CH711067A1 - Method and system for managing a plurality of data centers supplied by at least one renewable energy device. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de gestion d’une pluralité de centres de données (1, 1´, 1´´) procurant un environnement d’ordinateur virtuel à au moins un client, chaque centre de données étant alimenté en énergie par au moins un dispositif à énergie renouvelable (3, 3´, 3´´) et lesdits centres de données (1, 1´, 1´´) étant connectés à un serveur de contrôle (2) connecté à un réseau informatique (4); ledit procédé comprenant au moins les étapes suivantes de: sélection du ou des centres de données (1, 1´, 1´´) parmi la pluralité des centres de données (1, 1´, 1´´) en fonction du niveau d’alimentation électrique de chaque centre de données (1, 1´, 1´´), contrôle du ou des centres de données sélectionné pour la création d’au moins une machine virtuelle. Un autre objet de l’invention concerne un système mettant en œuvre ledit procédé.The present invention relates to a method of managing a plurality of data centers (1, 1', 1'') providing a virtual computer environment to at least one client, each data center being powered by at least one a renewable energy device (3, 3 ', 3' ') and said data centers (1, 1', 1'') being connected to a control server (2) connected to a computer network (4); said method comprising at least the following steps of: selecting the one or more data centers (1, 1', 1'') from among the plurality of data centers (1, 1', 1'') according to the level of power supply of each data center (1, 1', 1''), control of one or more data centers selected for the creation of at least one virtual machine. Another object of the invention relates to a system implementing said method.
Description
Domaine techniqueTechnical area
[0001] La présente invention concerne un procédé et un système de gestion d’une pluralité de centres de données formant de l’informatique en nuage dit «cloud Computing» permettant l’exploitation de la puissance de calcul ou de stockage de serveurs informatiques distants par l’intermédiaire d’un réseau, tel qu’Internet, dans lequel chaque centre de données est alimenté électriquement par au moins un dispositif à énergie renouvelable tel qu’une éolienne, un panneau photovoltaïque, un dispositif à biomasse, etc. The present invention relates to a method and a management system of a plurality of data centers forming cloud computing said "cloud computing" for the exploitation of computing power or storage remote computer servers via a network, such as the Internet, in which each data center is electrically powered by at least one renewable energy device such as a wind turbine, a photovoltaic panel, a biomass device, etc.
Etat de la techniqueState of the art
[0002] Il est bien connu que les sources d’énergies «renouvelables» telles que les éoliennes, les panneaux photovoltaïques ou similaires ont pour la plus part une production d’électricité intermittente qui pose des problèmes de gestion aux distributeurs de réseau dits GRD selon l’acronyme «Gestionnaire du Réseau de Distribution». It is well known that "renewable" sources of energy such as wind turbines, photovoltaic panels or the like are for the most part intermittent electricity production that poses management problems to network distributors known as GRD according to the acronym "Distribution Network Manager".
[0003] Afin de palier à cet inconvénient, on a déjà imaginé des systèmes de gestion de cette électricité renouvelable sur le réseau électrique. C’est le cas notamment des documents US 2014 297 051 et KR 2014 0 070 833 notamment. To overcome this drawback, we have already imagined management systems of this renewable electricity on the power grid. This is particularly the case of documents US 2014 297 051 and KR 2014 0 070 833 in particular.
[0004] Le document US 2014 297 051 décrit un système de contrôle automatique des ressources énergétiques comprenant un module distribuée d’énergie renouvelable de la production d’électricité, un module de convertisseur d’énergie renouvelables réparties, un module classique de production d’électricité, un module de charge de l’utilisateur, un module bidirectionnel connecté au réseau de contrôle, une source d’énergie renouvelable, un module de stockage d’énergie, une unité de stockage de l’énergie et une batterie de stockage. Ce système procure une stabilité de l’utilisation d’énergie afin d’optimiser la durée de vie de la batterie de stockage. Document US 2014 297 051 describes an automatic control system of energy resources comprising a distributed module of renewable energy of electricity production, a distributed renewable energy converter module, a conventional module for the production of electricity. electricity, a user load module, a bidirectional module connected to the control network, a renewable energy source, an energy storage module, an energy storage unit and a storage battery. This system provides stability of energy usage to maximize storage battery life.
