[发明专利]网络流量负载变化时的网络中心机房节能优化方法

摘要

本发明属于网络中心机房的节能技术领域，尤其涉及一种网络流量负载变化时的网络中心机房节能优化方法。该方法包括：基于本征正交分解和神经网络的温度场预测模型，用于计算网络中心机房不同工况下的温度场分布；建立网络设备的比特功耗模型，计算流量负载调整产生的设备功耗增量；节能优化算法以冷却功耗增量与设备功耗增量之和最小为原则，确定流量负载分配策略和冷却系统运行策略；流量负载分配模块和冷却系统控制模块执行优化运行策略，以调整网络设备流量负载和运行环境。本发明通过对网络设备流量负载和冷却系统的动态调整，实现设备的安全、可靠运行，提高网络中心机房的能源使用效率。

主权项

1.一种网络流量负载变化时的网络中心机房节能优化方法，其特征在于，包括：步骤1、通过CFD软件仿真获取网络中心机房不同工况下的n组温度场数据，计算温度场的POD本征正交分解模型及系数，以网络设备功率负载和冷却系统运行参数作为输入、POD模型系数作为输出训练神经网络，取占总能量99.5％的m组POD模型进行温度场预测；步骤2、根据网络设备的流量负载和设备功耗之间的关系，建立不同网络设备的比特功耗模型；步骤3、当网络设备流量负载变化时，以经验确定的流量负载调整量ΔDload对网络设备j，进行流量负载分配，j＝1，…，M，M为网络设备数量；根据当前流量负载分配策略Load_distribution(j)＝(Dload₁，…，Dload_j+ΔDload，…，Dload_M)和冷却系统运行策略Cool_Strategy(j)＝(Q_j，…，T_CRAC，j，R_1，j，…，R_M，j)，用温度场预测模型计算流量负载分配后的温度场分布；Dload₁，…，Dload_M为网络设备的流量负载；Q为空调送风量；T_CRAC为空调送风温度；R₁，…，R_M为与机柜相对应的可调节送风地板的开孔率，下标M为机柜数量；根据温度场预测评估网络设备冷却效果；如果设备的入口风温超过设定值时，调整冷却系统运行策略并用温度场预测模型重新计算温度场分布，并再次评估设备冷却效果，直至所有网络设备在安全的环境温度下工作，更新冷却系统运行策略Cool_Strategy(j)；计算网络设备j有ΔDload流量负载增量时产生的冷却功耗增量ΔP_cool，j；步骤4、根据当前网络设备的流量负载分配，通过比特功耗模型计算每台设备调整ΔDload流量负载产生的设备功耗增量ΔP_equip，j；步骤5、将每一台设备调整流量负载的设备功耗增量ΔP_equip，j和冷却功耗增量ΔP_cool，j求和计算总功耗增量，选择总功耗增量最小的网络设备调整流量负载ΔDload，更新流量负载分配策略Load_distribution＝Load_distribution(j)和冷却系统运行策略Cool_Strategy＝Cool_Srategy(j)；步骤6、在步骤5中确定的流量负载分配策略和冷却系统运行策略基础上，重复3～5步至流量负载分配完毕；步骤7、通过流量负载分配模块和冷却系统控制模块执行流量负载分配策略和冷却系统运行策略；步骤8、根据信息采集模块收集的温度信息和网络设备功率负载信息，实现温度场预测模型的实时修正。