Cl(HACI) 可以通過計算表示進入來自于給定的冷卻源或從給定的冷卻源所捕獲的給定機架和從其 排出的氣流的分數的分數量來計算。構成CI的組成的氣流分數量的可視化可以允許數據 中心的操作者和設計者確保數據中心可靠和有效地運行。
[0060] 應該理解的是,附加的信息(諸如總的氣流、分數氣流、冷卻功率、溫度)以及其他 信息可以與每個組成的氣流路徑相關。例如,可以以"cfm"的氣流速率來直接標記氣流路 徑,而非常相同的場景的路徑也可以基于組成的氣流路徑的預定溫度來標記。
[0061] 為了說明性的目的,圖3-4和6-11示出了包括由冷通道或熱通道分隔的兩排設備 機架的集群的冷卻生產者和消費者冷卻消費者的各種布置的表示。然而,可以使用氣流路 徑技術來可視化數據中心中的設備的任何布置。在透視圖中示出圖中的氣流路徑,因為當 從這個方向看時,氣流路徑的矩形3D性質是特別清楚的。然而,氣流路徑的其它表示是可 能的。在一個實例中,用戶通過接口 104可以將設備的顯示的布置旋轉到任何視圖。此外, 根據其他實例,可以使用以下進一步描述的其他幾何形狀來顯示氣流路徑。例如,氣流路徑 可以包括圓形或橢圓形的氣流的流的橫截面的使用。
[0062] 氣流的可視化方法可以用于說明氣流的任何源和氣流的任何匯點之間的氣流。例 如,可以示出包括機架到冷卻器、冷卻器到機架、機架到機架或冷卻器到冷卻器的氣流路徑 的機架/冷卻器和入口/出口氣流追蹤的任何組合的氣流路徑。冷卻器和機架可以可交換 地被稱為冷卻產生者或冷卻提供者以及冷卻消費者。此外,入口和出口可以指進入口或發 起者以及排氣口或出口。雖然以下描述的氣流的分數量是基于與機架相關的氣流,但是應 該理解的是,也可以確定和顯示特別關于冷卻器的氣流路徑。
[0063] 圖3示出了包括使用以下所描述的氣流路徑可視化的方法生成的熱通道中的氣 流路徑的數據中心的房間300的一個實例。在圖3中示出的兩排設備302由熱通道分隔且 包括設備機架304和排式冷卻器306a-d以及沒有標記的其它設備機架。數據中心的操作 者或設計者通過接口 104可以選擇數據中心集群內的特定設備機架以顯示流入和流出所 選擇的設備機架的氣流路徑。然而,圖3示出了與選定的設備機架304相關的氣流路徑,操 作者或設計者可以選擇數據中心中的另一個設備機架而且接口 104可以顯示其它設備機 架的相關氣流路徑。
[0064] 氣流308a_e表示從設備機架304的出口排出進入熱通道并且被抽入冷卻器 306a-d的入口的氣流。與設備機架304相關的HACI被顯示為89%。機架氣流的百分之 三由冷卻器306a捕獲,機架氣流的11 %由冷卻器306b來捕獲,機架氣流的46%由冷卻器 306c捕獲以及機架氣流的29%由冷卻器306d來捕獲。在圖3中示出的實例中,冷卻消費 者包括排式冷卻器以及冷卻生產者包括設備的機架。然而,應該理解的是,本文所描述的實 施例可以用來表示任何氣流源/匯點配對之間的氣流連接。
[0065] 如在圖3中所示的氣流路徑可以表示為以氣流路徑的形狀嵌入的箭頭,該箭頭指 示與氣流相關的源和匯點的連接。在圖3中,氣流路徑表示來源于設備機架304的出口和 終止于冷卻器306a-d的入口的氣流。在一個實例中,氣流路徑的橫截面積和與選定的設備 機架304相關的入口面積和出口面積成比例。例如,從設備機架304的出口到冷卻器306c 的入口的氣流路徑308a具有等于從設備機架304出現的氣流路徑的總的橫截面積的46% 的橫截面積。設備機架304和冷卻器306a的入口之間的氣流路徑的橫截面積是從設備機 架304出現的氣流路徑的總橫截面積的3%。
[0066] 根據一些實施例,冷卻消費者、產生者以及氣流路徑可以與特定的顏色相關以協 助可視化氣流的不同溫度或其它特性。例如,在圖3中,可以將設備機架304和從設備機架 304的出口到冷卻器306的氣流路徑308a-e著色為紅色的陰影以指示從設備機架304排出 以及由冷卻器306捕獲的高溫度。顏色可以包括顏色的梯度或陰影以指示與氣流路徑相關 的溫度范圍。
[0067] 如在圖3中所示,氣流路徑曲線包括指向設備/通道之上(即,向數據中心屋頂) 的區域的氣流路徑308e。氣流路徑308e表示與數據中心的剩余部分交換的氣流。該氣流 可以表示從機架緊鄰熱通道逸出的氣流。該空氣然后可以被再循環到機架設備的入口或最 后由未被認為是"本地的"冷卻器捕獲。例如,在圖3中,主體設備機架排氣的11%并不由 在其緊鄰的熱通道組中的基于排的冷卻器中的任何一個捕獲。附加的向上定向的箭頭意味 著機架氣流的11%逸出到周邊數據中心。應該理解的是,與冷卻器306a-d(3%、ll%、46% 和29% )相關的氣流與未被捕獲到的氣流308e(11 % )的總和為100%。
[0068] 圖4示出了包括使用以下所描述的應用到冷通道的方法生成的氣流路徑的數據 中心的房間400的一個實例。在圖4中示出的兩排設備402由冷通道分隔且包括設備機架 404、排式冷卻器406a、406以及多孔地板磚406c_e。氣流路徑408a_e表不來源于冷卻器和 多孔地板磚406a-e、被提供到冷通道以及由設備機架404抽入的氣流。與設備機架404相 關的CACI顯示為100%。機架氣流的8%來源于冷卻器406a,機架氣流的7%來源于冷卻 器406b,機架氣流的10 %來源于多孔地板磚406c,機架氣流的25 %來源于多孔地板磚406d 以及機架氣流的50%來源于多孔地板磚406e。