[0005] Le document KR 2014 0 070 833 décrit un procédé de gestion d’un système comprenant une source d’énergie renouvelable et un dispositif de stockage d’énergie; ledit procédé comprenant les étapes consistant à recevoir des données de prédiction de génération d’une source d’énergie renouvelable prédéterminée par heures à recevoir des informations sur les prix par heure, à générer un point de couplage des informations de prédiction de puissance d’alimentation commune par heure en utilisant les données de prévision de la production par heure et les informations du système de prix marginal par heure et à faire fonctionner le dispositif de stockage d’énergie en fonction du point de couplage commun des informations de prédiction de bloc d’alimentation par heure. The document KR 2014 0 070 833 describes a management method of a system comprising a renewable energy source and an energy storage device; said method comprising the steps of receiving prediction generation data of a predetermined renewable energy source per hours to receive hourly price information, generating a coupling point of the power supply prediction information common per hour using the hourly production forecast data and the marginal price system information per hour and to operate the energy storage device according to the common coupling point of the block prediction information feeding per hour.
[0006] Ces systèmes nécessitent néanmoins le branchement du ou des dispositifs d’énergie renouvelable sur le réseau électrique, ce qui peut s’avérer particulièrement onéreux notamment lorsque la source d’énergie renouvelable est très éloignée du réseau électrique. These systems nevertheless require the connection of the renewable energy device or devices on the electricity network, which can be particularly expensive especially when the renewable energy source is very far from the power grid.
[0007] Par ailleurs, ces dernières années, le coud Computing s’est très largement développé avec l’implantation de «DataCenter» locaux qui transforme l’énergie en puissance de calcul et qui par stockage permet une régulation du réseau de distribution. Les nouveaux «DataCenter» sont désagrégés et dispersés géographiquement dans les zones rurales et/où vers les sources d’énergies durables pour profiter des bas coûts de locations et inter-connectés via un réseau de fibres optiques notamment. [0007] Furthermore, in recent years, the Computing sewage has largely developed with the implementation of local "DataCenter" which transforms the energy into computing power and which by storage allows regulation of the distribution network. The new "DataCenter" is disaggregated and geographically dispersed in rural areas and / or towards sustainable energy sources to take advantage of low rental costs and interconnected via a fiber optic network in particular.
[0008] Les Data Centers ont été initialement construits au sein et/ou près de zones métropolitaines centrales afin d’en assurer aux utilisateurs professionnels l’accès le plus simple. The Data Centers were initially built within and / or near central metropolitan areas to provide business users with the simplest access.
[0009] Toutefois, avec la hausse des prix de l’immobilier et de l’énergie qui est nécessaire au refroidissement des serveurs de ces «Data Centers», les entreprises développent leurs nouveaux «Data Centers» à l’écart des zones métropolitaines pour réduire leurs frais d’exploitation et améliorer la tolérance géographique de leurs nouveaux «Data Centers» sur une zone sismique et un réseau électrique différents de leurs principaux «Data Centers», ainsi que pour réduire leurs coûts immobiliers et énergétiques. [0009] However, with the rise in real estate prices and the energy that is needed to cool the servers of these "Data Centers", companies are developing their new "Data Centers" away from metropolitan areas for reduce their operating costs and improve the geographical tolerance of their new Data Centers on a different seismic zone and electricity network of their main Data Centers, as well as to reduce their real estate and energy costs.
