用來管理設備功率和冷卻的方法和系統的製作方法

2023-06-17 06:07:46 2

專利名稱：用來管理設備功率和冷卻的方法和系統的製作方法
用來管理設備功率和冷卻的方法和系統發明背景 發明領域本發明的實施方案一般地涉及實體管理，更明確地說涉及用來管理設備功率的方 法和系統。
現有技術用於計算機、通信和其它電子設備的集中式數據中心已被使用許多年，而且最近 隨著英特網的使用日益增加，為英特網服務供應商(ISP)、應用服務供應商(ASP)和英特網 內容供應商提供主機租貸服務的大規模數據中心變得更普遍。典型的集中式數據中心裝有 許多設備支架，這些設備需要功率、冷卻和連接外面的通信設施。在現代的數據中心和網絡 室中，用於這些設施的計算機設備的日益增加的密度已經把壓力放在該設施的冷卻和功率 系統上。過去，數據設施中每個設備箱的典型耗電量為在大約lkW。隨著伺服器刀片和其它 高功率密度設備在設備支架中的使用，設備支架有IOkW甚至高達25kW的功率抽運是正常 的。有一些使數據中心的管理者能夠監測設施的功率用量的工具。這些工具包括從 American Power Conversion Corporation of West Kingston，RI (羅德島西金士頓的美國 能量轉換公司)購買的有效的 InfrastruXure Manager 和 / 或 InfrastruXure Central
-ir 口
廣 PFt ο一些工具可用來幫助數據中心設計者配置數據中心的布局把必需的功率和冷卻 提供給將位於數據中心中的設備。這些工具通常幫助設計者確定對數據中心的總功率需求 和總冷卻需求。除此之外，這些工具可能幫助設計者確定最佳的設備布局和適當地定架設 動力電纜和斷路器的尺寸。

發明內容
在現有的數據中心中，用升級設備更換原有設備和/或把新設備添加到設施中現 有的外殼中往往是令人想要的。隨著計算機設備的功率需求逐漸增加，數據中心管理者在 可能添加新設備或更換設備之前確定在該設施中是否有適當的功率可用是令人想要的。數 據中心設備絕大多數是單相的，而較大的數據中心的配電是三相的。通常，數據中心管理者可能知道或能確定數據中心的總供電能力對總功率抽運來 說是否足夠。然而，配電系統的複雜性和負荷隨著時間流逝改變這一事實使個人難以人工 地在多個相之間精確地分配負荷。電源(例如，配電裝置(PDU)或不間斷電源(UPS))的某 相過載能導致電源的安全功率損失或引起斷路器跳閘，藉此減少負荷。過去，在更換設備或增加新設備的時候，數據中心管理者可能只是使用反覆試驗 法，該方法是人工插入伺服器，把它打開，然後看看斷路器是否由於超載跳閘，功率損失的 不幸結果歸於整個支架。作為替代，他們可能在評估電源的電流負荷之後已經連接設備。如
4果與電源連接的數據設備在耗電量方面隨著時間流逝按比例增加，那麼這種方法對整個支 架來說也把該系統暴露在潛在的功率損失當中。其它的方法包括依靠設備製造商報告的耗 電量計算數據或規格和假定功率負荷在電源各相之間平均分配或引人注目地選擇配電和 功率系統的裕度減少相平衡可能不精確、效率低和費用高的效應。本發明的諸方面通常與數據中心實體及其相關聯的資源的管理有關。方法和對應 的裝置提供在數據中心支架中電源的某相可用供電能力的測定。該方法包括計量電源的功 率和計算電源的每相平均峰值功率抽運。使用電源的每相平均峰值功率抽運和與電源所連 接的數據中心設備相對應的預期功率抽運數據能計算涉及電源的每個相的可用供電能力。 用來管理數據中心設備的方法及其對應的裝置可能使用基於相位的可用供電能力計算結 果確定新的數據中心設備在數據中心配置裡面的最佳安置。


