CN104461822A - 一种数据中心的容量监管方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据中心的容量监管方法和装置，其中方法包括：通过对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置；通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置，用以从中选择一个空间位置安装所述待上架IT设备；该方法还包括：判断机房当前的制冷容量与所述待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装所述待上架IT设备。通过本发明能够提高容量评估的准确性，节约人力资源。

Description

一种数据中心的容量监管方法和装置

【技术领域】

本发明涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种数据中心的容量监管方法和装置。

【背景技术】

数据中心运维过程中对现有机房或机柜容量资源的规划和管理是数据中心管理的主要工作之一。准确判断机房容量资源信息，能够帮助管理人员全面了解机房容量现状、趋势。将现有机房环境充分利用，合理扩容IT设备数量，相对于重新建设数据中心的高昂造价来说，对整个数据中心的成本节约和运维管理都有十分重大的意义。

目前在数据中心扩容IT设备主要依靠数据中心管理人员现场查看机房或机柜剩余空间容量，查找设计图纸并根据运维经验估算制冷量和电气是否能够支持IT设备的扩容。这种方式可能造成因距离过程建设期久远、资料冗杂等因素，无法找到项目完整、正确的资料信息，或者数据中心现场环境变更等因素造成制冷现状与设计工况相差甚远，或者不能实时掌握数据中心容量变化情况等，这些都可能造成对容量评估的准确性很差，同时也极大地浪费了人力资源。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种数据中心的容量监管方法和装置，以便于提高容量评估的准确性，节约人力资源。

具体技术方案如下：

本发明提供了一种数据中心的容量监管方法，该方法包括：

通过对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置；

通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置，用以从中选择一个空间位置安装所述待上架IT设备；

该方法还包括：

判断机房当前的制冷容量与所述待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装所述待上架IT设备。

根据本发明一优选实施方式，所述对机房的机架进行U位检测包括：

采用RFID标签技术或者红外信号检测机房的机架中的空闲U位。

根据本发明一优选实施方式，所述确定能够容纳待上架IT设备的空间位置包括：

若存在连续的空闲U位个数大于或等于所述待上架IT设备的U位个数，则确定所述连续的空闲U位所在的空间位置能够容纳所述待上架IT设备。

根据本发明一优选实施方式，所述通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电器容量包括：

监测机柜所连接电气设备的单位时间总功耗；

将机柜的单位时间设计功耗与该机柜所连接电气设备的单位时间总功耗的差值确定为该机柜的电气容量。

根据本发明一优选实施方式，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置包括：

若某空间位置所在机柜的电气容量大于或等于所述待上架IT设备的单位时间功耗，则筛选出该空间位置。

根据本发明一优选实施方式，所述机房当前的制冷容量通过采集机房的制冷设备的制冷量来确定。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

通过对临近节点进行温度采集，确定筛选出的各空间位置的制冷容量信息；

优先选择制冷容量高的空间位置作为所述待上架IT设备的上架位置。

根据本发明一优选实施方式，所述通过对临近节点进行温度采集，确定筛选出的各空间位置的制冷容量信息包括：

采集空间位置之上临近U位的设备温度T_a以及该空间位置之下临近U位的设备温度T_b，将T_a和T_b进行平均处理得到的值作为该空间位置的制冷容量信息，其中所述平均处理得到的值越大，该空间位置的制冷容量越低。

根据本发明一优选实施方式，所述将T_a和T_b进行平均处理包括：

确定所述T表征所述空间位置的制冷容量信息；

其中T_ai为第i个时间点采集的T_a，T_bi为第i个时间点采集的T_b，N为时间点个数。

本发明还提供了一种数据中心的容量监管装置，该装置包括：

空间容量筛选单元，用于通过对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置；

电气容量筛选单元，用于通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置；

空间位置选择单元，用于从所述电器容量筛选单元筛选出的空间位置中选择一个用以安装所述待上架IT设备；

制冷容量判断单元，用于判断机房当前的制冷容量与所述待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装所述待上架IT设备。

