中機架中的每排的前部面向冷通道并且機架中的每排的后部面向熱通 道。在本文的描述中,機架中的設備或機架本身可以被稱為冷卻消費者,而排式冷卻單元和 /或機房空調(CRAC)可以被稱為冷卻提供者。
[0043] 被冷通道分隔的設備機架的相鄰排可以被稱為冷通道集群,以及由熱通道分隔的 設備機架的相鄰的排可以被稱為熱通道集群。此外,設備的單個排也可以認為是由其自身 形成冷通道集群和熱通道集群兩者。設備機架的排可以是多個熱通道集群和多個冷卻通道 的集群的一部分。本文中的說明書和權利要求中,機架中的設備或機架本身可以被稱為冷 卻消費者,以及成排的冷卻單元和/或計算機房空調(CRAC)可以被稱為冷卻提供者。在所 引用的應用中,工具被提供用于分析數據中心中的機架的集群的冷卻性能。在這些工具中, 可以對不同的布局執行多重分析以嘗試優化數據中心的冷卻性能。
[0044] 數據中心中的設備機架可以包括多個不同類型的裝置。在一個實例中,服務器可 以包括在設備機架中。例如,服務器可以是物理服務器,專用服務器或虛擬服務器。物理服 務器一般包括操作系統在其中運行的硬件。專用服務器通常包括在物理服務器上運行的服 務應用。例如,專用服務器可以包括在操作系統上的web服務或文件傳輸協議(FTP)服務, 其中服務應用可耦合到物理服務器。虛擬服務器可包括獨立于物理服務器硬件的服務。在 一個實施例中,每個物理服務器可以有一個專用服務器操作系統,以及每個物理服務器可 以有多個虛擬服務器。虛擬服務器可以和專用服務器(例如,在其頂部)同時運行。
[0045] 根據一個實施例,數據中心還可以包括如在2011年9月16日提交的名稱為 SYSTEMANDMETHODFORPREDICTINGPERFORATEDTILEAIRFLOWINADATACENTER的 申請號為PCT/US11/051866的專利合作條約申請中所描述的地板下的集氣室的開孔磚, 該申請轉讓給本申請的受讓人,并且其通過引用以其整體并入本文(在本文中稱為"PCT/ US11/051866申請")。在使用CRAC以提供冷卻的常規數據中心中,從CRAC輸出的氣流通 常使用地板下的集氣室分布到設備機架。CRAC將冷空氣抽入集氣室,并且空氣通過通常位 于設備機架前面的多孔底板磚離開集氣室。為了便于使用熱通道/冷通道的設計,多孔磚 通常包括在冷通道中。
[0046] 在以上所引用的應用中,提供工具用于分析數據中心中的設備的集群的冷卻性 能。在這些工具中,可以對多個不同的布局執行多重分析以確定數據中心中的氣流和溫度 以及試圖基于這些氣流和溫度優化數據中心的冷卻性能。在至少一個實例中,數據中心設 計和管理系統106可以確定無量綱的俘獲指數(CI)的指標,該指標是在至少一個實施例中 使用的冷卻性能指標,并且該指標基于與提供冷空氣到機架或從機架移除熱空氣相關的氣 流模式。俘獲指數的兩個變體可以在至少一個實施例中使用,一個用于冷通道分析而另一 個用于熱通道分析。
[0047] 其它指標可以由數據中心設計和管理系統106來計算且可以包括如以下進一步 描述的冷卻功率指標和機架冷卻指標(RCI),其是數據中心中的多個機架保持在一些建議 的入口溫度范圍內的程度的量度。由數據中心設計和管理系統106計算的其它指標可以包 括供熱指數(SHI)和返熱指數(RHI)。反熱指標(RHI)和供熱指標(SHI)在熱函的基礎上測 量供冷和溫暖的返回流的分離的程度,并且因此是基于溫度的。根據一個實施例,接口 104 可以包括數據中心地板編輯器或機架編輯器的方面(如在2008年5月15日提交的名稱為 METHODSANDSYSTEMSFORMANAGINGFACILITYPOWERANDCOOLING的申請號號為PCT/ US08/63675的專利合作條約申請中所公開的),該申請通過引用以其整體并入本文(在本 文稱為"PCT/US08/63675申請")。在其它實施例中,接口 104可以通過專門的設施實現,該 專門的設施使得用戶102能夠以拖動和下降方式設計包括數據中心或其任何子集的物理 布局的表示的模型。這種布局可以包括數據中心的結構組件以及數據中心設備的表示。接 口 104的特征在下面進一步討論。在至少一個實施例中,關于數據中心的信息通過該接口 由系統100接收,并且對于數據中心的評估和建議被提供給用戶。另外,在至少一個實施例 中,可以執行優化過程以優化數據中心的冷卻性能和能量的使用。例如,設計的接口 104可 以顯示確定的冷卻性能的方面(如以上所討論的冷卻指標和以下所討論的氣流路徑)。
[0048] 如在圖1中所示,數據中心設計和管理系統106將設計接口 104呈現給用戶102。 根據一個實施例,數據中心設計和管理系統106可以包括如在PCT/US08/63675中所公開的 數據中心設計和管理系統。在本實施例中,設計接口 104可以并入包括在PCT/US08/63675 中的輸入模塊、顯示器模塊和建造者模塊的功能并且可以使用數據庫模塊以存儲和檢索數 據。
