源到負載的自動匹配的制作方法

專利名稱：源到負載的自動匹配的制作方法
源到負載的自動匹配技術領域
本公開涉及與源和負載的使用相關的應用。特別地，本公開涉及源到負載的自動 匹配。
背景技術：
隨著負載和源的數量的日益增加，系統復雜度也隨之提高，保持對哪些負載從哪 些源饋送的追蹤變得更加困難。同樣，隨著遠程監測系統實際上的增加，保持對負載的物理 位置的追蹤變得更加困難。此外，可能不斷地增加、移除、臨時斷開、重新定位和重新連接負 載和源。因此，負載的位置以及負載和源之間的連接拓撲是一種活動的、動態的環境。
拓撲信息是有用的的一個實例是數據中心應用。由于能量消耗，并且特別是電流 增加，與功率拓撲有關的最新信息以及特別是服務器的物理位置以及哪些服務器連接到哪 些電路分支或功率點變得日漸重要。
這種信息使數據中心管理器能夠通過充分計劃、為數據中心設備提供適當規模的 能量、功率平衡、負載削減、過載保護、有效的問題診斷等來優化功率消耗。另外，在一些數 據中心應用中，為了監測可靠性并降低故障情況下的故障排除時間，可能要求管理器保持 最新的功率拓撲信息。
存在與數據中心應用不同的各種應用，其中拓撲和負載位置信息是或將是有用 的。
已知的用于保持拓撲和位置信息的方法包括間或進行更新以反映負載和源之間 的連接的電子表格或數據庫。其他的方法包括利用條形碼或間或地進行掃描的RFID標簽 對負載或饋送電纜進行標記。這些方法中的一些被證明是不可靠的并且不能在所有的時間 提供最新信息。另外，這些方法中的一些方法需要人類干預，這增加了維護成本和潛在的不 可靠性。發明內容
在一個實施例中，一種將源與負載進行匹配的方法，包括接收代表時間段上的負 載活動的負載活動數據。將源與負載進行匹配的方法進一步包括接收代表所述時間段上 的源活動的源活動數據。所述源活動數據包括反映對應于可操作地連接到一個源的多個 負載的聚集負載活動的數據。最后，將源與負載進行匹配的方法包括基于所述負載活動數 據和所述源活動數據，將所述多個負載中的至少兩個負載與源進行匹配。
在另一實施例中，一種將源與負載進行匹配的方法，包括利用模式來影響負載處 的復雜活動，接收代表多個源處的源活動的源活動數據，以及基于所述源活動數據，將所述 負載與至少一個源進行匹配。
在一個實施例中，一種用于將源與負載進行匹配的系統，包括負載活動操作器， 可操作地連接到負載并且被配置為利用模式來影響所述負載處的負載活動。用于將源與負 載進行匹配的系統包括活動監測器，被配置為接收代表所述源處的源活動的源活動數據。用于將源與負載進行匹配的系統還包括匹配引擎，可操作地連接到所述活動監測器并且 被配置為基于所述源活動數據，將所述負載與至少一個源進行匹配。


被合并且構成為說明書一部分的附圖示出了各種示例性系統、方法等，所述示例 性系統圖示本發明的方面的各種示例性實施例。應當認識到的是，附圖中的部件的圖示界 限代表所述界限的一個例子。本領域普通技術人員可以了解的是，一個部件可被設計成多 個部件或者所述多個部件可被設計成單個部件。此外，內部部件可以被實現為外部部件并 且反之亦然。另外，為了便于說明，附圖可能未按比例繪制并且某些部分的比例可能被擴 大。
圖1圖示包括負載和源的示例性系統的示意圖2圖示包括負載、源和匹配服務器的示例性系統的示意圖3圖示用于將源與負載自動匹配的匹配服務器的一個實施例的功能框圖4圖示用于將負載與源自動匹配的匹配服務器的另一個實施例的功能框圖5圖示包括負載、源和匹配服務器的示例性系統的示意圖
圖6圖示包括負載、源和匹配服務器的示例性系統的示意圖
圖7圖示包括負載、源和匹配服務器的示例性系統的示意圖
圖8圖示包括負載、源和匹配服務器的示例性系統的示意圖
圖9圖示將源與負載進行匹配的示例性方法；
圖10圖示將源與負載進行匹配的示例性方法；
圖11圖示將源與負載進行匹配的示例性方法；
圖12示出匹配服務器的一個實施例的示意性框圖。
具體實施方式
定義
此處所使用的“計算機可讀介質”指代直接地或間接地參與提供信號、指令或數據 的介質。計算機可讀介質可采用的形式包括但不局限于非易失性介質、易失性介質和傳 輸介質。非易失性介質可包括，例如，光盤或磁盤等。易失性介質可包括，例如光盤或磁盤、 動態存儲器等。傳輸介質可包括同軸電纜、銅線或光纜等。傳輸介質也可以采用電磁輻射 的方式，類似于在無線電波和紅外數據通信器件所產生的，或者采用一個或多個信號組的 形式。計算機可讀介質的常見形式包括但不局限于，軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、其它磁介質、 CD-ROM、其它光學介質、穿孔卡片、紙帶、具有穿孔圖案的其他物理介質、RAM、ROM、EPROM、 FLASH-R0M、或其它存儲器芯片或卡、存儲棒、載波/脈沖以及計算機、處理器或其它電子設 備可讀取的其它介質。用于在網絡(像Internet)上傳播指令或其它軟件的信號可被認為 是“計算機可讀介質”。
此處所使用的“數據存儲”指代能夠存儲數據的物理或邏輯實體。數據存儲例如 可以是數據庫、表、文件、列表、隊列、堆、存儲器、注冊表等。數據存儲可駐留在一個邏輯或 物理實體中，或者分布在兩個或多個邏輯或物理實體之間。
此處所使用的“邏輯”包括但不局限于，用來執行功能或動作、或者通過另一邏輯、方法或系統中來促使功能或動作的硬件、固件、軟件或每個的組合。例如，基于所需的應用 或需求，邏輯可包括軟件控制的微處理器、類似于專用集成電路(ASIC)的離散邏輯、編程邏 輯設備、包含指令的存儲器設備等。邏輯可包括一個或多個門、門的組合或其它電路組件。 邏輯也可以完全實現為軟件。在描述了多個邏輯的邏輯體的情況中，可將多個邏輯的邏輯 體合并到一個物理邏輯體中。類似地，在描述單個邏輯的邏輯體的情況中，可將該單個邏輯 的邏輯體分布到多個物理邏輯體之間。還將了解的是，計算機可讀或可執行指令可位于在 一個邏輯中，或分布在兩個或多個通信的、合作的或并行處理的邏輯之間，并且因此可以按 照串行、并行、大規模并行和其它的方式被加載或執行。