根据本发明一优选实施方式，U位检测单元，用于对机房内的机架进行U位检测，具体执行：采用RFID标签技术或者红外信号检测机房的机架中的空闲U位。

根据本发明一优选实施方式，所述空间容量筛选单元，具体用于若机架中存在连续的空闲U位个数大于或等于所述待上架IT设备的U位个数，则确定所述连续的空闲U位所在的空间位置能够容纳所述待上架IT设备。

根据本发明一优选实施方式，所述电气容量筛选单元，具体用于监测机柜所连接电气设备的单位时间总功耗，将机柜的单位时间设计功耗与该机柜所连接电气设备的单位时间总功耗的差值确定为该机柜的电气容量。

根据本发明一优选实施方式，所述电气容量筛选单元，具体用于若某空间位置所在机柜的电气容量大于或等于所述待上架IT设备的单位时间功耗，则筛选出该空间位置。

根据本发明一优选实施方式，所述制冷容量判断单元通过采集机房的制冷设备的制冷量来确定所述机房当前的制冷容量。

根据本发明一优选实施方式，所述空间位置选择单元包括：

制冷信息确定子单元，用于通过对临近节点进行温度采集，确定所述电气容量筛选单元筛选出的各空间位置的制冷容量信息；

空间位置选择子单元，用于优先选择制冷容量高的空间位置作为所述待上架IT设备的上架位置。

根据本发明一优选实施方式，所述制冷信息确定子单元，具体用于采集空间位置之上临近U位的设备温度T_a以及该空间位置之下临近U位的设备温度T_b，将T_a和T_b进行平均处理得到的值作为该空间位置的制冷容量信息，其中所述平均处理得到的值越大，该空间位置的制冷容量越低。

根据本发明一优选实施方式，所述制冷信息确定子单元采用T表征所述空间位置的制冷容量信息，所述其中T_ai为第i个时间点采集的T_a，T_bi为第i个时间点采集的T_b，N为时间点个数。

由以上技术方案可以看出，本发明通过U位检测的方式进行空间位置的自动筛选，利用监测各机柜的电气设备功耗的方式进行电气容量的自动筛选，并进一步结合制冷容量的判断能够对是否安装待上架IT设备，相比较依靠管理人员人工搜集资料、现场查看的方式，准确性更高，更高效，更节约人力资源。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的容量监管方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的容量监管装置的结构图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的容量监管方法的流程图，如图1中所示，该方法可以具体包括以下步骤：

在101中，对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置。

数据中心IT设备的机械安装尺寸遵照GB/T3047.2-92及JB/T10324-2002标准，高度以U位数计量。U是一种表示IT设备高度的单位，是Unit的缩略语，是国际通用的机柜内IT设备安装所占高度的一个特殊计量单位。在本发明实施例中，通过对机房内机柜进行U位检测，就能够获取到各机柜的空间容量信息。

具体地，U位检测可以采用诸如RFID标签技术检测、红外信号检测等方式。以红外信号检测方式为例，在机柜的各U位上安装红外信号发射器，如果U位空闲，则红外信号发射器发射的红外信号能够被接收器收到，一旦U位安装了设备，则红外信号发射器发射的红外信号被安装的设备阻挡而不能被接收器收到，以此实现空闲U位的自动检测。在本发明实施例中可以采用现有的任意U位检测技术，在此不做详述。

在得到机房中各机架的空闲U位信息后，若存在某连续的空闲U位个数大于或等于待上架IT设备的U位个数，则确定该连续的空闲U位所在的空间位置能够容纳该待上架IT设备。例如，假设待上架IT设备的U位个数为3，即3U的高度，那么机房的各机架上连续空闲U位个数超过3的空间位置都可以挑选出来，假设分别用N1、N2、N3…来标识各个空间位置，则N1包含的连续U位必须大于或等于3，N2、N3…也同样，这样才能够容纳待上架IT设备。

在确定出满足空间容量要求的空间位置后，下面该进一步筛选满足电气容量要求的空间位置。即在102中，通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定101确定出的空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合待上架IT设备电气容量要求的空间位置。

