[發明專利]一種基于知識圖譜的數據中心能效優化方法

有效

• 申請號: 202010005008.2
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111191851B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 虎嵩林;黨偉瑕;周碧玉;韓冀中
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N5/02;G06F16/28
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發明公開了一種基于知識圖譜的數據中心能效優化方法，其步驟包括：1)構建數據中心能效知識圖譜；2)對于數據中心的一實體設備i，依據所述數據中心能效知識圖譜抽取與該實體設備i相關實體的屬性信息，作為該實體設備i的感知數據；3)根據設定的能效模型，從所述數據中心能效知識圖譜獲取該能效模型所涉及實體設備的感知數據，訓練該能效模型；4)根據訓練后的能效模型及其所涉及的實體設備的實時狀態，從能效優化方案庫中選取一節能方案，對數據中心進行能效優化。本發明大大提高了資源優化效率，可用于資源感知、能效模型建立、能效評估和節能策略的推導等應用。

技術領域

本發明屬于數據中心領域，具體地，涉及一種基于知識圖譜的數據中心能效優化方法。

背景技術

隨著云計算的普及性及其在規模上的快速增長，數據中心的能耗問題日益凸顯，即使是微小的節能改進也可以節省大量成本。因此數據中心的能效優化變得至關重要，成為了學術界、工商業界的一大研究熱點。

數據中心的資源通常可以分為IT資源(如服務器、存儲設備以及通訊設備等)和非IT資源(如制冷設備、不斷電電源系統UPS和配電單元PDU等)兩大類。目前，數據中心能效優化，或者專注于IT資源的優化，在服務器層次，對能效進行優化；或者專注于非IT資源的優化，對冷卻系統等管理優化。在服務器層次，典型的能效優化方法有計算資源虛擬化技術、流量工程調度技術等。而當前針對非IT資源的能效優化一般是通過人工實現，數據中心的運維人員根據經驗和機房內外具體的環境情況，手動設置數據中心的設備的運行狀態，如設置空調的溫度等，從而達到節約能源的目的。以上的方法，都是在局部條件下對數據中心進行能效優化，而沒有挖掘數據中心各個節點之間的內在聯系，并對其予以充分利用。真實數據中心內L1層(基礎設施，包含供配電設施、制冷設備和機柜等)和L2層設備(包含服務器、存儲器和網絡設備等)的能耗相關數據之間存在復雜的關聯性，缺乏可以直觀描述該復雜關聯性的模型。事實上，挖掘數據中心的設備之間的相互聯系對能效優化有重大意義。如服務器在運行過程中散發的熱量會改變機房的溫度，從而對空調的制冷功率產生影響，在進行能效優化的時候，挖掘服務器和空調能耗之間的聯系，可以基于此推導出設置合理的空調溫度，而非僅憑經驗對其進行設置。

因此挖掘數據中心各個設備之間的關系，提取出與能效優化相關的數據特征，以結構化方式管理數據中心的設備，來實現數據中心的能效優化，成為了目前亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種基于知識圖譜的數據中心能效優化系統，構建數據中心能效知識圖譜，并基于該能效知識圖譜，實現數據中心的能效優化。在數據中心能效優化領域，本發明首次借助知識圖譜來進行能效優化。本發明提出了一種數據中心的能效知識圖譜的構建方法，并基于此，實現數據中心能效優化。知識圖譜于2012年由谷歌提出，它以結構化的方式管理數據，擅長挖掘、推理數據之間的關系以服務于問答、搜索和推薦等上層應用。

本發明的技術方案為：

一種基于知識圖譜的數據中心能效優化方法，其步驟包括：

1)構建數據中心能效知識圖譜；

2)對于數據中心的一實體設備i，依據所述數據中心能效知識圖譜抽取與該實體設備i相關實體的屬性信息，作為該實體設備i的感知數據；

3)根據設定的能效模型，從所述數據中心能效知識圖譜獲取該能效模型所涉及實體設備的感知數據，訓練該能效模型；

4)根據訓練后的能效模型及其所涉及的實體設備的實時狀態，從能效優化方案庫中選取一節能方案，對數據中心進行能效優化。