[0010] Ainsi, les nouveaux «Data Centers» sont désormais construits plus loin des utilisateurs d’entreprise classiques que précédemment pour les principales raisons suivantes: le prix immobilier inférieur des sites régionaux par rapport aux implantations métropolitaines; la nécessité de réduire les coûts énergétiques des Data Centers d’entreprise; les initiatives écologiques des entreprises pour utiliser des sources d’énergie renouvelables comme l’énergie hydroélectrique; la nécessité de placer les Data Centers secondaires et principaux sur des réseaux électriques différents pour une plus grande diversité géographique; la nécessité de localiser les Data Centers secondaires et principaux dans des zones à risque différentes (tremblement de terre, inondation et tornade) et réduire les risques d’interruption totale du service.[0010] Thus, the new "Data Centers" are now built further from the conventional enterprise users than previously for the following main reasons: the lower real estate price of regional sites compared to metropolitan locations; the need to reduce the energy costs of enterprise data centers; corporate green initiatives to use renewable energy sources such as hydroelectric power; the need to place secondary and main data centers on different power grids for greater geographical diversity; the need to locate secondary and main data centers in different risk areas (earthquake, flood and tornado) and reduce the risk of total service interruption.
[0011] Afin de réduire le coût d’utilisation de ce service de cloud Computing, on a déjà imaginé des systèmes d’optimisation en fonction du coût de l’électricité alimentant les différents «Data Centers». C’est le cas notamment de la demande de brevet américain US 2012 0 240 113 par exemple. In order to reduce the cost of using this cloud computing service, we have already imagined optimization systems based on the cost of electricity supplying the various "Data Centers". This is particularly the case of the US patent application US 2012 0 240 113 for example.
[0012] Le document US 2012 0 240 113 décrit un dispositif de commande de centre infonuagique (cloud Computing) et un procédé de sélection d’un centre infonuagique. Dans un dispositif de commande de centre infonuagique central, qui commande une pluralité de centres infonuagiques qui attribuent au moins une ou plusieurs machines virtuelles à un client et fournissent des environnements de calcul virtuels pour le client, un centre infonuagique est sélectionné sur la base des niveaux de service en temps réel des centres infonuagiques respectifs, de tarifs d’énergie, de coûts d’émission de dioxyde de carbone ou analogues, de manière à générer une machine virtuelle ou réduire le nombre de machines virtuelles en fonctionnement au niveau de centres infonuagiques sélectionnés. US 2012 0 240 113 discloses a cloud computing center control device and a method of selecting a cloud center. In a central cloud center controller, which controls a plurality of cloud centers that allocate at least one or more virtual machines to a client and provide virtual computing environments for the client, a cloud center is selected based on the levels. real-time service centers of the respective cloud centers, energy tariffs, carbon dioxide emission costs or the like, so as to generate a virtual machine or reduce the number of virtual machines operating at selected cloud centers; .
[0013] Il existe donc un besoin d’un nouveau modèle de gestion de l’énergie pour l’exploitation commerciale du stockage de l’énergie sous la forme élaboré de puissance de calcul (cloud Computing). [0013] There is therefore a need for a new energy management model for the commercial exploitation of energy storage in the form of elaborate computing power (cloud computing).
Divulguation de l’inventionDisclosure of the invention
[0014] L’un des buts de l’invention est donc de remédier à ces inconvénients en procurant un procédé et un système de gestion d’une pluralité de centres de données procurant un environnement d’ordinateur virtuel à au moins un client, chaque centre de données étant alimenté en énergie par au moins un dispositif à énergie renouvelable, de conception simple et peu onéreuse. One of the aims of the invention is therefore to overcome these disadvantages by providing a method and a management system of a plurality of data centers providing a virtual computer environment to at least one client, each data center being powered by at least one renewable energy device, simple and inexpensive design.
[0015] A cet effet et conformément à l’invention, il est proposé un procédé de gestion d’une pluralité de centres de données procurant un environnement d’ordinateur virtuel à au moins un client, chaque centre de données étant alimenté en énergie par au moins un dispositif à énergie renouvelable et lesdits centres de données étant connectés à un serveur de contrôle connecté à un réseau informatique; ledit procédé comprenant au moins les étapes suivantes de: sélection du ou des centres de données parmi la pluralité des centres de données en fonction du niveau d’alimentation électrique de chaque centre de données, contrôle du ou des centres de données sélectionné pour la création d’au moins une machine virtuelle.For this purpose and in accordance with the invention, there is provided a method of managing a plurality of data centers providing a virtual computer environment to at least one client, each data center being powered by at least one renewable energy device and said data centers being connected to a control server connected to a computer network; said method comprising at least the following steps of: selecting one or more data centers from the plurality of data centers according to the power level of each data center, control of the data center or centers selected for creating at least one virtual machine.