本步骤的目的在于，保证待上架IT设备上架后，机柜的功耗不会超过机柜的设计功耗。在本步骤中，可以监测各机柜的所有电气设备的功耗，例如监测机柜的UPS(不间断电源)、列头柜、PDU(电源分配单元)等电气设备的功耗之和，得到机柜的实际功耗，该功耗的计算可以以单位时间进行计算，这里的单位时间可以是一天、一个月、一个季度或者一年等，具体长度可以设置，例如采用机柜的季度最大峰值功耗。

将机柜的单位时间设计功耗与该机柜的单位时间实际功耗的差值确定为该机柜的电气容量，机柜的电气容量必须大于或等于待上架IT设备的单位时间功耗。

假设空间位置N1所在机柜一个季度的电气容量大于或者等于待上架IT设备的一个季度的功耗，则可以筛选出该空间位置N1。其他空间位置的判断相同，假设从中筛选出空间位置N1、N2和N4，这些空间位置可以用以安装待上架IT设备。在本步骤中待上架IT设备的功耗可以由该待上架IT设备的额定功率计算得到。

空间上、电气容量上都满足要求，但并一定就能够安装该待上架IT设备，还需要满足制冷容量的要求。在步骤103中，判断机房当前的制冷容量与待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装该待上架IT设备；否则不允许安装该待上架IT设备。

需要说明的是，该步骤103在图1中流程的位置仅为本发明实施例提供的一种方式，该步骤与上述步骤101之间，与上述步骤102之间可以以任意顺序先后执行，也可以同时执行。例如，可以在步骤101之前，先进行制冷容量的判断，如果制冷容量不满足要求，则直接无需执行步骤101及后续步骤；也可以在步骤101和步骤102之间执行，如果判断出制冷容量不满足要求，则直接无需执行步骤102及后续步骤。

机房当前的制冷容量可以通过采集机房的制冷设备的制冷量来确定，机房的制冷设备主要就是空调设备，制冷量可以用单位时间内带走的热量来表征。待上架IT设备增加的制冷容量可以采用待上架IT设备单位时间内产生的热量来表征。

如果允许安装待上架IT设备，则可以从102筛选出的空间位置中选择一个来安装该待上架IT设备。选择方式可以是从中任选一个，或者按照机架编号的顺序，或者按照空间位置编号的顺序等方式从中选择一个。在本发明实施例中提供了一种选择空间位置来安装待上架IT设备的方式，即在104中优先选择制冷容量高的空间位置。

在确定每一个空间位置的制冷容量信息时，可以通过对空间位置临近节点进行温度采集来确定。这里的临近节点可以选择空间位置之上临近U位的设备和该空间位置之下临近U位的设备，也就是距离该空间位置最近的两个节点，这两个节点之间的空闲U位构成了该空间位置。

假设某空间位置之上临近U位的设备温度为T_a，该空间位置之下临近U位的设备温度为T_b，将T_a和T_b进行平均处理得到的值可以作为该空间位置的制冷容量信息，平均处理得到的值越大，说明该空间位置周围产生的热量越高，制冷容量越低，若待上架IT设备安装在该空间位置上散热越差。因此，优先选择平均处理得到的值小的空间位置，即制冷容量高的空间位置。

其中，在将T_a和T_b进行平均处理时，可以采用一种平均值的迭代处理方式，例如，采用T作为平均处理后得到的值，用以表征空间位置的制冷容量信息。其中，T_ai为第i个时间点采集的T_a，T_bi为第i个时间点采集的T_b，N为时间点个数。举个例子，假设一年365天，每天采集一次T_a和T_b，那么

图2为本发明实施例提供的容量监管装置的结构图，如图2所示，该装置可以包括：空间容量筛选单元10、电气容量筛选单元20、空间位置选择单元30和制冷容量判断单元40。

空间容量筛选单元10负责空间容量上的筛选，即通过对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置。本发明实施例中可以采用现有的任意U位检测技术，例如可以采用RFID标签技术检测、红外信号检测等方式。

在得到机房中各机架的空闲U位信息后，若存在某连续的空闲U位个数大于或等于待上架IT设备的U位个数，则空间容量筛选单元10确定该连续的空闲U位所在的空间位置能够容纳该待上架IT设备。

