[發(fā)明專利]一種面向數(shù)據(jù)中心的基于氣流組織的節(jié)能調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910021395.6
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109871268A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧玉輝;林瑞虹
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50;G06F1/329
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

本發(fā)明公開了一種面向數(shù)據(jù)中心的基于氣流組織的節(jié)能調(diào)度方法，該方法根據(jù)數(shù)據(jù)中心布局以及熱循環(huán)建立制冷能耗與計算能耗之間的關(guān)系，得出數(shù)據(jù)中心總能耗模型；依據(jù)建立的能耗模型計算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器調(diào)度的啟發(fā)式貪心序列；對到來的任務(wù)首先存儲在任務(wù)隊列，然后按照啟發(fā)式貪心序列里的服務(wù)器啟動排序分配各項任務(wù)到對應(yīng)的服務(wù)器當(dāng)中；對當(dāng)前時間周期已分配任務(wù)的服務(wù)器的分布進行計算，得到所需要的冷氣供應(yīng)溫度，并對空調(diào)裝置設(shè)置對應(yīng)的冷卻溫度。本發(fā)明為數(shù)據(jù)中心任務(wù)調(diào)度提供一種節(jié)能調(diào)度方法，通過對工作負(fù)載的分配與調(diào)度，計算設(shè)備的資源能被共享利用，使得空調(diào)制冷設(shè)備能夠工作在一個較高溫度，能夠有效節(jié)約計算能耗和制冷能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向數(shù)據(jù)中心的基于氣流組織的節(jié)能調(diào)度方法。

背景技術(shù)

信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使得數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，云計算技術(shù)的不斷成熟使得數(shù)據(jù)中心也隨之發(fā)展。海量數(shù)據(jù)的存儲與計算使得數(shù)據(jù)中心的規(guī)模在不斷擴大，碳排放量和電費的不斷激增。數(shù)據(jù)中心的能耗問題也日益突出。

數(shù)據(jù)的增長趨勢在不斷上漲，數(shù)據(jù)中心如何有效地節(jié)約數(shù)據(jù)中心能耗成為一個熱點。對于數(shù)據(jù)中心來說，節(jié)約能耗不能影響現(xiàn)有的業(yè)務(wù)。

現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù)在節(jié)約能耗上主要通過動態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)器處理器電壓，關(guān)閉閑置服務(wù)器和虛擬機共享資源的方式進行，也有部分技術(shù)結(jié)合了氣流組織通過最小化熱循環(huán)通過任務(wù)調(diào)度對空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗方面進行節(jié)能措施。但是這些方法在同時節(jié)約計算能耗和制冷能耗方面的效果欠佳，會造成局部機器過熱問題或者任務(wù)過于分散增加了計算能耗問題，在計算量上也較為復(fù)雜使得線上應(yīng)用起來有諸多限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種面向數(shù)據(jù)中心的基于氣流組織的節(jié)能調(diào)度方法，改善傳統(tǒng)算法的計算復(fù)雜問題，同時兼顧計算能耗和制冷能耗的平衡。

本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達到：

一種面向數(shù)據(jù)中心的基于氣流組織的節(jié)能調(diào)度方法，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心任務(wù)調(diào)度，所述的節(jié)能調(diào)度方法包括下列步驟：

根據(jù)數(shù)據(jù)中心布局以及熱循環(huán)建立制冷能耗與計算能耗之間的關(guān)系，得出數(shù)據(jù)中心總能耗模型；

依據(jù)建立的能耗模型計算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器調(diào)度的啟發(fā)式貪心序列；

對到來的任務(wù)進行存儲和調(diào)度分配，對到來的任務(wù)首先存儲在任務(wù)隊列，然后按照啟發(fā)式貪心序列里的服務(wù)器啟動排序分配各項任務(wù)到對應(yīng)的服務(wù)器當(dāng)中；

對當(dāng)前時間周期已分配任務(wù)的活躍服務(wù)器的分布進行計算，得到所需要的冷氣供應(yīng)溫度，并對空調(diào)裝置設(shè)置對應(yīng)的冷卻溫度，使得各節(jié)點的機器入口溫度不高于指定的溫度警戒值。

進一步地，所述的根據(jù)數(shù)據(jù)中心布局以及熱循環(huán)建立制冷能耗與計算能耗之間的關(guān)系，得出數(shù)據(jù)中心總能耗模型過程如下：

首先對服務(wù)器根據(jù)物理擺放位置進行分區(qū)域，分成若干個節(jié)點，并通過流體動力學(xué)CFD對數(shù)據(jù)中心氣流進行建模，得到計算系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的能耗模型，并根據(jù)模型得到數(shù)據(jù)中心總能耗與每個節(jié)點里活躍服務(wù)器數(shù)量之間關(guān)系的模型。

進一步地，所述的對服務(wù)器根據(jù)物理放置位置進行分區(qū)域，分成若干個節(jié)點中，依據(jù)物理放置位置的區(qū)域性，以及服務(wù)器的電源共享狀態(tài)，將處于同一放置位置區(qū)域且共享電源的服務(wù)器歸為同一節(jié)點。

進一步地，所述的通過流體動力學(xué)CFD對數(shù)據(jù)中心氣流進行建模中，依據(jù)得到的服務(wù)器區(qū)域，模擬流體動力學(xué)CFD并計算區(qū)域之間的熱傳播影響的系數(shù)，確定熱循環(huán)影響系數(shù)矩陣。