“可操作的連接”，或者將實體“可操作地連接”的連接，是可以發送或接收信號、物 理通信或邏輯通信的連接。典型地，可操作的連接包括物理接口、電接口或數據接口，但應 注意的是，可操作的連接可包括足以允許可操作的控制的這些或其它類型的連接的不同組 合。例如，可以實現彼此直接地或通過一個或多個中間實體(例如，處理器、操作系統、邏輯、 軟件或其它實體)來通信信號，能夠可操作地連接兩個實體。邏輯或物理通信信道可用于創 建可操作的連接。“可操作的連接”，或者將組件“可操作地連接”的連接，還是可操作地連 接的組件或可操作的連接執行其預期的目的的連接。例如，兩個組件可以直接地或通過一 個或多個中間組件可操作地彼此連接。
此處所使用的“信號”包括但不局限于一個或多個電或光信號、模擬或數字信號、 數據、一個或多個計算機或處理器指令、消息、比特或比特流、或其它可被接收、傳送或檢測 的方式。
此處所使用的“軟件”包括但不局限于一個或多個計算機或處理器指令，可讀取、 解釋、編譯或運行所述指令并且所述指令促使計算機、處理器或其它電子設備按所需方式 執行功能、動作或行為。該指令可以體現為各種形式，例如例程、算法、模塊、方法、線程或包 括單獨應用或來自動態或靜態鏈接庫的代碼的程序。軟件也可以按各種可執行或可加載的 形式來執行，包括但不局限于獨立程序、功能調用(本地或遠程)、servelet, applet (小程 序)、存儲在存儲器中的指令、操作系統的一部分或其它類型的可執行指令。將認識到的是， 對于本領域普通技術人員來說，軟件的形式可能依賴于例如所需應用的需求、其運行的環 境或設計人員/程序員的需要等。
可使用類似于Java, Java Script, Java. NET, ASP. NET, VB. NET, Cocoa, Pascal, C#, C++，C, CGI，Perl, SQL, Mat lab, Mathematica, Maple, Mathcad, API, SDK 的編程語言和 工具、組件、固件、微代碼或其它語言和工具來產生用于實現此處描述的示例性系統和方法 的各種組件的合適軟件。軟件，不論是整個系統或系統的組件，都可實現為制品并且被保持 或提供作為如之前定義的計算機可讀介質的一部分。軟件的另一種形式可包括在網絡上或 其它通信介質上向接收者傳送軟件的程序代碼的信號。因而，在一個例子中，計算機可讀介 質具有信號的形式，其中當該信號從web服務器被下載到用戶時，該信號表示為軟件/固 件。在另一個實施例中，當將計算機可讀介質保持在web服務器上時,該計算機可讀介質具 有軟件/固件的形式。還可使用其它的形式。
此處所使用的“用戶”包括但不局限于一個或多個人、軟件、計算機或其它設備、或 它們的組合。
在將負載與源進行匹配的上下文中，此處所使用的“匹配”包括但不局限于發現或確定負載和源之間的連接關系(例如，電連接、功率連接、流體連接等)。
根據存儲器中的數據位上的操作的算法和符號表示來呈現下面的詳細說明的一些部分。這些算法描述和表示是本領域技術人員能夠用于將他們的工作內容傳遞給其他人時所使用的手段。此處的算法，并且通常被設想為產生結果的操作序列。該操作可包括對物理量或非物理量的控制。通常，盡管不是必須的，這些量采用可在邏輯等中能夠被存儲、 傳遞、組合、比較和其他操作等的電或磁信號的形式。
已經證明的是，有時為了方便、主要出于普通應用的原因，將這些信號指代為比特、數值、元素、符號、字符、術語、數字等。但是應當在心中謹記的是，這些以及類似的術語應當與恰當的物理量相關聯并且這些術語僅是應用于這些量的方便標簽。除非進行了其他明確的規定，否則將認識到在整個說明書中，類似于處理、計算、演算、確定、顯示等的術語， 指代對被表示為物理(電)量的數據進行操作或轉換的計算機系統、邏輯、處理器或類似的電子設備的操作或過程。
在附圖中
圖1圖示系統100的示意圖，該系統100包括η個負載Ll-Ln以及m個源Sl_Sm。 從源Sl-Sm饋送負載Ll-Ln并且因此每個負載連接到至少一個源。但是，并不清楚哪些負載連接到哪些源。由于負載和源的日益增加的數量，諸如系統100的系統的復雜性增高，保持對哪些負載連接到哪些源的追蹤以及保持對負載的物理位置的追蹤變得更加困難。
圖2圖示系統200的示意圖。類似于上面討論的系統100，系統200包括η個負載 Ll-Ln以及m個源Sl_Sn。從源Sl-Sm饋送負載Ll-Ln并且因此每個負載連接到至少一個源。
在系統200中，負載Ll-Ln為活動感知負載。這意味著負載Ll-Ln能夠對與它們自身在時間段內的活動級別相對應的負載活動數據進行報告。例如，在數據中心內，負載 Ll-Ln可以是服務器，服務器的操作系統能夠報告服務器活動度量或負載活動數據，例如， (PU使用、I/O 使用、網絡使用等。活動感知負載的其它例子包括電信裝備、網絡集線器、 HVAC裝備、電機等。負載活動數據可包括任意的物理上可測量的量。負載活動數據的其它例子包括功率、信號強度、熱散失(heat dissipation)、扭矩、壓力、流量、單位時間的操作坐寸ο
在系統200中，源Sl-Sm為活動感知源。源Sl-Sm能夠對與它們自身在時間段內的活動級別相對應的源活動數據進行報告。在數據中心的例子中，源Sl-Sm可以是不間斷電源(UPS)或電源分配單元(PDU)。這些源能夠報告與從源進行饋送的負載直接相關聯的源活動。例如，PDU可被配置為對與活動感知負載連接的每個輸出斷路器的消耗以kVA為單位進行報告。在另一個例子中，與多個活動感知負載可操作地連接的UPS可被配置為以 VA為單位來報告損耗。活動感知源的其它例子包括電機起動器、空氣泵、電池、DC電源等。 源活動數據可包括任何物理上可測量的量。源活動數據的其它例子包括功率、電流、諧波失真、功率因子、實際功率、表觀功率(apparent power)、V + A、壓力、流量等。