這些附圖不是按比例繪製。在這些附圖中，用各種不同的附圖舉例說明的每個同 一的或幾乎同一的組成部分是用相似數字表示的。為了清楚，可能並非每個組成部分成分 都被標示在每張附圖中。在這些附圖中圖1是可能用於本發明的實施方案的那種類型的數據中心的俯視圖；圖2是圖1所示數據中心的側視圖；圖3是依照本發明的一個實施方案的系統的功能方框圖；圖4是依照本發明的一個實施方案可以使用圖3的系統實現的程序的流程圖；圖5是展示可以使用本發明的至少一個實施方案顯示的設施信息的圖表；圖6A和6B是展示可以使用本發明的實施方案顯示的附加信息的圖表；圖7A和7B展示呈現本發明的各種不同的方面可以與圖6A和6B顯示的信息一起 使用的圖形用戶界面屏顯；圖8是展示可以使用本發明的其它實施方案顯示的附加信息的圖表；圖9A和9B展示呈現本發明的各種不同的方面可以與圖8顯示的信息一起使用的 圖形用戶界面屏顯；圖10是依照本發明的一個實施方案的管理系統的功能方框圖；圖11是依照本發明的一個實施方案的管理程序的流程圖；圖12是可以用於本發明的實施方案的計算機系統的功能方框圖；圖13是可以用於圖12的計算機系統的儲存系統的功能方框圖；圖14展示呈現本發明的各種不同的方面的圖形用戶界面屏顯。具體實施方法這項發明在其應用方面不局限於在下列的描述中陳述的和在附圖中舉例說明的 組成部分的構造和安排的細節。本發明可以有其它的實施方案和以各種不同的方式實踐或 實現。另外，在此使用的片語和術語是為了描述，不應該被視為限制。本發明的實施方案可以用來設計、管理和翻新改造數據中心，例如，圖1和圖2所 示的數據中心100，其中圖1展示數據中心100的俯視圖，圖2展示數據中心100的側視 圖。依照在下面進一步的討論，數據中心100的布局設計，包括各種不同的數據中心資源， 例如，功率和冷卻考慮，可以使用本發明的實施方案的系統和程序來完成。數據中心資源可能包括，舉例來說，支持和/或確保數據中心設備功能性的任何數據中心特性。數據中心資 源的例子包括功率、冷卻、物理空間、重量支撐、遠程設備控制能力、實際和邏輯安全性和實 際和邏輯網絡連接。數據中心電力資源可能包括配電資源(例如，變壓器、PDU和出口)和 可用於分配的可用功率，例如，供應給數據中心的有用功率、由現場的發電機產生的功率和 由UPS供應的功率。數據中心的物理空間資源可能包括數據中心場地面積和支架U空間。 數據中心的冷卻資源可能包括冷卻分配能力和冷卻產生能力。數據中心的實際安全性資源 可能包括監控設備和門鎖。數據中心的邏輯網絡連接資源可能包括虛擬區域網、域名服務 和動態主機配置協議服務。實際網絡連接資源可能包括架設網絡電纜和接線面板(patch panel)。數據中心的遠程設備控制能力資源可能包括Keyboard Video Mouse服務。然而，本發明的實施方案並不局限於供像圖1和圖2所示的那種數據中心使用，而 是可能被用於不包括架空地板的其它設施而且可能被用於收容計算機設備之外的設備的 設施，包括遠程通訊設施和其它設施。此外，本發明的實施方案可能被用於不以圖1和圖2 所示的方式整齊排列的架空地板和設備布局。本發明的實施方案可能使用在此通過引證 被全部併入的於2002年1月2日以「feick Power System and Method(支架供電系統和方 法)，，為題申請的美國專利申請第10/038，106號所描述的系統、裝置和方法。數據中心100包括數排支架102A、102B、102C和102D ；冷卻單元104A禾口 104B以 及架空地板106。每一排都包括支架108，其中至少一些支架抽吸支架前面的涼爽空氣並且 把暖空氣返還給背面或頂端或支架的背面和頂端。每個支架可能都包含為收容安裝在支架 上的數據中心設備(例如，舉例來說，伺服器、冷卻設備和網絡連接設備)而設計的U空間 位置。圖3是可以使用本發明的原則設計、監視和升級安裝在像圖1所示數據中心100 那樣的數據中心中的設備的系統的功能方框圖。這個設備可能包括安裝在支架上的設備， 例如，伺服器、儲存設備和網絡連接設備，以及安裝在地板上的設備，例如，三相配電裝置和 CRAC0圖3展示設計和管理系統200的功能方框圖。本發明的實施方案不局限於由功能塊 或特定的功能塊安排提供的功能。