一种数据中心的运营管理方法与流程

1.本发明涉及电信技术应用领域，特别涉及一种数据中心的运营管理方法。


背景技术：

2.随着计算机与网络技术的发展，服务器、网络通信设备等it设备正在向着小型化、网络化、机架化的方向发展，智慧城市的数据中心机房内需要放置很多数据存储机柜、散热装置等各种设备，是综合布线和信息化网络设备的核心，也是信息网络系统的数据汇聚中心，其特点是设备24h不间断运行，电源和空调不允许中断，对机房的洁净度、温湿度要求较高。因此如何确保数据中心的可靠运营，使其散热良好，节省能耗成为了申请人亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种数据中心的运营管理方法。本发明可以确保数据中心的可靠运营，并且散热良好，节省能耗。
4.本发明的技术方案如下：一种数据中心的运营管理方法，采用模块化数据中心，利用监控管理系统对模块化数据中心进行监控和管理，所述模块化数据中心包括微模块底座，微模块底座上设有输入配电柜、ups主机、蓄电池、输出配电柜和服务器机柜；所述ups主机连接有蓄电池；所述微模块底座上设有位于服务器机柜下方的散热空调，服务器机柜的上方设置有天窗以及布线板；所述布线板用于设置市电线路；所述市电线路依次连接输入配电柜、ups主机和输出配电柜，输出配电柜经电源分配单元与服务器机柜连接；所述市电线路还连接有发电机；所述监控管理系统内设置有供电保障模块和空调保障模块，所述供电保障模块用于对模块化数据中心进行供电保障；所述空调保障模块用于对模块化数据中心进行散热保障。
5.上述的数据中心的运营管理方法，所述空调保障模块通过回风温度指数来评估服务器机柜周围冷空气旁通或热空气回流程度，实现对散热空调的制冷和主机排热进行监控；所述回风温度指数计算如下：
[0006][0007]
式中：和分别为散热空调的送风温度和回风温度，和分别为主机进风温度和出风温度；
[0008]
其中，回风温度指数rti标准值为95-105％，当回风温度指数rti＞105％时，则主机的热排风管路出现故障；当回风温度指数rti＜95％时，则散热空调的冷空气管路故障。
[0009]
前述的数据中心的运营管理方法，所述空调保障模块对模块化数据中心进行散热保障是每隔15分钟读取微模块底座中各散热空调的送回风温度和各服务器机柜中的服务器功率，将数据导入支持向量回归温度预测模型，通过向量回归温度预测模型预测得到微
模块底座上中部服务器机柜的进出风温度，利用中部服务器机柜的进出风温度的进出风温差，计算中部服务器机柜底部的散热空调的风扇转速基准值，并重新分配散热空调的风扇转速。
[0010]
前述数据中心的运营管理方法，所述支持向量回归温度预测模型的建立是在matlab的libsvm工具箱选择带惩罚项的svm回归分析模型，将散热空调送风温度、散热空调回风温度和主机功率作为训练集对带惩罚项的svm回归分析模型进行训练，训练后得到支持向量回归温度预测模型，再使用测试样本，利用svmpredict函数验证模型的真实性和准确性。
[0011]
前述的数据中心的运营管理方法，所述中部服务器机柜底下散热空调的风扇转速基准值计算如下：
[0012][0013][0014]
式中：q为散热空调的风扇风量，n为散热空调的风扇的个数；q
max
为散热空调的风扇最大风量，p为主机的实际功率；c
p
为比热容，ρ为空气密度；为中部主机的出风温度，为中部主机的进风温度。
[0015]
前述的数据中心的运营管理方法，所述重新分配散热空调的风扇转速是将微模块底座前侧和后侧的散热空调的风扇转速设置成基准值的0.4-0.7倍，将中部散热空调的风扇转速设置成基准值的1.2-1.5倍。
[0016]
前述的数据中心的运营管理方法，所述供电保障模块通过市电线路为ups主机供电使服务器机柜正常运行，当市电线路提供的电力断开时，蓄电池为ups主机供电确保服务器机柜运行，同时供电保障模块控制发电机启动，确保蓄电池电力消耗完毕之前，将发电机的电路通过市电线路输送至ups主机，使得服务器机柜能够长时间运行。
[0017]
与现有技术相比，本发明以模块化数据中心将输入配电柜、ups主机、蓄电池、输出配电柜和服务器机柜进行了集成，节省了放置空间。本发明利用了监控管理系统对模块化数据中心进行监控和管理，通过供电保障模块用于对模块化数据中心进行供电保障，通过空调保障模块用于对模块化数据中心进行散热保障，以此可以使得数字中可以有效运行。此外，本发明优化了空调保障模块的运行方法，其包括监控和调制两部分，本发明的监控是通过回风温度指数来评估服务器机柜周围冷空气旁通或热空气回流程度，实现对散热空调的制冷和主机排热进行监控，从而可以快速的发现问题，便于工作人员检修。本发明的调制是每隔15分钟读取微模块底座中各散热空调的送回风温度和各服务器机柜中的服务器功率，将数据导入支持向量回归温度预测模型，通过向量回归温度预测模型预测得到微模块底座上中部服务器机柜的进出风温度，利用中部服务器机柜的进出风温度的进出风温差，计算中部服务器机柜底部的散热空调的风扇转速基准值，并重新分配散热空调的风扇转速。本发明通过重新分配散热空调的风扇转速来实现模块化数据中心各位置不同的服务器机构的散热，实现了空调散热的重复利用，以此节约了能耗。