系統200進一步包括匹配服務器210。匹配服務器210可操作地連接到負載Ll-Ln 和源Sl-Sm。匹配服務器210從負載Ll-Ln接收負載活動數據并且從源Sl-Sm接收源活動數據。基于負載活動數據和源活動數據，并假設負載上存在可忽略的能量存儲，匹配服務器 210可自動地將負載與源進行匹配并因此確定系統200的拓補。
在一個實施例中，匹配服務器210以預編程的時間間隔周期性地確定系統200的拓撲，該系統100包括所有的負載和源。在另一個實施例中，匹配服務器210周期性地探測先前匹配的負載-源組的連接。匹配服務器210可每次一組或每次多于一組地探測匹配的負載-源組的連接。在其他實施例中，該匹配服務器210將負載與源進行匹配或者在特定條件(例如，用戶動作，負載插入、源插入、負載移除、源移除、源低負荷等)時對之前匹配的組進行探測。
所屬領域的普通技術人員將了解的是，匹配服務器210可以是獨立服務器或計算機，或者匹配服務器210可駐留在網絡管理計算機或其他網絡計算機中，或者匹配服務器 210可嵌入在系統中的其他裝置(例如，F1DU,儀表控制調整(MCA, meter-control-adjust) 模塊，刀片機架(blade racks)等)。
圖3圖示說明參考圖2公開的用于將負載自動匹配到源的匹配服務器300的實施例的原理框圖。
匹配服務器300包括活動監測器310，其被配置為接收該負載活動數據和源活動數據。在示例的實施例中，活動監測器310可操作地連接到I/O接口 320，所屬I/O接口 320 被配置為與包括負載和源的網絡進行交互。
匹配服務器300進一步包括數據存儲330，該數據存儲330可操作地連接到活動監測器310和匹配引擎340。數據存儲330存儲源活動數據和負載活動數據。
匹配服務器300還包括匹配引擎340，該匹配引擎340可操作地連接到活動監測器 310或數據存儲330，并被配置為基于源活動數據和負載活動數據將源與負載自動匹配。
匹配引擎340在假設與源和負載分別對應的源活動數據和負載活動數據之間存在功能關系的情況下進行工作，其中源和負載在系統中互相連接。在數據中心的例子中，隨著服務器的活動增加，電源消耗也隨之增加。因此，對于連接的負載和源，As = f (\)，其中 As是源活動數據并且\是負載活動數據。該函數f可單調地增加或減小，但不必要為線性。
由于函數f是單調的，因此匹配引擎340能夠使用非參數相關法(例如，弗利德曼測試(friedman test)、肯德爾等級(Kendall，s tau)、西格爾圖基測試(Siegel-Tukey test)、斯皮爾曼等級相關系數(Spearman’ rho)、Levenstein距離等)對與源對應的源活動數據和與負載對應的負載活動數據之間的類似程度進行評分。例如，如果采用斯皮爾曼等級相關系數，則相關系數將被定義為6Τλ ￡
f(i￡,4) = P =1--^LL, d = mnkΛι(aL·j)-ΓankΛ；i(aSι)其中 P e
,
A L — (aL1，a L 2 · · ·，a L n)，A s — (asl，aS2，. . .，aSn)， rankAt(aii):xf S氣:|j,并且=|e因此，如果負載活動數據包括來自m個負載(即jCti )的讀數并且源活動數據包括來自m個源卿，4"))的讀數，則相關可被用于執行自動匹配。
在一個實施例中，負載活動數據包括來自m個負載的至少20個讀數或采樣，并且源活動數據包括來自m個源的至少20個讀數或采樣。在另一個實施例中，負載活動數據包括來自m個負載的30個讀數或采樣，并且源活動數據包括來自m個源的30個讀數或采樣。在其它實施例中，負載活動數據包括來自m個負載的大于20個讀數或采樣或小于30個讀數或采樣，并且源活動數據包括來自m個源的大于20個讀數或采樣或小于30個讀數或采樣。在其他實施例中，活動監測器310可連續接收負載活動數據和源活動數據，并且匹配引擎340在匹配時可采用最近進入的讀數或采樣。
匹配引擎340通過對組合的最優化問題求解自動地匹配負載到源，該最優化問題根據最優化標準來處理將m個負載分配到m個源，使得結果是“最可能”的分配。在一個實施例中，匹配引擎340通過對線性求和分配問題(LSAP)求解將負載自動地匹配到源。在其它的實施例中，匹配引擎340通過不是對線性求和分配問題求解的方法來將負載自動地匹配到源，例如對二次方程式分配問題、線性塊分配問題等進行求解。
在一個實施例中，“最可能”的量與差異性的分數或關聯成本度量Δ(名UP)相對應，當和更小地相似時(即XUf)= -44i}’4J)))該關聯成本度量增加。在這個例子中，分數或成本越小，與源對應的源活動數據和與負載對應的負載活動數據之間更為相似。在這一實施例中，線性求和分配問題變為以使匹配的總成本(即，分數的和)最小化的方式，將每個負載匹配到一個源。
在一個實施例中，匹配引擎340采用Munkres (曼克勒斯)算法來對將負載自動匹配到源的線性求和分配問題求解。采用Munkres，負載自動匹配到源的線性求和分配問題可表述為獲得二元置換矩陣X = (Xu)mxm，其中如果看 1 =/ )(例如，負載i連接到源j) 則 Xij = 1，否則 Xij = 0，其使滿足Σ1λ=1 ( J = )、Σ二, =1 (J = I，…》爾)以及Xij e {0,1} (i，j = 1，…，m)的Σ:Σ:碌觀最小。一旦獲得了 X，則可將連接到源S的負載L的匹配對(matching pairs) P的列表構造為P = {(Li, Sj) ^ij = 1}。
在上述實施例中，使用Munkres算法對線性求和分配問題進行求解。在其它實施例中，匹配引擎340可采用 除Munkres之外的多個算法(例如，Jonker-Volgenant, Burkard-Derigs, Dell’ Amico, Martello, Yamada等)中的一個來對線性求和分配問題進行求解。