除此之外，系統200提供的功能不需要在一個計算機系 統上實現，而是可以使用許多下面進一步描述的提供所述功能的聯網裝置來實現。此外，特 定的實施方案可能有比下面參照圖3描述的那些多或少的功能和功能模塊。在不同的實施 方案中，參照圖3描述的功能可能是在處理器或控制器上實現的或者可能分布在許多不同 的裝置上。系統200包括輸入模塊202、顯示模塊204、構造程序模塊206、設施管理模塊208、 整合模塊210、資料庫模塊212和工作命令模塊218。輸入模塊202提供允許使用者把數據 鍵入系統200的界面。輸入模塊202可能包括，舉例來說，使用者用於計算機系統的若干已 知輸入裝置之一，除此之外，在至少一個實施方案中，關於設施和/或要裝載到設施中的設 備的電子數據可以通過網絡接口或使用電子媒體存儲閱讀器輸入該系統。信息可以使用技 術上已知的任何技術在這些模塊之間流動。這樣的技術包括藉助TCP/IP在網絡上傳送信 息、在存儲器的模塊之間傳送信息以及通過寫到文件、資料庫或其它儲存實體(例如，儲存 設備、磁碟或其它類型的儲存實體)中傳送信息。顯示模塊204包括顯示裝置接口而且可能包括把輸出數據顯示給使用者的圖形 顯示裝置。除此之外，顯示模塊204可能包括用於一個或多個提供輸出數據的硬拷貝的印表機的接口。在一些實施方案中，顯示裝置接口可能通過網絡連接通信，而且顯示裝置可能 位於很遠的地方。在一些實施方案中，顯示裝置接口可能被放在數據中心設備上。構造程序模塊206包括用來設計設備在設施中的最佳布局；確定數據中心資源需 求(例如，電子圍欄和/或設備支架的功率需求和冷卻需求)；確保該設施中設備、冷卻單 元和配電部門的安置允許數據中心資源需求(例如，功率和冷卻需求)得到滿足和針對每 個電子圍欄和/或設備支架計算基於設備在設施中的布置可用的剩餘數據中心資源能力 (例如，供電能力和冷卻能力)的例行程序。在另一個實施方案中，構造程序模塊206暴露考慮到登錄數據中心資源供給策略 的接口。這些策略可能詳細描述數據中心資源在提供給數據中心設備時附加的預期特徵。 舉例來說，數據中心資源供給策略可能規定預期的數據中心資源冗餘度水平和運行時間需 求。此外，數據中心資源供給策略可能規定對數據中心設備的安全性要求，例如，舉例來說， 用財務數據把伺服器定位在可能被鎖住和/或在監視之下的支架中的要求。設施管理模塊208是在設備安裝在設施中之後被系統200使用的。該管理模塊包 括監測數據中心資源特性(例如，設施中設備的功率和冷卻特性)的例行程序。該管理模 塊可能直接地或通過一個或多個網絡與設施各處的測量設備和控制裝置耦合而且可能記 錄它們的歷史用於分析、總結和輸出。依照一個實施方案，整合模塊210是該系統的主要模塊而且為實現本發明的實施 方案的方法協調系統的數據流。資料庫模塊212用來儲存關於可能在數據中心中使用的各種不同的裝置(例如， 伺服器、不間斷電源、配電板、網絡連接設備(例如，網絡電纜、集線器、路由器、無線路由 器、開關、接線面板，等等)、自動轉換開關，配電裝置、空調機、支架和任何其它的數據中心 設備)的數據。所儲存的數據可能包括數據中心設備的數據中心資源供給策略。所儲存的 數據也可能包括數據中心設備的數據中心資源消耗和生產基準點，例如，物理參數(例如， 尺寸/支架空間需求、功率插頭類型、網絡電纜規格，等等)，以及功率和冷卻消耗數據。在 數據中心設備提供數據中心資源(例如，網絡連接設備、電源和空調機)的情況下，數據中 心資源生產基準點可能包括網絡連接，冷卻和功率輸出特性(例如，可用的連接/插頭的總 輸出容量、數目和類型，等等)。人們應該領會到基準點可能指出特定的數據中心設備產生 和/或消耗數據中心資源。提供數據中心資源的設備的例子除了別的之外包括發電機和 CRAC0如同下面描述的那樣，資料庫模塊可能在本發明的實施方案中用來為完整的設計提 供完全的材料帳單(BOM)。