电气容量筛选单元20负责筛选满足电气容量要求的空间位置，即通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合待上架IT设备电气容量要求的空间位置。

具体地，电气容量筛选单元20监测机柜所连接电气设备的单位时间总功耗，例如监测机柜的UPS、列头柜、PDU等电气设备的功耗之和；将机柜的单位时间设计功耗与该机柜所连接电气设备的单位时间总功耗的差值确定为该机柜的电气容量。若某空间位置所在机柜的电气容量大于或等于待上架IT设备的单位时间功耗，则筛选出该空间位置。

这里的单位时间可以是一天、一个月、一个季度或者一年等，具体长度可以设置，例如将机柜一个季度的设计功耗与该机柜的季度最大峰值功耗之间的差值确定为该机柜一个季度的电器容量。若某空间位置一个季度的电气容量大于或等于待上架IT设备的一个季度的功耗，则可以筛选出该空间位置。在本步骤中待上架IT设备的功耗可以由该待上架IT设备的额定功率计算得到。

空间位置选择单元30负责从上述电器容量筛选单元20筛选出的空间位置中选择一个用以安装待上架IT设备。

制冷容量判断单元40负责判断机房当前的制冷容量与待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装待上架IT设备。该制冷容量判断单元40可以在空间位置选择单元30筛选出空间位置后进行制冷容量的判断，图2中所示为该种方式，但本发明并不限于这种方式，制冷容量判断单元40还可以先进行制冷容量的判断，如果判断出允许安装待上架IT设备，空间容量筛选单元10再进行空间容量上的筛选。制冷容量判断单元40还可以在空间容量筛选单元10进行完空间容量上的筛选之后，进行制冷容量的判断，判断出允许安装待上架IT设备之后，电气容量筛选单元20再进行电气容量的筛选。再或者，制冷容量判断单元40在电气容量筛选单元20进行电器容量的筛选之后，再进行制冷容量的判断，在判断出允许安装待上架IT设备之后，空间位置选择单元30再从上述电器容量筛选单元20筛选出的空间位置中选择一个用以安装待上架IT设备。

具体地，制冷容量判断单元40可以通过采集机房的制冷设备的制冷量来确定机房当前的制冷容量。机房的制冷设备主要就是空调设备，制冷量可以用单位时间内带走的热量来表征。待上架IT设备增加的制冷容量可以采用待上架IT设备单位时间内产生的热量来表征。

上述空间位置选择单元30在进行空间位置的选择时，可以从电器容量筛选单元20筛选出的空间位置中任选一个空间位置用以安装待上架IT设备，或者按照机架编号的顺序，或者按照空间位置编号的顺序等方式从中选择一个。在本发明实施例中提供了一种选择空间位置的优选方式，即选择制冷容量高的空间位置，此时空间位置选择单元30可以具体包括：制冷信息确定子单元31和空间位置选择子单元32。

其中制冷信息确定子单元31通过对临近节点进行温度采集，确定电气容量筛选单元筛选出的各空间位置的制冷容量信息。这里的临近节点可以选择空间位置之上临近U位的设备和该空间位置之下临近U位的设备，也就是距离该空间位置最近的两个节点，这两个节点之间的空闲U位构成了该空间位置。具体地，制冷信息确定子单元31可以采集空间位置之上临近U位的设备温度T_a以及该空间位置之下临近U位的设备温度T_b，将T_a和T_b进行平均处理得到的值作为该空间位置的制冷容量信息，其中平均处理得到的值越大，该空间位置的制冷容量越低。

在进行平均处理时，可以采用下面的方式，即采用T表征空间位置的制冷容量信息，其中T_ai为第i个时间点采集的T_a，T_bi为第i个时间点采集的T_b，N为时间点个数。

空间位置选择子单元32优先选择制冷容量高的空间位置作为待上架IT设备的上架位置。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种数据中心的容量监管方法，其特征在于，该方法包括：

通过对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置；

通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置，用以从中选择一个空间位置安装所述待上架IT设备；

该方法还包括：

判断机房当前的制冷容量与所述待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装所述待上架IT设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对机房的机架进行U位检测包括：