作為相似度的分數或關聯成本度量的基礎的相關算法(例如，斯皮爾曼等級相關系數)的使用可被實際的實現方式挑戰所干擾。例如，不能將負載活動數據和源活動數據的報告速度假定為相同，這是因為他們不必須來自相同的數據流。負載活動數據和源活動數據的不同報告速度可產生導致數據延遲或丟失的偏移的或拉伸的時間序列，這會影響對負載活動數據和源活動數據的相應采樣進行精確比較所必需的時間對準。
在一個實施例中，匹配引擎340采用動態時間規整(DTW)來克服對偏移或拉伸的時間序列的負載活動數據和源活動數據進行比較的問題。DTW是一種索引或對準例如源活動數據As和負載活動數據Al的時間序列以使他們的相似度最小化的方法。為了執行對準， 構造大小為ηχη的矩陣，使得每個(ith，jth)元素包含在兩個點巧,和間的成本度量的值rf(氣,aSj)(例如,紙) =H%氣H2 )。通過所述矩陣，在滿足邊界條件、連續性和單調性的約束情況下，通過表示、和As元素的最佳對準的特定矩陣元素(i，j )來形成規整路徑 W。將和As之間的DTW差異性度量定義為最小成本規整路徑W的長度，其是DTW (Ay As) =Y (η, η)，其中 Y(lV)=+是 DTW
LB Keogh(ALls)(4^4(4))2*/ <￡|C4)) K0 otherwise
其中=:|f-l|5r}并且 1/(為)=:1 *— ^ I — rI，i =1，...，111以及參數1·。負載與源的自動匹配的問題變為
Δ (AL，As) = max(LB_Keogh(A1 L, A1 s)，LB_Keogh(A' s, A1 L))
在其它實施例中，匹配引擎340使用已知的用于對時間序列進行索引的下界函數，而不是LBJfeogh (例如，LB_Kim, LB_Yi等)以消除負載活動數據和源活動數據的配對。
通過與哪個負載連接到哪個源相關的這一信息，匹配引擎340能夠構建表示負載和源之間的連接的拓撲圖。
圖4圖示用于將負載自動匹配到源的匹配服務器400的實施例的功能框圖。
匹配服務器400包括配置為接收源活動數據的活動監測器410。在所示例的實施例中，活動監測器410可操作地連接到I/O接口 420，所述接口 420被配置為與包括負載和源的網絡進行交互。
匹配服務器400進一步包括可操作地連接到活動監測器410并被配置為存儲源活動數據的數據存儲430。
匹配服務器400還包括可操作地連接到活動監測器410或數據存儲430并被配算法的常規版本(即，斜坡約束參數P=O )。
公式DTW (Al, As) = Y (η，η)可能對、和As的位置和比例差異比較敏感，從而影響 的計算。在一個實施例中，匹配引擎340采用非參數標準化來克服這種敏感性。 在該實施例中，八^和^中每個值都由它們在時間序列中的等級來代替。然后，該結果被標準化為單位時間以提供,rankj, {a, )-1 , ran^As (as ) "" ^
a1, =-Α 、L· 和AFs =- ——J-1\al\-\ ' Ms I
負載與源的自動匹配問題于是變成Λ (Al，As) = =DTW(A' L, K' s)，其中A' L =(a LI a L2 · · · a Ln)，A S — (a SI a S2，· · ·，a Sn) °
在可替換的實施例中，匹配引擎340不會對\和As的值進行分級或標準化。在其它實施例中，匹配引擎340可以采用不同于所示出方法的其它方法來對\和As的值進行分級、標準化，或者調整。
在其它實施例中，將與DTW(例如，光譜圖互相關(SPCC)、Mel頻率倒譜系數(MFCC) 等)不同的編程方法來克服將偏移或拉伸的時間序列的負載活動數據和源活動數據進行比較的問題。在其它實施例中，可使用DTW的變形(例如，快速DTW)來克服將偏移或拉伸的時間序列的負載活動數據和源活動數據進行比較的問題，其中快速DTW通過交換用于速度的精度來達到DTW的結果。
在一個實施例中，匹配引擎340采用DTW的下界函數來消除不可能是最佳匹配的負載活動數據和源活動數據的配對(A' L, A' s)。在一個實施例中，匹配引擎340使用函數ηI麗I置為將源與負載自動進行匹配的匹配引擎440。
匹配服務器400進一步包括負載活動操作器450。負載活動操作器450可操作地 連接到I/O接口 420，所述I/O接口 420與包括負載的網絡進行交互。負載活動操作器450 每次影響至少一個負載的負載活動。負載活動操作器450利用已知的模式來影響負載活 動。利用已知的模式來影響負載活動促使，據此并且按照可預測的方式來影響源活動。匹 配引擎440在源活動數據中識別該模式。
在一個實施例中，負載活動操作器450在通常出現在負載活動中的頻率不同的已 知頻率，每次利用周期模式影響每個負載的活動一次。在另一個實施例中，負載活動操作器 450同時操作所有的負載。在本實施例中，負載活動操作器450在已知頻率、用于每個負載 的不同頻率，利用周期模式來影響每個負載的活動。當利用已知的頻率模式影響負載的活 動時，匹配引擎440觀察源活動數據以尋找該模式。在數據中心的例子中，例如，通過促使 CPU執行否則將會執行的更多或更少數量的操作，負載活動操作器可影響服務器的CPU利 用。
在一個實施例中，負載活動操作器450將用于所有負載的負載活動保持為最小， 除了利用已知模式影響其負載活動的至少一個負載。當利用已知的模式來影響負載的活動 時，匹配引擎440觀察源活動數據以尋找該模式。
在一個實施例中，負載活動操作器450影響負載活動，使得在源活動數據中對與 系統中負載的唯一身份相對應的信息進行編碼。例如，負載活動操作器450利用轉換模式 來影響負載活動以傳送標識。從而，對于被標識為負載I的負載，負載活動操作器450可影 響時間段上具有一次轉換的負載活動。對于被標識為負載2的負載,負載活動操作器450 可影響在同樣時間段中具有兩次轉換的負載活動，以此類推。