在一個實施方案中，集中的可網絡存取的資料庫伺服器可能用來 儲存設備信息和警告和錯誤信息，從而允許輕易地存取用來編輯的信息。在另一個實施方案中，使用者可以在設備資料庫系統300的幫助下保留數據中心 設備信息，例如，用資料庫模塊212處理的信息。設備資料庫系統300也是用圖3的功能方 框圖描繪的。在圖3舉例說明的實施方案中，系統300通過網絡250與設計和管理系統200 溝通。可能由系統提供者主辦的系統300包括數據中心設備資料庫304和數據中心設備數 據庫接口 302。一般地說，接口 302可能是對可以接收或提供任何適合在資料庫304中儲存 的數據(包括數據中心配置、設備或資源信息)的資料庫304的接口。資料庫304本身又 可能利用接口 302接收和儲存或者取回和提供包括數據中心設備資源需求、數據中心配置 和數據中心資源冗餘度和運行時間需求的數據中心信息。
資料庫304可能充當系統提供者的主資料庫並因此可能包括與數據中心有關的 幾種類型信息。在一個實施方案中，資料庫304包括可能包括一個或多個特定數據中心的 物理和邏輯配置的數據中心配置管理資料庫(CMDB)和可能包括理論上和實際上用於數據 中心設備的數據中心資源生產和消耗信息的數據中心設備特性資料庫。更具體地說，數據 庫304可能接受和儲存關於系統提供者的數據中心或其子集的安裝基礎的特定的CMDB信 息。這個信息可能除了可能與數據中心的設計和性能有相關性的其它信息之外還包括數據 中心的整個實際布局，例如，它的實際大小、數據中心設備的位置和特徵以及數據中心資源 能力、冗餘度和運行時間的需求。這個信息的來源可能包括下面結合圖4的方法400討論 的關於數據中心的最初設計。資料庫304儲存的關於數據中心設備特性的信息類型可能包括前面就資料庫模 塊212討論過的信息，例如，技術上提及的銘牌值。此外，資料庫304也可能儲存支持數據 中心設備的數據中心資源消耗和生產歷史而且可能使用這個信息維持一組對數據中心設 備的製造商和模型來說特有的基準點。這些特定的歷史測量可能被概括成各種不同的形 式，以便建立對數據中心設備的製造商和模型來說特有的以數據中心設備的現行的實際用 法而不是理論值(例如，銘牌值)為基礎的基準點。這些數據中心資源消耗和生產概要除 了別的之外可能包括數據中心資源消耗或產生的最小值、最大值和平均值，隨時間變化的 數據中心資源消耗或產生(例如，一周中每天的、一年中每周的功率或冷卻消耗或產生，等 等)，當任一方面請求改變時實際的數據中心資源消耗或產生以及隨數據中心設備利用系 數改變的數據中心資源消耗或產生。這個信息的來源可能包括數據中心的最初設計，包括 客戶或系統提供者輸入的基準點和下面關於方法400討論的正在進行的參數測量。依照一 個方面，人們將領會到這些基準點本身又可能比銘牌值更精確而且可能在設計和下面討論 的程序翻新改進期間用於模擬目的。接口 302可能暴露用戶界面(UI)和系統接口以便將資料庫304的信息與外面的 實體交換。這些外面的實體可能包括系統和/或使用者。接口 302可能限制對預先定義的 信息域的輸入和確認在使用信息或把信息提供給其它模塊之前輸入的任何信息。舉例來 說，在一個實施方案中，接口 302可能包括使使用者或應用程式能夠詢問資料庫304的結構 化查詢語言(SQL)接口。這個SQL接口可能包括使用者可以開始建立SQL語句的圖解式元 素而且可能還包括使使用者能夠簡單地直接輸入SQL語句的元素。在其它的實施方案中，接口 302可能包括更複雜的分組、平移、確認和/或限制邏 輯。舉例來說，接口 302可能在對資料庫304執行之前確認使用者輸入的SQL語句符合適當 的SQL語法。在一個實施方案中，接口 302可能用與構造程序模塊206類似的特性影響UI 使使用者能夠創建代表各種不同的數據中心配置的資料庫信息。在另一個實施例中，接口 302可能暴露用戶界面允許使用者輸入新的數據中心設備資源信息，包括製造商、模型和數 據中心資源消耗和生產基準點。接口 302可能使資源消耗和生產基準點的項目只限於預先 定義的數據中心資源，例如，功率、冷卻、物理空間，等等。在另外一個實施方案中，使用者可 以通過接口 302建立數個數據中心設備群並核准這些設備群在一組數據中心內或在特定 類型的計算裝置(例如，移動計算裝置)上使用。此外，接口 302可能使使用者能夠指定各 個設備群之間的等級關係。依照下面參照圖3的進一步討論，這種按照群的等級安排信息 可能使資料庫維護和分配變得容易。