[0049] 如圖所示,數據中心設計和管理系統106可通過網絡108與數據中心數據庫110 交換信息。這個信息可以包括支持數據中心設計和管理系統106的特征和功能所需的任何 信息。例如,在一個實施例中,數據中心數據庫110可至少包括在PCT/US08/63675中描述 的數據中心設備數據庫中存儲的數據的一些部分。在另一個實施例中,這個信息可以包括 支持界面104所需的任何信息(諸如,除了其他數據之外,一個或多個數據中心模型配置的 物理布局、包括在模型配置中的冷卻提供者的生產和分布特性、模型配置中的冷卻消費者 的消費特性以及將被包括在集群中的設備機架和冷卻提供者的列表)。
[0050] 在一個實施例中,數據中心數據庫110可以存儲關于冷卻提供者的類型、被每一 種冷卻提供者提供的冷空氣的量和由冷卻提供者提供的冷空氣的溫度的信息。因此,例如, 數據中心數據庫110包括關于特定類型的CRAC單元的記錄,該CRAC單元在華氏68的溫度 時以額定5600立方英尺每分鐘(cfm)的速率遞送氣流。另外,數據中心數據庫110可以存 儲關于一個或多個冷卻指標的信息,諸如CRAC的入口溫度和出口溫度以及一個或多個設 備機架的入口溫度和排氣口溫度。溫度可以被周期性地測量并輸入到系統中,或在其它實 施例中,可使用耦合到系統100的設備連續地監測溫度。
[0051] 在另一個實施例中,數據中心數據庫110可以存儲關于計算設備或IT(信息技術) 設備(例如服務器)的類型的信息,且還可以包括關于服務器重量、服務器的估計的熱容 量、最大的CPU負荷容量的信息以及其他信息。
[0052] 數據中心數據庫110可包括能夠將信息存儲在計算機可讀介質上的任何邏輯結 構,除其他結構之外其包括平面文件、索引文件、分層數據庫、關系數據庫或面向對象的數 據庫。可以使用唯一的和外鍵關系和索引來對數據進行建模。唯一的和外鍵關系和索引可 以在不同的字段和表之間來建立,以確保數據完整性和數據交換性能兩者。
[0053] 在圖1中所示的計算機系統,其包括數據中心設計和管理系統106、網絡108以及 數據中心設備數據庫110,每個可包括一個或多個計算機系統。如以上關于圖1所討論的, 計算機系統可以具有一個或多個處理器或控制器、存儲器和接口設備。在圖1中所描繪的 系統100的特定配置僅用于說明的目的,并且本發明的實施例可以在其它環境中來實踐。 本文所述的實施例并不局限于特定數量的用戶或系統。
[0054] 氣流路徑可視化
[0055] 可視化數據中心的溫度的傳統方式是通過二維(2D)平面或通過數據中心的三維 (3D)模型的剖切(slice)。圖2A示出了按照通過具有由熱通道分隔的兩排設備的數據中 心的模型的剖切的可視化溫度的傳統方法。溫度是對特定溫度值的顏色鍵控。相似地,可 以將氣流顯示為在圖2B中示出的位于的2D平面內的速度適量箭頭。此外,可以在由如在 圖2C中所示的2D平面分割的模型中的每個位置處以3D的方式顯示氣流。為了顯示數據 中心的3D表示中的溫度和氣流,將可以數據中心的模型分為單元網格。對于網格中的每個 單元,可以計算和測量溫度和氣流以及然后在3D模型中顯示溫度和氣流。基于網格的方法 為數據中心的性能提供高等級顆粒度。然而,這些方法可以是計算密集型的且提供與數據 中心的設計師或操作者有效地設計和操作數據中心所需的信息相比過量的信息。
[0056] 在其它實例中,還可以將氣流可視化為跟隨氣流的一批微粒。該可視化的方法可 以被認為是計算煙霧測試。不幸地是,在一些示例中,計算煙霧測試通常很難以用戶友好地 和容易理解的方式建立,因為活躍的"煙霧"微粒的最佳特性改變。例如,長度、寬度、其釋 放的頻率、亮度或其它特性可以在給定模型中從應用到應用和從位置到位置按照本地氣流 的速率、長度尺度以及其他參數改變而改變。因此,很難創建用于顯示視覺上吸引人的和用 戶容易創建的氣流路徑的技術。
[0057] 根據一些實施例,對用于可視化數據中心中的關鍵氣流路徑的根本上不同的方法 進行描述。氣流路徑方法以比傳統的氣流矢量或計算的煙霧測試方法更有條理的和用戶更 有好的方式提供氣流的可視化。根據本文所描述的實施例,生成的氣流路徑與如在圖3和 4中所出示的文體上創建的連續的途徑一起顯示。每條生成的氣流路徑的視覺特性可以與 沿著每條氣流路徑的氣流和溫度的特性相關聯。例如,氣流路徑的橫截面積可以與冷卻消 費者和冷卻提供者的入口和排氣口之間的氣流量成比例。
[0058] 在以下所描述的各個實例中的氣流路徑的可視化方法依賴于數據中心的冷卻性 能取決于流入和流出每個機架和冷卻器的氣流模式的合適的管理的事實。這些"關鍵的氣 流模式"將冷空氣運送到冷卻消費者和將熱空氣返回到冷卻提供者。視覺特性到氣流模式 的特性的關聯提供以提供快速和簡單的反饋和允許數據中心的設計者和操作者的明確的 解釋的方式。
[0059] 在一個實例中,如以下進一步所描述的,氣流路徑的形狀可以與性能指標(諸如 CI指標)關聯。根據以下所描述的實施例,CI指標涉及如何顯示這些氣流的流。在各個實 例中,0%和100%的熱通道CI的值表明沒有或全部機架的排出的氣流分別直接由本地冷 卻返回捕獲。在這些實例中,0%和100%的冷卻通道CI的值表明沒有或全部機架的進入氣 流分別直接來自冷卻源。如以下進一步描述的,冷通道的Cl(CACI)和熱通道的