在一個實施例中，負載活動操作器450生成相互正交的已知模式的；所述時間 段內的轉換的最大數量等于負載的總數量。在一個實施例中，負載活動操作器450使用 Walsh-Hadamard編碼或類似變換以生成已知的轉換模式。在其它實施例中，負載活動操作 器450采用生成對識別信息進行編碼的模式的其它已知方法。
在一個實施例中，匹配引擎440對來自源活動數據的轉換模式中的信息進行解 碼。匹配引擎440然后將識別的負載與對應于該源活動數據的源進行匹配。
利用即將得到的與哪些負載連接到哪些源相關的信息，匹配引擎440能夠構建示 出源和負載之間的連接的拓撲圖。
圖5圖示包括m個負載Ll-Lm和m個源Sl-Sm的系統500的示意圖。系統500包 括同樣數量的負載和源，m個負載和m個源。通過雙射函數或一一關聯來提供源和負載之 間的連接，其中對于每個負載L，存在正好一個源S。
在雙射系統(例如，系統500)中，匹配服務器510可采用至少三種方式來將負載匹 配到源。
在一個實施例中，匹配服務器510接收負載活動數據和源活動數據。然后，匹配服 務器510通過計算相似度的分數或關聯成本度量并且對如上面參考圖3所述的線性求和分 配問題進行求解，計算基于負載活動數據和源活動數據的負載-源匹配對。
在第二實施例中，匹配服務器510采用已知的模式來操作負載活動并如上面參照 圖4所述的在源活動數據中識別已知的模式。然后，匹配服務器510將與所操作的負載活動相對應的負載與源進行匹配，該源與包含所述模式的源活動數據相對應。在第三實施例中，匹配服務器510操作負載活動，使得源活動數據對與如上面參照圖4所述的負載的身份相對應的信息進行編碼。然后，匹配服務器510通過源活動數據對身份信息進行解碼并將所識別的負載與源進行匹配，其中該源與源活動數據相對應。
在其它實施例中，匹配服務器510基于這三種方式的組合將負載與源進行匹配。
圖6圖示包括負載LI和L2以及源S1-S4的系統600的示意圖。系統600包括冗余源；兩個或更多源與每個負載連接并且每個源正好與一個負載相連接。例如，負載LI可連接到源SI和S2。兩個源SI和S2的源活動數據將反映出與負載LI對應的負載活動。依賴于源活動(例如，功率)的類型，源SI的源活動數據或源S2的源活動數據反映與負載LI 對應的負載活動的程度可以取決于源SI和S2如何共享該負載。
在諸如具有冗余源的系統600的系統中，匹配服務器可通過源(即，哪兩個或更多源與同一負載連接)之間的第一確定相關并將相關的源視為單一的源來將負載匹配到源。
例如，在系統600中，負載LI可連接到源SI和S2。匹配服務器610接收與源S1-S4 對應的源活動數據。匹配服務器610確定源S1-S4之間的連通性關系并因此確定源SI和 S2連接到同一負載。從這點來看，匹配服務器610將源SI和S2視為單個源S1/2。匹配服務器610于是基于與負載LI對應的負載活動數據和與源SI對應的源活動數據、與S2對應的源活動數據或者與上面參照圖3所述的源Sl/2 (B卩，源SI和S2的聚集源活動數據)對應的源活動數據，使源S1/2與負載LI進行匹配。
圖7圖示包括負載L1-L4以及源SI和S2的系統700的示意圖。系統700包括共源負載；兩個或多個負載連接到每個源。例如，負載LI和L2可連接到源SI。與源SI對應的源活動數據將反映出與負載LI和L2對應的聚集負載活動。由于多個負載LI和L2可操作地連接到一個源SI，因此將在一個源SI的源活動中反映多個負載LI和L2的每一個的負載活動。但是，在一個源SI的源活動中所反映的負載活動將是與負載LI和L2兩者相對應的聚集負載活動。
在諸如具有共源負載的系統700的系統中，匹配服務器710可通過至少三種方式將負載與源進行匹配。
在第一實施例中，如上面參照圖4所述的，匹配服務器710利用已知的模式每次操縱每個負載L1-L4的負載活動一次。然后，匹配服務器710在源SI和S2的源活動數據中識別該已知模式。最后，匹配服務器710使與所操作的負載活動相對應的負載匹配到源，該源與包含已知模式的源活動數據相對應。
在第二實施例中，匹配服務器710操作負載活動，從而將用于所有負載的負載活動保持為最小，除了上面參照圖4所討論的利用已知模式影響其負載活動的一個負載之外。例如，在系統700中，負載LI和L2可連接到源SI。匹配服務器710操作負載LI的負載活動以利用已知模式對其產生影響，且匹配服務器710操作負載L2、L3和L4的負載活動以使負載活動降低到最小。然后，匹配服務器710觀察該源活動數據以搜索已知模式，從而將LI與SI進行匹配。然后，匹配服務器710操作負載L2的負載活動以利用已知模式對其產生影響，且匹配服務器710操作負載L1、L3和L4的負載活動以使負載活動降低到最小。 然后，匹配服務器710觀察該源活動數據以搜索已知的模式，從而將L2與SI進行匹配。
在第三實施例中，匹配服務器710操作負載活動，使得源活動數據對與上面參照圖4所述的負載身份相對應的信息進行編碼。例如，在系統700中，負載LI和L2可連接到源SI。匹配服務器710操作與LI相對應的負載活動，使得與源SI對應的源活動數據對與負載LI的身份對應的信息進行編碼。然后，匹配服務器710通過與源SI對應的源活動數據對該身份信息進行解碼，并將源SI與所識別的負載LI進行匹配。
在其它實施例中，匹配服務器710可基于這三種方式的組合將負載與源進行匹配。
圖8圖示包括負載L1-L4的系統800的示意圖。系統800還包括源SI和S2。最后，系統800包括X1-X4。從源SI和S2對X1-X4進行饋送，并且因此X1-X4可被看作是負載。然而，從X1-X4為負載L1-L4饋送，并且因此X1-X4也可以被看作是源。在一個例子中， 源SI和S2是UPS或UPS機柜并且X1-X4是TOU。在另一個例子中，源SI和S2是PDU并且 X1-X4是電源板或電源插座。