在一個實施方案中，接口 302可能暴露輸入來自安裝數據中心基礎的系統提供者 或數據中心設備提供者的數據中心配置和實測參數信息的系統接口。接口 302可能利用標 準協議(例如，SQL或隱藏在SOAP中的SQL)實現這樣的系統接口而且可能包括被剖析和分 解成通過資料庫304執行的指令的非標準協議元素。接口 302可能在資料庫304上運行之 前確認資料庫指令。如果任何可適用的確認是成功的，任何客戶特有的數據中心設備(例 如，客戶輸入的在資料庫304中沒有的數據中心設備)可以通過接口 302被輸入到資料庫 304之中。同樣地，在資料庫304中不存在但被數據中心設備提供者變成可用的設備如果任 何可適用的確認是成功的則可以通過接口 302被輸入到資料庫304之中。這些特徵使系統 300能夠很容易地把新的數據中心設備添加到它的一組可控制元素之中。此外，測量參數的輸入可能觸發參數概要程序，後者更新數據中心設備資源消耗 和生產基準點反映真實的使用歷史。概要程序可能包括更新，除了別的之外，最小、最大和 平均的功率消耗或產生基準點；隨時間變化的功率消耗或產生(例如，一周之中每天的或 一年當中每周的耗電量或發電量，等等)的基準點；當在任一方面請求改變的時候實際消 耗的或產生的功率的基準點和/或隨數據中心設備利用(率)改變消耗或產生的功率的基準點。在另外一個實施方案中，接口 302可能暴露把數據中心設備信息或目錄輸出給外 部存儲裝置的系統接口。這個外部存儲裝置可能駐留在各種不同的計算裝置上的各種不同 的位置。此外，依照下面的討論，輸出到這些位置和計算裝置的特定信息可能被轉移到特定 的數據中心設備群。人們應該領會到，在至少一個實施方案中，系統300的功能性可能被包括在系統 200的資料庫模塊212之中。在另外一個實施方案中，工作命令模塊214可能使對數據中心配置變化(例如，下 面就程序1100討論的起因於數據中心翻新改造程序的那些)的管理成為可能。一般地說， 工作命令模塊214分析系統200中其它模塊對數據中心配置所做的任何改變。然後工作命 令模塊214產生一組一旦完成將實現那些變化的任務。接下來，工作命令模塊214將那組 任務轉化成人類可讀形式的一組工作命令。最後，工作命令模塊214推動那些工作命令的 跟蹤到完成。為了實現這些目的，工作命令模塊214可能暴露各種不同的UI和系統接口使 與外面的實體通信和相互配合成為可能。在一個實施方案中，工作命令模塊214暴露整合模塊210可以通過它提供對數據 中心配置所作的任何改變的系統接口。工作命令模塊214也可能暴露包括使使用者(例如， 數據中心管理者)能夠修改和分派給其它使用者(例如，技術人員)落實的工作命令的元 素的用戶界面。工作命令模塊214也可能暴露使使用者能夠配置一組自動分派規則的用戶 界面。此外，工作命令模塊214可能暴露其它的使使用者(例如，技術人員)能夠修改工作 命令的細節(包括狀態)的用戶界面。這些個用戶界面可能常駐在包括移動計算裝置在內 的各種不同的計算裝置上。在移動計算裝置上實現這樣的用戶界面可能允許使用者(例如，技術人員)在配 置改變時更新數據中心的CMDB。這可能由於更加順應配置變化更新產生若干好處，包括提 高CMDB的精確性和配置變化更新的敏捷性。另一個好處可能是提高使用者(例如，技術人 員)的生產力，因為可以在數據中心設備上工作的同時輸入配置變化，而不是作為單獨的活動在工作站輸入變化。