[發明專利]能耗數據預測編碼壓縮采集方法及系統

有效

• 申請號: 202110851761.8
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113595555B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 朱朝陽;申連騰;李凌;李哲;錢聲攀;張鑫;翟天一;底曉夢;黃天航
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30;G06F9/54
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

本發明用于提供一種能耗數據預測編碼壓縮采集方法及系統，系統用于實施該方法，包括以下步驟：獲取用電設備的能耗數據；將獲取的能耗數據存儲至定長內存隊列中；按照轉發頻率定期啟動線程讀取隊列，將能耗數據按照預設幀結構自適應進行預測壓縮傳輸。實現了基于預測編碼、自適應組塊、自適應精度控制的分布式能耗數據采集，有效實現數據中心機房能耗數據實時采集，為監控與評估數據中心能耗，實現能耗高效管理提供數據支撐。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種能耗數據預測編碼壓縮采集方法及系統。

背景技術

隨著互聯網和計算機的快速發展，云計算國家戰略的不斷推進，用于承載云計算任務的各類數據中心也日益增多，密集的服務和計算資源集中于數據中心。當前我國數據中心建設和運行過程中面臨的一個主要挑戰是數據中心能耗的急劇增長。大部分的能源消耗來于IT設備與空調制冷系統，對數據中心IT基礎設施進行有效的能耗數據采集、分析和監控管理，將會很大程度上降低能耗，提高數據中心能源的有效使用率。能耗數據的傳輸可靠性，已逐漸成為一個亟需解決的問題。

能耗采集系統采集到數據后將數據傳輸至服務端。而當幾百、上千個節點在同一時間統一發送數據時將會遇到網絡帶寬不足的問題。因此能耗采集系統需要一種穩定可靠的傳輸方式，使得服務端可以平穩接收數據的同時，不因海量的數據小包而造成網絡擁堵。

發明內容

為了解決以上問題，在對能耗數據實時采集和數據壓縮傳輸技術的研究進展和歷史現狀深入了解后，針對現有數據中心能耗數據采集頻次高、采集點多、匯集及處理數據量大等特點，設計了一種能耗數據預測編碼壓縮采集方法及系統；基于預測編碼、自適應組塊、自適應精度控制的分布式能耗數據采集方法，有效實現數據中心機房能耗數據實時采集，為監控與評估數據中心能耗，實現能耗高效管理提供數據支撐。

本發明提供一種能耗數據預測編碼壓縮采集方法，包括以下步驟：獲取用電設備的能耗數據；將獲取的能耗數據存儲至定長內存隊列中；按照轉發頻率定期啟動線程讀取隊列，將能耗數據按照預設幀結構自適應進行預測壓縮傳輸。

在本發明的一個實施例中，通過將獲取的能耗數據存儲至定長內存隊列中，而不是直接轉發，一方面可以更快速的響應采集模塊，讓采集模塊在單位時間內發送更多的數據，提高效率并保證采集能耗數據的實時性。另一方面，可以將零散的能耗數據做成恒定大小的批次轉發給數據服務器，服務器就不會受到流量高峰的沖擊，運行的更穩定從而保證了數據的準確性。通過對數據進行自適應壓縮有效降低數據中心能耗數據采集過程中的數據傳輸量，特別是降低匯集節點與總匯集節點之間的數據傳輸量，降低能耗數據采集過程中對網絡帶寬的占用。

進一步優選的，所述獲取用電設備的能耗數據包括按照網絡分布和能耗數據性質差異對能耗數據進行分組采集；所述用電設備包括以下設備中的幾種或一種：服務器、網絡設備、供電設備及制冷設備。

進一步優選的，所述定長的內存隊列，采用如下方法形成：按照獲取能耗數據的采集頻率，將采集的能耗數據存儲至對應的內存隊列中；計算每一隊列的能耗數據所屬計算設備id的哈希值；根據哈希值確定對應的內存隊列，將能耗數據存入對應的內存隊列中，形成每個隊列存儲的數據項相同的定長內存隊列。

在上述任意一項實施例中優選的，所述預測壓縮傳輸，包括如下步驟：

判斷是否存在該內存隊列對應的預測壓縮方式，若存在，則按照對應的預測壓縮方式壓縮；

若不存在則計算幀間預測和幀內預測的壓縮比，選取壓縮比較高的預測壓縮方式，按照預設幀結構進行預測壓縮傳輸。