在一個實施例中，L1-L4為共源負載(S卩，兩個或多個負載連接到同一源)。例如， 負載LI和L2可操作地連接到源SI并且負載L3和L4可操作地連接到源S2。在該例子中， 與源SI對應的源活動數據將反映與負載LI和L2兩者對應的聚集負載活動，并且與源S2 對應的源活動將反映與負載L3和L4兩者對應的聚集負載活動。匹配服務器810從負載 L1-L4接收負載活動數據并且從源SI和S2接收源活動數據。在負載L1-L4為共源負載的系統中，匹配服務器810可通過上面參照圖7所討論的至少三種方式將負載L1-L4與源SI 和S2進行匹配。
在另一個實施例中，系統800為雙射系統，其中每個負載L1-L4都正好與作為源的 Xl - X4中的一個相連接。匹配服務器810從負載L1-L4接收負載活動數據并且從X1-X4 接收源活動數據。匹配服務器810可通過上面參照圖5所討論的至少三種方式來將負載與源進行匹配。
在另一個實施例中，系統800包括冗余源，意味著負載可操作地連接到兩個或多個源(即，負載LI連 接到Xl和X2)。匹配服務器810從負載L1-L4接收負載活動數據并從作為源的X1-X4接收源活動數據。冗余源(即，Xl和X2)的源活動將反映與該負載(S卩，LI) 對應的負載活動。匹配服務器810可通過源(即，將兩個或多個源連接到同一負載)之間的第一確定連通性關系來將負載匹配到源，并且然后將相關的源視為單個源并如上面參照圖 3所述的將所述單個源匹配到負載。
在其它實施例中，匹配服務器810從作為負載的X1-X4中接收負載活動數據并且從源SI和S2中接收源活動數據。匹配服務器810可采用前面討論的各種方法使負載X1-X4 匹配到源SI和S2。
通過參考圖9、10和11的流程圖，可更好地了解示例的方法。雖然為了便于解釋的目的，將所示例的方法示為且描述為一系列的塊，但應當理解的是，該方法并不被局限于塊的順序，這是因為一些塊可以按不同的順序發生或者與所示或所描述的其它塊同時發生。 此外，可以需要比所有示例的塊要少的塊來實現示例方法。另外，附加的或可替換的方法可使用附加的、未示例的塊。
在流程圖中，塊表示可利用邏輯來實現的“處理塊”。處理塊可代表方法步驟或者用于執行該方法步驟的裝置元件。流程圖不會對任何特定的編程語言、方法或風格(例如， 過程的、面向對象的)的語法進行描述。相反，本領域技術人員能夠采用圖示功能信息的流程圖來開發邏輯，以執行所示的處理。將認識到的是，在一些例子中，未示出諸如臨時變量、 例程循環等的程序元素。將進一步認識到的是，電子和軟件應用可涉及動態且彈性的過程， 使得可以按照其他順序來執行所示的塊，所述其他順序與所示出的那些塊不同并且可以將 所述塊組合或分成多個組件。將認識到的是，可采用各種編程方式，例如機器語言、過程的、 面向對象的或人工智能技術來實現該過程。
在一個例子中，將方法實現為在計算機可讀介質上提供的處理器可執行指令或操 作。因此，在一個例子中，計算機可讀介質可存儲處理器可執行指令，該指令可操作地執行 所描述的方法。
雖然圖9、10和11圖示連續發生的各種動作，但將認識到的是，圖9、10和11中示 例的各種動作可以基本上并行地發生。雖然介紹了多個過程，但將認識到的是，可采用更多 或更少數量的過程并且可采用輕量化進程、常規進程、線程并且可采用其它方式。將認識到 的是，在一些情況下，其它示例方法也可以包括基本上并行發生的動作。
圖9示例將源匹配到負載的方法900。在900，方法910接收與時間段中的負載活 動的采樣相對應的負載活動數據。在920，方法900接收與所述時間段中的源活動的采樣相 對應的源活動數據。在930，方法900分別將負載活動數據和源活動數據轉換成負載活動等 級和源活動等級。在一個實施例中，方法900不將負載活動數據和源活動數據轉換成負載 活動等級和源活動等級。在一個實施例中，方法900將負載活動數據和源活動數據或者負 載活動等級和源活動等級進行標準化。在一些實施例中，方法900不將負載活動數據和源 活動數據或者負載活動等級和源活動等級進行標準化。
在940，方法900為負載活動和源活動數據采樣或等級的每個對計算相似度分數 或關聯成本度量。在一個實施例中，在負載活動數據和源活動數據更加相似時，分數或關聯 成本度量增加。在另一個實施例中，在負載活動數據和源活動數據更加相似時，分數或關聯 成本度量降低。在一個實施例中，相似度分數或關聯成本度量的計算包括將負載活動數據 和源活動數據的采樣對準，使得相似度最大化。在已經對負載活動數據和源活動數據進行 分級且標準化的情況下，分數或關聯成本度量的計算包括將負載活動數據的標準化等級與 源活動數據的標準化等級對準。在一個實施例中，采用動態時間規整(DTW)或DTW的下界 函數來執行對準。
在950，方法900將負載分配或匹配到源，使得總成本被最優化。在一個實施例中， 在負載活動數據和源活動數據更加相似，分數或關聯成本度量降低的情況下，當關聯成本 度量或分數的總和最小時，總成本被最優化。在一個實施例中，將負載分配給或匹配到源， 使得通過對線性求和分配問題矩陣求解來最優化總成本。
圖10示例將源與負載進行匹配的方法1000。在1010，方法1000接收代表時間段 內的負載活動的負載活動數據。在1020中，方法1000接收代表所述時間段內的源活動的 源活動數據。源活動數據包括反映聚集負載活動的數據，該聚集負載活動與可操作地連接 到一個源的多個負載對應。由于多個負載可操作地連接到一個源，該多個負載中的每個負 載的負載活動將在一個源的源活動中進行反映。但是，在該一個源的源活動數據反映的負 載活動將是可操作地連接到一個源的多個負載的全部相對應的聚集負載活動。在1030，方 法1000基于負載活動數據和源活動數據，將來自多個負載的至少兩個負載匹配到源。