[0016] De préférence, le ou les centres de données sont sélectionné en fonction du niveau d’alimentation électrique procuré par le ou les dispositifs à énergie renouvelable et en fonction de la capacité de traitement des données du ou des centres de données. Preferably, the data center or centers are selected according to the power supply level provided by the renewable energy device or devices and according to the data processing capacity of the data center or centers.
[0017] Ledit dispositif à énergie renouvelable consiste en au moins une éolienne et/ou au moins un panneau solaire et/ou au moins un générateur d’électricité à partir de biomasse. Said renewable energy device consists of at least one wind turbine and / or at least one solar panel and / or at least one electricity generator from biomass.
[0018] Par ailleurs, chaque centre de données comporte un échangeur thermique connecté à un récupérateur de calories alimentant une source d’eau pour produire de l’eau de chauffage et/ou de l’eau chaude sanitaire. In addition, each data center has a heat exchanger connected to a calorie recuperator supplying a water source to produce heating water and / or hot water.
[0019] Un autre objet de l’invention concerne un système de gestion d’une pluralité de centres de données procurant un environnement d’ordinateur virtuel à au moins un client, chaque centre de données étant alimenté en énergie par au moins un dispositif à énergie renouvelable et lesdits centres de données étant connectés à un serveur de contrôle connecté à un réseau informatique; ledit serveur de contrôle comprend des moyens de sélection du ou des centres de données parmi la pluralité des centres de données en fonction du niveau d’alimentation électrique de chaque centre de données et des moyens de contrôle du ou des centres de données sélectionné pour la création d’au moins une machine virtuelle. Another object of the invention relates to a management system of a plurality of data centers providing a virtual computer environment to at least one client, each data center being supplied with energy by at least one device. renewable energy and said data centers being connected to a control server connected to a computer network; said control server comprises means for selecting one or more data centers from the plurality of data centers according to the power supply level of each data center and control means of the data center or centers selected for the creation at least one virtual machine.
[0020] De préférence, les moyens de sélection procure une sélection du ou des centres de données en fonction du niveau d’alimentation électrique procuré par le ou les dispositifs à énergie renouvelable et en fonction de la capacité de traitement des données du ou des centres de données. Preferably, the selection means provides a selection of the data center or centers according to the power supply level provided by the renewable energy device or devices and according to the data processing capacity of the center or centers. of data.
[0021] Ledit dispositif à énergie renouvelable consiste en au moins une éolienne et/ou au moins un panneau solaire et/ou au moins un générateur d’électricité à partir de biomasse. Said renewable energy device consists of at least one wind turbine and / or at least one solar panel and / or at least one electricity generator from biomass.
[0022] Par ailleurs, chaque centre de données comporte un échangeur thermique connecté à un récupérateur de calories alimentant une source d’eau pour produire de l’eau de chauffage et/ou de l’eau chaude sanitaire. In addition, each data center has a heat exchanger connected to a calorie recuperator supplying a source of water to produce heating water and / or hot water.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0023] D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, d’une variante d’exécution donnée à titre d’exemples non limitatifs, du système suivant l’invention, à partir de la fig. 1 qui est une représentation schématique du système de gestion suivant l’invention. Other advantages and features will become more apparent from the description which follows, of an alternative embodiment given by way of non-limiting examples, of the system according to the invention, from FIG. 1 which is a schematic representation of the management system according to the invention.
