基于操作狀態(tài)和通信控制資源的使用
【專利說明】
【背景技術】
[0001 ] 數(shù)據中心，諸如建筑實體(brick-and-mortar)和集裝箱化(containerized)的數(shù)據中心，可以使用空氣側節(jié)約。該技術可以基于使用空氣推進器來將冷的外部空氣引導到數(shù)據中心中并且將對應數(shù)量的熱空氣移到數(shù)據中心外部。多個空氣處置單元可以利用冷的外部空氣并且將它再分布到數(shù)據中心中的裝備。每一個空氣處置單元可以根據其自身的局部行為進行操作，以最大化其自身的益處。然而，作為冷卻資源的空氣源可能是有限的，并且最大化其局部益處的數(shù)據中心的一個空氣處置單元可能抑制數(shù)據中心中的其它空氣處置單元。
【附圖說明】
[0002]圖1是根據示例的包括與通信相關聯(lián)的控制器的裝置的塊圖。
[0003]圖2是根據示例的彼此通信的多個單元的塊圖。
[0004]圖3是根據示例的與管理器通信的多個單元的塊圖。
[0005]圖4是根據示例的基于調節(jié)限制器來控制資源的使用的流程圖。
[0006]圖5是根據示例的基于調節(jié)過程的流程圖。
[0007]圖6是根據示例的基于第一和第二操作模式的流程圖。
[0008]圖7是根據示例的基于第二操作模式的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]本文提供的示例使得能夠從空氣側節(jié)約出發(fā)而在多個單元(例如空氣處置單元，諸如冷卻單元和/或加熱單元)之間優(yōu)化共享資源(諸如冷卻空氣)的分布。因而，(例如從冷卻器、冷卻塔、風扇、鼓風機和/或其它源)所使用的總體資源量可以得到優(yōu)化，從而引起能量節(jié)省。此外，從空氣側節(jié)約出發(fā)的資源分布可以被優(yōu)化以使多個空氣處置單元的負載均衡來更好地分布資源，這能夠在處置冷卻容量(capacity)短缺時，在服務高密度計算區(qū)域時，在特定單元失效時，或者在影響空氣處置單元或資源遞送的其它情況下發(fā)揮作用。
[0010]從空氣側節(jié)約出發(fā)的資源分布可以在多個空氣處置單元之間優(yōu)化，以避免空氣處置單元過多供應外部空氣以及冷卻容量短缺。此外，數(shù)據中心冷卻所需要的總體外部空氣量得到優(yōu)化，從而導致直接的能量節(jié)省。本文提供的示例在空氣處置單元(例如服務高密度計算區(qū)域的空氣處置單元)缺乏冷卻容量或者數(shù)據中心遭受由空氣處置單元所使用的其它冷卻系統(tǒng)(例如冷卻水、機械致冷以及其它)的故障時可以發(fā)揮作用。在這樣的狀況下，外部空氣節(jié)約可能是對這樣的數(shù)據中心的冷卻的唯一措施。通過把外部空氣攤派給并轉移到它將對數(shù)據中心最有利的地方，示例可以減小總體成本并且改進保護。各個單元可以彼此協(xié)作以最大化對整個數(shù)據中心的益處。除了成本節(jié)省之外，示例還在緊急情況方面提供益處。例如，當空氣處置單元可能發(fā)生故障時，另一單元可以減小其對共享資源的使用(例如關閉其限制器)。相應地，共享資源被保留，從而使得能夠將附加共享資源引向到最需要的那些單元。
[0011]圖1是根據示例的包括與通信112相關聯(lián)的控制器110的裝置100的塊圖。控制器110耦合到第一系統(tǒng)102和第二系統(tǒng)120。第一系統(tǒng)102與操作狀態(tài)114相關聯(lián)。第二系統(tǒng)120包括與共享資源104相關聯(lián)的限制器122。
[0012]裝置100可以與第一/第二系統(tǒng)102，120(諸如冷卻資源和包括空氣處置單元的冷卻資源供應系統(tǒng))交互。在示例中，第一系統(tǒng)102可以是計算機房間空氣調控(CRAC)單元。在可替換示例中，裝置100可以是基于第一系統(tǒng)102并且通過添加第二系統(tǒng)120和控制器110而擴增的空氣處置單元。冷卻資源/系統(tǒng)可以包括相關聯(lián)的支持材料，諸如栗、管道、導管、通風口、氣流路徑等。盡管在圖1中沒有具體示出，第一系統(tǒng)102可以包括其自身的控制器，例如嵌入式控制器，以收集、監(jiān)控并且以其它方式與第一系統(tǒng)102的操作狀態(tài)114交互，和/或與控制器110通信。在示例中，操作狀態(tài)114可以包括對應于第一系統(tǒng)102的數(shù)據。此外，本文提供的示例可以包括加熱應用并且不限于冷卻。因而，對冷卻的所有引用可以解釋為包括加熱。