圖11圖示將源匹配到負載的方法1100。在1110，方法1100利用已知的模式來操作或影響在負載處的負載活動。在一個實施例中，該已知的模式與唯一地識別被操作的負 載的信息相對應。在另一個實施例中，該已知的模式具有已知的頻率。在1120，方法1100 接收代表多個源的源活動的源活動數據。在1130。方法1100基于源活動數據中所反映的 已知模式，將負載匹配到源。在與源對應的源活動數據中識別已知的模式。在已知的模式 對應于唯一地識別所操作的負載的信息的實施例中，通過源活動數據對唯一地識別所述負 載的信息進行解碼。
圖12圖示匹配服務器1200的框圖，該匹配服務器1200可用在前述的將負載匹配 到源的系統中。匹配服務器1200包括通過總線1220可操作地連接的處理器1205、存儲器 1210以及I/O端口 1215。在一個例子中，匹配服務器1200包括被配置為匹配負載和源的 匹配引擎1225。因此，無論在匹配服務器1200中實現為硬件、固件、軟件或其組合，匹配引 擎1225可以提供用于將負載與源進行匹配的手段。在一個例子中，匹配服務器1200包括 活動監測器1230，該活動監測器1230被配置為接收負載活動數據或源活動數據。因此，無 論在匹配服務器1200中實現為硬件、固件、軟件或其組合，活動監測器1230可以提供用于 接收負載活動數據或源活動數據的部件。在一個例子中，匹配服務器1200包括配置為操作 負載活動的活動操作器1235。因此，無論在匹配服務器1200中實現為硬件、固件、軟件或其 組合，活動操縱器1235可提供用于操作負載活動的部件。
處理器1205可以是多種不同的處理器，包括雙微處理器和其它的多處理器架構。 存儲器1210可包括易失性存儲器或非易失性存儲器。非易失性存儲器可包括但不局限于 ROM、PROM、EPROM、EEPROM等。易失性存儲器可包括例如RAM、同步RAM (SRAM)、動態RAM (DRAM)、同步 DRAM(SDRAM)、雙數據速率 SDRAM(DDR SDRAM)以及直接 RAM 總線 RAM(DRRAM)。
總線1220可以是單個內部總線互聯架構或其它總線或網狀架構。雖然示出了單 個總線，但應理解的是，匹配服務器1200可利用未示出的其它總線(例如PCIE，SATA，無線 寬帶(Infiniband)，1394，USB,以太網)與各種設備、邏輯和外部設備進行通信。總線1220 可以是各種類型，包括但不局限于，存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線或外部總線、縱 橫交換器或局部總線。局部總線可以是多種類型的，包括但不局限于，工業標準結構(ISA) 總線、微通道結構(MCA)總線、擴展ISA (EISA)總線、外圍組件互連(PCI)總線、通用串行 (USB)總線以及小型計算機系統接口(SCSI)總線。
匹配服務器1200可通過I/O接口 1240和I/O端口 1215與輸入/輸出設備進行 交互。輸入/輸出設備可包括但不局限于鍵盤、麥克風、指點和選擇設備、照相機、視頻卡、 顯示器、網絡設備1245、負載1250、源1255等。I/O端口 1215可包括單不局限于串行端口、 并行端口以及USB端口。
匹配服務器1200可在網絡環境中進行操作并且因此可以通過I/O接口 1240或 者I/O端口 1215連接到網絡設備1245、負載1250和源1255。通過網絡設備1245，匹配服 務器1200可以與網絡進行交互。通過網絡，匹配服務器1200可以被邏輯地連接到遠程計 算機。可以與計算機1200進行交互的網絡包括但不局限于，局域網(LAN)、廣域網(WAN)和 其它網絡。網絡設備1220可以連接到LAN技術，包括但不局限于，控制器區域網絡(CAN)、 光纖分布式數據接口(FDDI)、銅分布式數據接口(CDDI)、電力線寬帶(BPL) (IEEE P1901)、 以太網(IEEE 802. 3)、令牌環(IEEE802. 5)、無線計算機通信(IEEE 802. 11)、藍牙(IEEE 802. 15.1),Zigbee (IEEE 802. 15. 4)等。類似地，網絡設備1220可連接到WAN技術，包括但不局限于，點對點鏈路、電路交換網，例如綜合服務數字網(ISDN)、分組交換網絡和數字用戶線路(DSL)。雖然描述了單獨的網絡類型，但應當認識到的是，經由、利用或通過網絡的通信可包括通信的組合和混合。
對于在說明書或權利要求中使用的術語“包括”或“包含”的范圍，當該術語在權利要求中用作過渡型詞語時，其旨在包括與術語“含有”相類似的方式。此外，對于采用的術語 “或”(例如A或B)的范圍，其旨在意味著“A或B或它們兩個”。當申請人想表示“僅A或 B而不是它們兩個”時，將采用術語“僅A或B而不是它們兩個”。因此，這里術語“或”的使用是包括性的，且并非用于排除性的。參見Bryan A. Garner，現代法律應用詞典624 (2d. Ed. 1995)。而且，對于在說明書或權利要求中采用的術語“在…中”或“在…內”的范圍，其旨在附加地意味著“在…上”或“在…之上”。此外，對于在說明書或權利要求中采用的術語 “連接”的范圍，其旨在不僅意味著“直接連接”，也意味著“間接連接”，例如通過另一組件或多個組件進行連接。
雖然已經通過描述例子示出了示例系統、方法等，并且雖然已經更為詳細地描述了這些例子，但是不應當局限或以任何方式限制附加的權利要求的范圍為這些細節。當然， 為了描述系統、方法等的目的，不可能對部件或方法的每種可能的組合都進行描 述。本領域技術人員將很容易想到額外的優點和改變。因此，本發明并不局限于特定的細節、以及所示出和所描述的示例性例子。因此，本發明旨在包括落在附加權利要求范圍內的改變、修改和變化。而且，前述的實施例是說明性的，并且對于可能要求的所有可能的組合來說，單個特征或元件并不是必須的。另外，前述的說明并不意味著限制本發明的范圍。相反，將由附加的權利要求以及它們的等價物來確定本發明的范圍。
