[发明专利]数据中心模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及用于模拟数据中心的方法和系统。更具体地，本发明的实施方式涉及能够确定和/或预测数据中心的组成元件的运行参数以及数据中心整体的全局运行参数的模拟。例如，运行参数可以包括能量消耗、效率(例如，DCIE)和/或运行成本。

背景技术

许多运营商在其数据中心安装详细的计量，以试图获得并了解能量和成本。这是昂贵的，并不能提供数据中心为何如此运行的理解。

已知工具和“计算器”仅评估数据中心的小部分，或者是单个部件或者是小的功能组。由于这些工具不认可数据中心机械和电力设备、IT设备、管理系统和施加的IT工作负荷经由软件表示相互依赖的系统，因此是无效的。现有工具不能涵盖机械设备、电力设备、IT设备、软件和用户负荷的全域以及这些区域中的每一个中所涉及的变量。

这些变量经常表现出可基本使工具的输出与这种约束的功能域折衷的相关性。例如，当晚上外面较冷时，在企业数据中心，用户工作负荷趋于较低，这意味着经济的制冷机系统很可能在其最高效的点受到较少的负荷而在其效率最低的点受到较多的负荷。在该情况下，严重损害以天为量度型的元件分析。

由于每个步骤中的复杂相互作用和多个因素驱使产生分析误差，所以影响系统的该一系列内部和外部变量迅速超过了人工分析的范围。

包括BCS数据中心专家组(DCSG)的多方已经确定，降低数据中心市场内的能量选项的一个主要障碍在于既缺乏有效的能量使用评价技术，又缺乏以有效和真实可靠方式将这些与财务影响相关联的能力。这还混合有对在没有任何独立的仲裁机构或评价机制时被广泛地假设为“漂绿”的供应商环境声称的信任的缺乏。

发明内容

本发明实施方式的总体方案在于提供一种数据中心模拟器，其使得可以解释影响整个系统及其组成部分的一系列内部和外部变量的相互依存性；实施模拟架构和依存关系提供了一种使得这种级别的分析合理并实用的结构。

该模拟架构中所包括的含时的变量可以包括例如：

施加的用户工作负荷

安装设备的数量

设备容量及容量分配

电力成本

外部环境条件

容量分配(利用)水平

设施电力负荷

其他可消耗成本(例如，水成本、占地面积成本等)

不含时变量可以包括例如：

设备效率特征

定义(例如，电力、水等的)消耗量与(例如，电力、热、制

冷等的)供应/产生之间的关系的其他规则或参数

本发明的一些实施方式采用的方法是建立其中对数据中心的所有主要组件进行模拟的模拟环境，从关于软件上的用户工作负荷到IT设备、机械和电力系统再到效用能量使用。该环境允许影响效率的一系列外部变量被相干地应用并且处于其相互关系的情景下。一旦被建立用于表示设施，模拟器就能够以非常稀疏(一些情况下甚至没有)的计量数据进行处理，但仍提供有用的准确报告和账单。通过以此方式建模系统级别的数据中心，变得可以模拟并理解系统的一个部分中的变量变化(例如，添加更多的IT负载、配备另外的制冷单元等)对系统的所有其他组件的影响。这反过来又使得能够将所有系统相关的成本准确地分配到数据中心中IT资源的个体消费者。

有关数据中心发展的新趋势，诸如模块化数据中心(例如，集装箱数据中心)和/或具有用于用户的多个应变或服务级别选项的数据中心，这种将成本的真正差异反映回每个服务消费者的能力变得越来越重要。本发明的一些实施方式提供的能量路径计算以及其他计算关系，能够将降至设备/组件/具体IT负载层级的成本分配通知，因此可以用于确定例如不同消费者、服务、或应用之间的详细和合理成本差异。

在一些实施方式中，工具的初级输出是每个场景的能量使用分析，这由作为对每个场景的基本成本的后模拟分析的次级输出来支持，以提供较低能量场景的交易情况合理性的基础。可选地，可以在主模拟内执行成本分析而不是作为后模拟分析。

在一个方面，本发明涉及包括机械、电力和IT设备及其彼此相互作用以及诸如温度的外部变量的整个数据中心系统的模拟。与之相比，现有方法限于系统的一部分或具体设备或现象的影响，由此并不提供有用的回应，这是因为他们不能将其结果置于影响他们行为或受他们行为影响的所有变量的整个情景下。

系统级别模拟可以包括但并不限于：

a.随时间变化的电力成本

b.随时间变化的节碳强度

c.随时间变化的节碳成本

d.随时间变化的外部天气温度和湿度