[發(fā)明專利]面向數(shù)據(jù)中心能耗最小化的作業(yè)調(diào)度和機房空調(diào)調(diào)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911267853.0
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111174375B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伍衛(wèi)國;徐一軒;趙東方;李禎華;康益菲
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F24F11/46
• 分類號: F24F11/46;F24F11/64;G06F30/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

1.面向數(shù)據(jù)中心能耗最小化的作業(yè)調(diào)度和機房空調(diào)調(diào)控方法，其特征在于，首先通過數(shù)據(jù)中心機房歷史數(shù)據(jù)分別建立數(shù)據(jù)中心作業(yè)分配矩陣A、CRAC調(diào)控的動態(tài)能耗模型P_DC和數(shù)據(jù)中心溫度預(yù)測模型；通過數(shù)據(jù)中心溫度預(yù)測模型建立制冷設(shè)備設(shè)定溫度與IT設(shè)備運行溫度之間的熱耦合聯(lián)系，進行作業(yè)調(diào)度和制冷設(shè)備控制時保證數(shù)據(jù)中心機房的溫度在約束條件之內(nèi)，采用模擬退火算法通過調(diào)節(jié)CRAC狀態(tài)和制冷設(shè)備整體調(diào)控使P_DC最小化，降低數(shù)據(jù)中心的整體能耗；

數(shù)據(jù)中心整體動態(tài)能耗模型P_DC，有m臺Server，k個制冷設(shè)備，表示為：

P_DC＝P_crac(C)+P_server(S+AT)

其中，P_crac為CRAC功耗，P_server為Server功耗，C為CRAC狀態(tài)矩陣，S為Servers目前狀態(tài)矩陣，T為Task隊列申請資源矩陣，A為作業(yè)分配矩陣，具體為：

其中，n為作業(yè)數(shù)，Aij∈{0,1}，Aij＝1，表示第j個任務(wù)被分配到第i臺服務(wù)器上；

約束條件包括：

且

S+A′T＜＝S#

Forecast(C′，S+A′T)＜T#

其中，Aij∈{0,1}，m表示集群中服務(wù)器臺數(shù)，n為作業(yè)數(shù)，S#表示所有服務(wù)器資源的最大限制，T#表示所有服務(wù)器入口溫度的最大閾值，C′與A′表示調(diào)整后的矩陣C與A。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向數(shù)據(jù)中心能耗最小化的作業(yè)調(diào)度和機房空調(diào)調(diào)控方法，其特征在于，服務(wù)器目前狀態(tài)矩陣S具體為：

其中，每臺服務(wù)器用p個參數(shù)表示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向數(shù)據(jù)中心能耗最小化的作業(yè)調(diào)度和機房空調(diào)調(diào)控方法，其特征在于，制冷設(shè)備狀態(tài)矩陣C具體為：

其中，tk表示第k臺CRAC的設(shè)定溫度，fk表示第k臺CRAC鼓風(fēng)機速率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向數(shù)據(jù)中心能耗最小化的作業(yè)調(diào)度和機房空調(diào)調(diào)控方法，其特征在于，數(shù)據(jù)中心溫度預(yù)測模型為基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心溫度預(yù)測模型，對每臺服務(wù)器分別建立服務(wù)器入風(fēng)口溫度預(yù)測模型，使用[cpu，mem，t_in，t_out，t_CRAC，f]數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練模型，其中，cpu，mem，t_in，t_out分別表示當(dāng)前服務(wù)器cpu，內(nèi)存使用情況，入風(fēng)和出風(fēng)口溫度，t_CRAC，f表示機房CRAC組的設(shè)定溫度和鼓風(fēng)機速率。