權利要求
1.一種計算機實現的將源(1255)與負載(1245)進行匹配的方法(1000)，所述方法包括接收代表時間段(1010)期間的負載活動的負載活動數據；接收代表所述時間段(1020)期間的源活動的源活動數據，其中所述源活動數據包括 反映與可操作地連接到一個源的多個負載相對應的聚集負載活動的數據；以及基于所述負載活動數據和所述源活動數據(1030)，將所述多個負載中的至少兩個負載與所述源進行匹配。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述負載活動對應于以下內容中的至少一個功率消耗、信號強度、熱散失、扭矩、壓力、流量、單位時間的操作、CPU利用率、I/O利用率以及網絡利用率。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述源活動對應于以下內容中的至少一個功率消耗、電流、諧波失真、功率因子、實際功率、表觀功率、壓力以及流量。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述匹配包括對所述負載活動數據和所述源活動數據(940)之間的相似度進行評分；以及基于所述評分將所述至少兩個負載分配給所述源，使得作為結果的分配是最優的 (950)。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述匹配包括在多個負載(1110)中的至少一個負載的所述時間段期間操作所述負載活動，其中所述操作包括利用已知模式來影響所述負載活動。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述匹配進一步包括在所述源活動數據中辨識所述已知模式。
7.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在多個負載(1110)中的至少一個負載的所述時間段期間操作所述負載活動，其中所述操作對負載識別信息進行編碼。
8.根據權利要求7所述的方法，進一步包括從所述源活動數據解碼所述負載識別信息。
9.一種計算機實現的將源與負載(1100)進行匹配的方法，所述方法包括影響多個負載(1110)中的至少一個負載的負載活動；接收代表多個源(1120)中的至少一個源的源活動的源活動數據；以及基于所述源活動數據(1130)，將所述至少一個負載與所述至少一個源進行匹配。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述影響利用模式來影響所述負載活動，并且所述匹配包括在所述源活動數據中辨識所述模式。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述模式對應于識別所述至少一個負載的信肩、O
12.根據權利要求10所述的方法，其中所述模式具有預定頻率。
13.根據權利要求9所述的方法，進一步包括接收代表所述負載活動(1010)的負載活動數據；以及其中所述匹配基于所述源活動數據和所述負載活動數據(1030)，將所述至少一個負載與所述至少一個源進行匹配。
14.根據權利要求9所述的方法，其中所述源活動數據反映與多個負載處的負載活動相對應的聚集負載活動。
15.一種用于將負載與源進行自動匹配的系統(400) (1200)，所述系統包括負載活動操作器(450) (1235)，可操作地連接到至少一個負載(1250)并且被配置為利用模式來影響所述至少一個負載的負載活動；活動監測器(410) (1230)，被配置為接收代表所述至少一個負載處的負載活動的負載活動數據和代表至少一個源(1255)的源活動的源活動數據中的至少一個；數據存儲器(430)(1210)，可操作地連接到所述活動監測器，并且被配置為存儲所述源活動數據和所述負載活動數據中的至少一個；以及匹配引擎(440) (1225)，可操作地連接到所述活動監測器和所述數據存儲器中的至少一個，并且被配置為基于所述源活動數據和所述負載活動數據中的至少一個，將所述至少一個源與所述至少一個負載進行匹配。
16.根據權利要求15所述的系統，其中所述匹配引擎進一步被配置為辨識所述源活動數據中的模式。
17.根據權利要求15所述的系統，其中所述源活動數據包括反映與可操作地連接到一個源的多個負載相對應的聚集負載活動的數據。
18.根據權利要求15所述的系統，其中所述源活動對應于以下內容中的至少一個功率消耗、電流、諧波失真、功率因子、實際功率、表觀功率、壓力以及流量。
19.根據權利要求15所述的系統，其中所述模式對應于唯一地識別系統中的至少一個負載的信息。
20.根據權利要求19所述的系統，其中所述匹配引擎進一步被配置為通過所述源活動數據，對唯一地識別系統中的至少一個負載的信息進行解碼。
全文摘要
一種將源與負載進行匹配的方法，包括利用模式來影響負載處的負載活動，接收代表多個源的源活動的源活動數據，并且基于所述源活動數據將負載與至少一個源進行匹配。一種用于將源與負載進行匹配的系統，包括負載活動操作器，其可操作地連接到負載并且被配置為利用模式來影響負載的負載活動。用于將源與負載進行匹配的系統進一步包括活動監測器，其被配置為接收代表所述源處的源活動的源活動數據。用于將源與負載進行匹配的系統還包括匹配引擎，其可操作地連接到活動監測器并且被配置為基于源活動數據將負載與至少一個源進行匹配。
文檔編號G06F1/32GK103003774SQ201180028839
公開日2013年3月27日 申請日期2011年6月10日 優先權日2010年6月11日
發明者L·R·佩雷拉, D·L·拉勒芒 申請人:伊頓公司