Mode de réalisation de l’inventionEmbodiment of the invention
[0024] Conformément à un mode de réalisation de la présente invention, les centres de données peuvent répartis dans n’importe quelle région du monde dès lors que ces centres de données peuvent être connectés sur un réseau informatique tel qu’Internet au moyen de la fibre optique, d’une liaison satellite ou similaire. According to one embodiment of the present invention, the data centers can be distributed in any region of the world since these data centers can be connected to a computer network such as the Internet by means of the optical fiber, a satellite link or the like.
[0025] En particulier, quand il est nécessaire de créer une machine virtuelle pour fournir un service demandé, le serveur de contrôle peut sélectionner un ou plusieurs centres de données présentant un niveau d’alimentation suffisant et/ou un niveau de capacité de calcul suffisant pour créer une machine virtuelle. In particular, when it is necessary to create a virtual machine to provide a requested service, the control server can select one or more data centers having a sufficient power level and / or a sufficient level of computing capacity to create a virtual machine.
[0026] De cette manière, l’électricité produite par les dispositifs d’énergie renouvelable est utilisée de manière optimisée sans que lesdits dispositifs ne soient reliés à un réseau de distribution d’électricité. In this way, the electricity produced by the renewable energy devices is used in an optimized manner without said devices being connected to an electricity distribution network.
[0027] En référence à la fig. 1 , le réseau mondial ou régional des centres de données formant un «cloud Computing» peut comporter une pluralité de centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ connectés à un serveur de contrôle 2, chaque centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ étant alimenté par un ou plusieurs dispositifs d’énergie renouvelable 3, 3 ́ et respectivement 3 ́ ́ tel qu’une éolienne et/ou un panneau voltaïque par exemple. [0027] Referring to FIG. 1, the global or regional network of data centers forming a "cloud computing" may comprise a plurality of data centers 1, 1 and 1 connected to a control server 2, each data center 1, 1 and 1 being powered by one or more renewable energy devices 3, 3 and respectively 3 such as a wind turbine and / or a voltaic panel for example.
[0028] Il est bien évident que le dispositif à énergie renouvelable pourra consister dans tout dispositif à énergie renouvelable bien connu de I’ Homme du Métier sans pour autant sortir du cadre de l’invention. It is obvious that the renewable energy device may consist in any renewable energy device well known to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
[0029] Selon une variante d’exécution, les centres de données 1, V et 1» peuvent être connectés au serveur de contrôle 2 par un réseau de communication 4 tel qu’Internet par exemple sans sortir du cadre de l’invention. According to an alternative embodiment, the data centers 1, V and 1 "can be connected to the control server 2 by a communication network 4 such as the Internet for example without departing from the scope of the invention.
[0030] Chaque centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ peut comprendre une pluralité de machines virtuelles et les centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ peuvent créer des machines virtuelles en utilisant les ressources informatiques des autres centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́. Each data center 1, 1 and 1 can comprise a plurality of virtual machines and the data centers 1, 1 and 1 can create virtual machines using the computing resources of the other data centers. 1, 1 and 1.
[0031] Par ailleurs, le serveur de contrôle 2 comporte des moyens de sélection du ou des centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ parmi la pluralité des centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ en fonction du niveau d’alimentation électrique de chaque centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́, et des moyens de contrôle du ou des centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ sélectionné pour la création d’au moins une machine virtuelle. Furthermore, the control server 2 comprises means for selecting the data center or centers 1, 1 and 1 among the plurality of data centers 1, 1 and 1 as a function of the level of data. power supply of each data center 1, 1 and 1, and control means or data centers 1, 1 and 1 selected for the creation of at least one virtual machine.
[0032] De préférence, le ou les centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ sont sélectionné en fonction du niveau d’alimentation électrique procuré par le ou les dispositifs à énergie renouvelable 3, 3 ́ et 3 ́ ́ et en fonction de la capacité de traitement des données du ou des centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́. Preferably, the data center or centers 1, 1 and 1 are selected according to the power supply level provided by the renewable energy device (s) 3, 3 and 3 and depending on the level of power supply. the data processing capacity of data center (s) 1, 1 and 1.