[0013]第一系統(tǒng)102，諸如CRAC單元，可以用在示例中以通過地板下的共享通風系統(tǒng)而向裝備支架提供冷的供給空氣。熱空氣可以從支架后部離開，并且進入共享天花板通風系統(tǒng)并返回到CRAC單元。CRAC可以使用CRAC單元中的風扇使空氣流通，并且空氣也可以通過要冷卻的對象自身(例如計算機裝備沖的風扇而流通。第一系統(tǒng)102 (例如CRAC單元)可以(例如經由冷卻水)將其熱負載釋放給與冷卻塔對接的冷卻器設施。第一系統(tǒng)102的性能可以通過使用外部空氣作為共享資源104而基于例如共享空氣第二系統(tǒng)120進行擴增。系統(tǒng)可以使用天花板中的導管來帶入冷的外部空氣并且排出熱排放空氣?？勺兯俣葦z入和排放鼓風機可以用于促進空氣交換并且使房間壓力均衡。
[0014]第一系統(tǒng)102要與第一資源交互。第一系統(tǒng)102可以是空氣處置單元，并且也可以基于共享資源(例如基于冷卻的冷卻劑，諸如水，以用于冷卻供給氣流)，并且可以基于非共享(單獨的)資源，例如基于蒸汽壓縮循環(huán)的系統(tǒng)、具有風扇的熱沉等，以用于冷卻供給氣流。示例系統(tǒng)不限于單獨或共享資源類型。因而，與共享資源104相關聯(lián)的第二系統(tǒng)120不限于空氣，并且也可以包括其它共享資源，諸如冷卻水或者其它冷卻劑。示例不限于冷卻，并且可以包括加熱、維持熱學狀態(tài)、或者提供變化溫度調控。
[0015]第二系統(tǒng)120要包括限制器122以改變共享資源104通過第二系統(tǒng)120的流動。限制器122可以由控制器110控制和/或監(jiān)控。第二系統(tǒng)120(和/或控制器110)可以提供為耦合到第一系統(tǒng)102的擴增，例如作為物理螺栓，其可以添加到獨立式CRAC第一系統(tǒng)102。第二系統(tǒng)120可以包括管道、限制器、傳感器、致動器、控制器和其它組件以用于擴增第一系統(tǒng)102的功能性。例如，第二系統(tǒng)120可以包括管道以連同外部傳感器和外部空氣源處的其它支持組件一起接收外部空氣來獲得可以與控制器110(和/或第一系統(tǒng)102處的嵌入式控制器，沒有在圖1中示出)交換的信息。類似于第一系統(tǒng)102的第二系統(tǒng)120可以包括其自身的(例如嵌入式)控制器。
[0016]控制器110可以基于各種特征/測量結果而與操作狀態(tài)114交互，包括從第一系統(tǒng)102收集關于操作狀態(tài)114的信息，以及向第一系統(tǒng)102提供影響操作狀態(tài)114的信息。例如，操作狀態(tài)114可以包括各種特征，諸如溫度過低還是過高，或者負載過低還是過高，以及用于對應裝置/空氣處置單元的標識符?？刂破?10可以根據單個目標控制第一系統(tǒng)102和第二系統(tǒng)120 二者，從而使得第一和第二系統(tǒng)102，120能夠作為系統(tǒng)一起執(zhí)行以在控制器110的控制下實現(xiàn)期望行為。控制器110可以提供功能性，該功能性可能在具有嵌入式控制器以僅服務其自身目的的獨立式CRAC單元(即第一系統(tǒng)102)處是不可用的。相應地，控制器110可以基于包括第一系統(tǒng)102(或者在圖1中沒有具體示出的其它空氣處置器)的一個或多個空氣處置單元而維持期望的熱環(huán)境，包括在給定能量和/或成本限制內優(yōu)化熱性能的本領，甚至是對橫跨整個數(shù)據中心的多個單元也是如此。
[0017]本文提供的示例裝置可以包括可調節(jié)限制器122(例如以提供空氣限制)，以調節(jié)共享資源104的攝入來通過第一系統(tǒng)102(空氣處置單元)擴增冷卻。裝置100可以包括用于限制器122的致動器，以調節(jié)外部空氣進入裝置100中的通路。限制器122可以能夠通過完全減小限制器122的打開而完全阻擋裝置100對共享資源104的使用。限制器122可以用于使共享資源104在多個裝置100之間的分布均衡。
[0018]共享資源104可以是外部空氣?？刂破?10可以將外部溫度與返回空氣溫度相比較以確定外部溫度是否至少低于返回空氣溫度。然而，即便是外部溫度低于返回溫度，裝置100也不需要使用第二系統(tǒng)120使用共享資源104可能的最大容量。更具體地，存在與共享資源104的使用相關聯(lián)的成本，共享資源104的使用可以包括風扇功率的使用(風扇功率基于風扇速度的立方冪而增加)。因而，控制器110可以通過比較單獨對第一系統(tǒng)102的依賴與使用風扇功率帶入外部空氣的成本(或者不基于外