[0069] 在各個實例中,氣流路徑的顏色可以用來利用在從熱到冷的尺度上表示不同的相 關溫度的顏色的梯度來指示冷通道內的氣流的溫度。例如,設備機架404可以從包括冷卻 器406a和406b以及多孔地板磚406c-e的各個源抽取空氣。在一個實例中,多孔磚406c 可以提供在60華氏度(degF)的空氣而基于排的冷卻器406a可以提供在70華氏度的空 氣。表示由多孔磚406c提供的氣流的氣流路徑408c可以比表示由冷卻器406a提供的氣 流的氣流路徑408a更靠近冷側著色,氣流路徑408a可以更靠近色標(colorscale)的熱側 著色。
[0070] 除了由設備機架404消耗的氣流由408a_e詳述外,0%的氣流406f表示由設備機 架消耗的全部氣流是由在緊鄰冷通道組中的冷卻提供者所提供的事實。應該理解的是,與 冷卻器和多孔地板磚406 &-6(7%、8%、10%、25%和50%)相關的氣流連同未被捕獲到的 氣流408f(0% )的分數量總和為100%。
[0071] 根據各個實例,數據中心設計和管理系統106可以使用以下所描述的方法確定 與冷卻生產者(例如,306a_d以及406a_e)相關的氣流的分數量且生成氣流路徑(例如, 308a-d以及408a-e)。接口 104可以將氣流路徑顯示為從氣流的源到氣流的終點的3D連 續矩形流。此外,接口 104可以顯示HACI和CACI以及其相關的每個機架的氣流的分數量。 數據中心的設計者或操作者可以查看通過接口 104所顯示的氣流路徑和分數量且做出決 策(諸如數據中心中的附加設備(如附加的冷卻消費者和生產者)的放置)。數據中心的 設計者或操作者也可以基于氣流路徑布置數據中心中的設備(諸如為了增加效率,移動冷 卻消費者或冷卻生產者)。
[0072] 如上所討論的,可視化分數量可以提供優于現有的3D可視化技術的顯著優點。根 據一些實例,特別配置的計算機系統(諸如以上所描述的數據中心設計和管理系統106)實 現自動地生成建模的數據中心房間內的氣流路徑的過程。圖5示出了根據這些實例的氣流 路徑的生成過程500。方法可以用于包括機架到冷卻器、冷卻器到機架、機架到機架或冷卻 器到冷卻器的氣流路徑的源/匯點、機架/冷卻器或入口 /出口氣流追蹤的任何組合。此 外,以下所描述的方法可以用在其中可以視覺上表示氣流的源和終點的任何應用(例如, 綜合的樓房HVAC系統的設計和維護)中。
[0073] 過程500開始于行為502。計算機系統可以接收包括數據中心的尺寸、冷卻消費 者和生產者的尺寸以及數據中心中的冷卻消費者和生產者的位置和配置的描述數據中心 的布局的信息。在行為502中,計算機系統計算氣流的分數量。計算分數量匕 ]8和81]將實 際的氣流管理值提供給數據中心的設計者和操作者。如在PCT/US08/051908申請中所描述 的,計算機系統通過計算分數量k來確定CACI,該分數量可以被定義為進入機架i來源于 冷卻源j的氣流的分數。 'N
[0074] CACl:=Vg;/ 方程⑴ /=i
[0075] 其中N是冷卻源的數量。
[0076] 例如,氣流可以來源于基于排的冷卻器、多孔地板和吊頂板材、CRAC、架空冷卻器 或其它冷卻源。相似地,計算機系統通過計算分數量匕來計算HACI,該分數量可以定義為 由冷卻源j捕獲的來自機架i的排出氣流的分數。 N
[0077]似C/,. = [./"方程⑵ /=1
[0078] 在HACI的計算中,N可以包括所有本地的冷卻提取物(冷卻器返回、本地排氣柵 格,等等)以及在CACI的計算中,N可以包括所有本地冷卻提供物。在各個實例中,氣流可 以從冷卻源(諸如基于排的冷卻器、本地返回通風孔)或其它冷卻源排出。
[0079] 根據各個實施例,可能存在用于估計分數量匕和gu的各種技術。在一個實例中, 經驗模型可以用于計算分數量匕和gu。計算分數量匕和gu以及其他性能指標的方法在 PCT/US08/051908申請和PCT/US06/16739申請中進行了描述。在一個實施例中,為了憑經 驗確定分數量匕和gv可以執行大量的CFD計算以建立和改善經驗規則。在其它實施例 中,可以使用神經網絡和其它技術來改善規則。憑經驗確定匕和gu的一個實例包括基于 與機架和冷卻單元以及其相對的幾何位置相關的氣流的大小來確定所有機架冷卻單元的 交互。模型包括可以被選定以提供對基準CFD數據的最佳統計擬合的經驗常量。
[0080] 在其它實例中,基于物理的方法可以用于計算分數量t和g^。基于物理的方法 可以包括將數據中心細分為許多網格單元和基于質量守恒、動量守恒和/或能量守恒定律 來計算在每個單元處的量(諸如氣流速度和溫度)。技術包括勢流建模(PFM)、傳統的CFD 以及子分區模型。
[0081] 使用這些基于物理的方法,分數氣流