[0033] De plus, les centres de données 1, V et 1» peuvent créer des machines virtuelles en utilisant les ressources informatiques des autres centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́. In addition, the data centers 1, V and 1 "can create virtual machines using the computing resources of the other data centers 1, 1 and 1.
[0034] Afin de fournir un environnement informatique virtuel à un client connecté à au réseau de communication Internet 4, les centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ peuvent créer des machines virtuelles et gérer lesdites machines virtuelles en permettant la migration d’une machine virtuelle d’un centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ à un autre 1, 1 ́ et 1 ́ ́ en fonction de l’alimentation des centres de données respectifs 1, 1 ́ et 1 ́ ́, et l’allocation des machines virtuelles à un client déterminé. In order to provide a virtual computing environment to a client connected to the Internet communication network 4, the data centers 1, 1 and 1 can create virtual machines and manage the virtual machines by enabling the migration of a virtual machine from one data center 1, 1 and 1 to another 1, 1 and 1 depending on the power of the respective data centers 1, 1 and 1, and allocation of virtual machines to a specific client.
[0035] De manière bien connue en soi, chaque serveur de contrôle 2 comporte une mémoire SLA selon l’acronyme anglo-saxon «service-level agreement» et un manageur du niveau de service en temps réel. Ladite mémoire SLA permet de stocker des informations sur l’accord de niveau de service (SLA) associé à chaque client. Le SLA fait partie d’un contrat de service entre un client et un fournisseur de services et permet de définir des niveaux d’un service fourni à un client. Par exemple, le SLA peut définir des niveaux de service, tel qu’un débit de données par exemple. Le manageur du niveau de service permet de surveiller et gérer la capacité de chaque centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́. Par exemple, le manageur du niveau de service du serveur de contrôle 2 peut surveiller les centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ en temps réel et déterminer la capacité de chaque centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ en temps réel. On entend par capacité d’un centre de données le niveau de service qu’un centre de données peut fournir à un client en temps réel. Un tel niveau de capacité de service en temps réel peut être différent en fonction de la charge de traitement et de l’environnement de communication du centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́. In a manner well known per se, each control server 2 comprises a SLA memory according to the English acronym "service-level agreement" and a manager of the level of service in real time. Said SLA memory is used to store information on the service level agreement (SLA) associated with each client. The SLA is part of a service contract between a customer and a service provider and allows the definition of levels of a service provided to a customer. For example, the SLA can define service levels, such as a data rate, for example. The Service Level Manager monitors and manages the capacity of each data center 1, 1, and 1. For example, the Service Level Manager of Control Server 2 can monitor data centers 1, 1, and 1 in real time and determine the capacity of each data center 1, 1, and 1 in time. real. A data center's capacity is the level of service that a data center can provide to a customer in real time. Such a real-time service capability level may be different depending on the processing load and communication environment of data center 1, 1, and 1.
[0036] Le niveau de capacité en temps réel de service peut être utilisé pour déterminer si oui ou non un centre de données est apte à créer une machine virtuelle pour fournir un service demandé. The level of real-time service capability can be used to determine whether or not a data center is able to create a virtual machine to provide a requested service.
[0037] Ainsi, le serveur de contrôle interroge dans un premier temps les différents centre de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ pour connaître leurs niveaux respectifs d’alimentation en électricité et dans un second temps leur niveau de capacité en temps réel de service afin sélectionner le ou les centres de données 1, 1 ́ et 1 ́ ́ susceptibles de procurer des machines virtuels ou simplement du temps de calcul à un client. Thus, the control server first queries the various data centers 1, 1 and 1 to know their respective levels of power supply and in a second time their level of capacity in real time. service to select the data center (s) 1, 1 and 1 capable of providing virtual machines or simply computing time to a client.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PFA | Name/firm changed |
Owner name: IC-FLEURY SARL, CH Free format text: FORMER OWNER: IC-FLEURY SARL, CH |
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| AZW | Rejection (application) |