附图说明
[0018]
图1为本发明模块化数据中心的结构示意图；
[0019]
图2为本发明空调保障模块的工作原理示意图。
具体实施方式
[0020]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例可以使本领域普通技术人员更全面的理解本发明。
[0021]
实施例：一种数据中心的运营管理方法，采用模块化数据中心，利用监控管理系统对模块化数据中心进行监控和管理，如图1所示，所述模块化数据中心包括微模块底座，微模块底座上设有输入配电柜、ups主机、蓄电池、输出配电柜和服务器机柜，模块化数据中心以多个服务器机柜为基本单位，集成输入配电柜、ups主机、蓄电池、输出配电柜和服务器机柜；所述ups主机连接有蓄电池；所述微模块底座上设有位于服务器机柜下方的散热空调，散热空调采用底座式空调，具有高效的ec风机，服务器机柜的上方设置有天窗以及布线板；天窗用于与室内的消防系统连通，所述布线板用于设置市电线路，市电线路连接电力局的供电系统；所述市电线路依次连接输入配电柜、ups主机和输出配电柜，输出配电柜经电源分配单元与服务器机柜连接；所述市电线路还连接有发电机；所述监控管理系统内设置有供电保障模块和空调保障模块，所述供电保障模块用于对模块化数据中心进行供电保障；所述空调保障模块用于对模块化数据中心进行散热保障。
[0022]
作为本发明的具体实施方案，所述空调保障模块通过回风温度指数来评估服务器机柜周围冷空气旁通或热空气回流程度，实现对散热空调的制冷和服务器机柜排热进行监控；所述回风温度指数计算如下：
[0023][0024]
式中：和分别为散热空调的送风温度和回风温度，和分别为服务器机柜进风温度和出风温度；当回风温度指数rti＞105％时，则服务器机柜的热排风管路出现故障；当回风温度指数rti＜95％时，则散热空调的冷空气管路故障。
[0025]
其中，回风温度指数rti标准值为95-105％。申请人在测试中，通过将服务器机柜的热排风管路以及散热空调的冷空气管路调整故障(即有漏风等问题)，用于检测本实施例中的适用性，其包括5个服务器机柜，其结果如下表所示：
[0026][0027]
表1
[0028]
从表1可以看出，通过回风温度指数来评估服务器机柜周围冷空气旁通或热空气回流程度，上表可以看出，当申请人将服务器机柜的热排风管路以及散热空调的冷空气管路设置成故障时，散热空调的制冷和主机排热进行监控相关的结果，从而可以快速的发现问题，便于工作人员检修。
[0029]
作为优选的，本实施例中，所述空调保障模块对模块化数据中心进行散热保障是每隔15分钟读取微模块底座中各散热空调的送回风温度和各服务器机柜中的服务器功率，将数据导入支持向量回归温度预测模型，通过向量回归温度预测模型预测得到微模块底座上中部服务器机柜的进出风温度，利用中部服务器机柜的进出风温度的进出风温差，计算中部服务器机柜底部的散热空调的风扇转速基准值，并重新分配散热空调的风扇转速。
[0030]
其中，所述支持向量回归温度预测模型的建立是在matlab的libsvm工具箱选择带惩罚项的svm回归分析模型，将散热空调送风温度、散热空调回风温度和主机功率作为训练集对带惩罚项的svm回归分析模型进行训练，训练后得到支持向量回归温度预测模型，再使用测试样本，利用svmpredict函数验证模型的真实性和准确性。支持向量机作为有监督的分类和回归模型，在统计样本量较少的情况下，也能获得良好的统计规律。支持向量机擅长解决复杂的中小规模训练集的非线性问题，根据有限的样本信息在模型的复杂性和学习能力之间寻求最佳折衷，甚至在特征多于训练样本时也能有非常好的表现。
[0031]
所述中部服务器机柜底下散热空调的风扇转速基准值计算如下：
[0032][0033][0034]
式中：q为散热空调的风扇风量，n为散热空调的风扇的个数；q
max
为散热空调的风扇最大风量，p为主机的实际功率；c
p
为比热容，ρ为空气密度；为中部主机的出风温度，为中部主机的进风温度。
[0035]
所述重新分配散热空调的风扇转速是将微模块底座前侧和后侧的散热空调的风扇转速设置成基准值的0.4-0.7倍，优选为0.6，将中部散热空调的风扇转速设置成基准值的0.9-1.2倍，优选为1。本发明通过重新分配散热空调的风扇转速来实现模块化数据中心各位置不同的服务器机构的散热，实现了空调散热的重复利用，以此节约了能耗。
[0036]
优选地，所述供电保障模块通过市电线路为ups主机供电使服务器机柜正常运行，当市电线路提供的电力断开时，蓄电池为ups主机供电确保服务器机柜运行，同时供电保障模块控制发电机启动，确保蓄电池电力消耗完毕之前，将发电机的电路通过市电线路输送至ups主机，使得服务器机柜能够长时间运行。
[0037]
综上所述，本发明以模块化数据中心将输入配电柜、ups主机、蓄电池、输出配电柜和服务器机柜进行了集成，节省了放置空间。本发明利用了监控管理系统对模块化数据中心进行监控和管理，通过供电保障模块用于对模块化数据中心进行供电保障，通过空调保障模块用于对模块化数据中心进行散热保障，以此可以使得数字中可以有效运行。