)級(jí)別和組級(jí)別采集到得數(shù)據(jù)，并發(fā)出控制指令到達(dá)各個(gè)具體數(shù)據(jù)中心服務(wù)器控制其功耗主頻，使數(shù)據(jù)中心服務(wù)器處于最佳狀態(tài)，由此使得本發(fā)明具有更廣的適用性和易拓展性。
【權(quán)利要求】
1.基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 1)、設(shè)定數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的電源和功耗的策略； 2)、在策略引擎的調(diào)度下，設(shè)備控制裝置按照設(shè)定的策略對(duì)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行實(shí)施控制； 3)、實(shí)時(shí)監(jiān)控電源模塊工作情況； 4)、對(duì)第3)步中所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算； 5)、將第4)步中所得分析結(jié)果反饋策略引擎，策略引擎做出判斷并通過(guò)設(shè)備控制裝置調(diào)整數(shù)據(jù)中心的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于電源功耗監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟3 )中的電源監(jiān)控，是通過(guò)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的主板電源接口實(shí)施的。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK103854062SQ201210496507
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】王建軍 申請(qǐng)人:成都勤智數(shù)碼科技股份有限公司