采用RFID标签技术或者红外信号检测机房的机架中的空闲U位。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定能够容纳待上架IT设备的空间位置包括：

若存在连续的空闲U位个数大于或等于所述待上架IT设备的U位个数，则确定所述连续的空闲U位所在的空间位置能够容纳所述待上架IT设备。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电器容量包括：

监测机柜所连接电气设备的单位时间总功耗；

将机柜的单位时间设计功耗与该机柜所连接电气设备的单位时间总功耗的差值确定为该机柜的电气容量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置包括：

若某空间位置所在机柜的电气容量大于或等于所述待上架IT设备的单位时间功耗，则筛选出该空间位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机房当前的制冷容量通过采集机房的制冷设备的制冷量来确定。

7.根据权利要求1至6任一权项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

通过对临近节点进行温度采集，确定筛选出的各空间位置的制冷容量信息；

优先选择制冷容量高的空间位置作为所述待上架IT设备的上架位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过对临近节点进行温度采集，确定筛选出的各空间位置的制冷容量信息包括：

采集空间位置之上临近U位的设备温度T_a以及该空间位置之下临近U位的设备温度T_b，将T_a和T_b进行平均处理得到的值作为该空间位置的制冷容量信息，其中所述平均处理得到的值越大，该空间位置的制冷容量越低。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将T_a和T_b进行平均处理包括：

确定所述T表征所述空间位置的制冷容量信息；

其中T_ai为第i个时间点采集的T_a，T_bi为第i个时间点采集的T_b，N为时间点个数。

10.一种数据中心的容量监管装置，其特征在于，该装置包括：

空间容量筛选单元，用于通过对机房内的机架进行U位检测，确定能够容纳待上架IT设备的空间位置；

电气容量筛选单元，用于通过监测各机柜的电气设备功耗，分别确定各所述空间位置所在机柜的电气容量，筛选出所在机柜的电气容量符合所述待上架IT设备电气容量要求的空间位置；

空间位置选择单元，用于从所述电器容量筛选单元筛选出的空间位置中选择一个用以安装所述待上架IT设备；

制冷容量判断单元，用于判断机房当前的制冷容量与所述待上架IT设备增加的制冷容量之和是否在机房的设计制冷容量之内，如果是，则允许安装所述待上架IT设备。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置还包括：U位检测单元，用于对机房内的机架进行U位检测，具体执行：采用RFID标签技术或者红外信号检测机房的机架中的空闲U位。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述空间容量筛选单元，具体用于若机架中存在连续的空闲U位个数大于或等于所述待上架IT设备的U位个数，则确定所述连续的空闲U位所在的空间位置能够容纳所述待上架IT设备。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电气容量筛选单元，具体用于监测机柜所连接电气设备的单位时间总功耗，将机柜的单位时间设计功耗与该机柜所连接电气设备的单位时间总功耗的差值确定为该机柜的电气容量。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述电气容量筛选单元，具体用于若某空间位置所在机柜的电气容量大于或等于所述待上架IT设备的单位时间功耗，则筛选出该空间位置。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述制冷容量判断单元通过采集机房的制冷设备的制冷量来确定所述机房当前的制冷容量。

16.根据权利要求10至15任一权项所述的装置，其特征在于，所述空间位置选择单元包括：

制冷信息确定子单元，用于通过对临近节点进行温度采集，确定所述电气容量筛选单元筛选出的各空间位置的制冷容量信息；

空间位置选择子单元，用于优先选择制冷容量高的空间位置作为所述待上架IT设备的上架位置。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述制冷信息确定子单元，具体用于采集空间位置之上临近U位的设备温度T_a以及该空间位置之下临近U位的设备温度T_b，将T_a和T_b进行平均处理得到的值作为该空间位置的制冷容量信息，其中所述平均处理得到的值越大，该空间位置的制冷容量越低。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述制冷信息确定子单元采用T表征所述空间位置的制冷容量信息，所述其中T_ai为第i个时间点采集的T_a，T_bi为第i个时间点采集的T_b，N为时间点个数。