工作命令模塊214也可能實現修改和指定與其它系統協作的系統接口。舉例來 說，工作命令模塊214可能通過系統接口利用外面的電子郵件系統通知使用者工作命令指 派。最後，工作命令模塊214可能利用使它能夠發現數據中心資源需求變化的系統接口而 且可能在適當的時候使用這個信息修改某工作命令的狀態。現在將參照圖4描述依照一個實施方案可以使用系統200實現的方法400的流程 圖。最初，非必選地，在方法400的階段401，使用者可以創建數群數據中心設備。這些群體 可能使多種類型的數據中心設備能夠作為單一的集合實體管理。舉例來說，群中設備的包 含物可能指定這樣的設備為被核准在客戶或其特定的子集擁有的全部數據中心裏面使用 的。在數據中心的設計或翻新改造期間使用可能被核准在某數據中心裏面使用的任何數據 中心設備。此外，使用者可能以分等級的方式安排這些群體。在一個實施方案中，創建第一群 體，該群體包括該系統支持的所有的數據中心設備，創建第二群體，該群體是第一群體的子 集並且指定被核准在特定客戶的數據中心裏面使用的設備，以及創建第三群體，該群體是 第二群體的子集並且指定優先在特定客戶數據中心裏面使用的設備。在一個實施方案中， 使用者可能把特定的群體定為給特定的客戶、客戶數據中心或客戶數據中心裏面特定的計 算裝置(例如，移動計算裝置)的輸出。形成設備群體可以減輕數據中心電子設備目錄的維護和分配。舉例來說，在按等 級制度較低的群體(例如，就分配而言在特定的數據中心內分派給移動計算裝置的群體) 中特定的數據中心設備內含物將需要設備存在於先祖群體之中。這種包含可能是由系統自 動完成的。這些群體也可能用來通過要求設備在它被允許用來翻新改造特定的客戶數據中 心之前被核准供客戶使用來加強數據中心設備在客戶組織等級體系內的標準化。在另一個實施方案中，系統提供者可能創建分配給客戶數據中心的標準數據中心 設備群。這個設備目錄可能是以最初的系統安裝在數據中心中遞送的。然後，標準設備可 以用在客戶數據中心中使用的客戶的特定的非標準設備補充，如同下面就階段404討論的 那樣。被核准的設備可能被進一步分到供一個或多個客戶數據中心使用的優先組之中。 這些優先的數據中心設備群的創建可能明顯地是由使用者完成的，也可能是由系統基於在 數據中心設計或翻新改造期間被客戶或在客戶數據中心裏面使用的特定設備悄悄地完成 的。在方法400的階段402中，關於設備的信息被加載到系統中。信息包括，舉例來 說，設施的大小、房間的數目、門的位置、支撐柱、其它的障礙、數據中心資源實際能力的參 數(例如，可用功率、冷卻設備的能力)、是否使用架空地板或吊頂以及、和這樣的地板和屋 頂的任何特性。數據中心資源供應策略也可能是在這個階段輸入的。對於提供設備(例如， 發電機或CRAC)的數據中心資源，能力信息可能是通過接收來自圖3的系統300的接口 302 的數據中心設備信息加載的。在該方法的階段404中，輸入關於要安裝在該設施中的設備的信息。該信息包括， 舉例來說，設備支架的數目，每個支架的最大功率抽運，支架的大小和支架的冷卻需求。設 備和/或支架對備份電源和多個電源的需求為也可以在階段404輸入。在一個實施方案中，還可能輸入要裝進支架的個別設備的數據中心資源消耗和產生特性。另外，設備(包括已 裝進支架的設備)的重量可能用來確保已安裝的設備的重量在任何設施制約之內。這些特 性除了網絡連接、功率和冷卻需求之外還可能包括設備需要佔據的支架空間的數量和設備 需要的電插頭的類型和/或數目。在一個實施方案中，資料庫模塊212包括關於許多裝置 的信息，例如，不間斷電源、設備支架、冷卻單元、發電機系統、配電裝置、自動轉換開關、電 路裝置(包括電纜)、伺服器以及其它計算機設備。在這個實施方案中，當輸入某裝置的特 定型號的時候，該裝置的特性就將從資料庫模塊取回。在一個實施方案中，系統300的接口 302把這些裝置/設備特性提供給資料庫模塊212。與防火和安全有關的設備可能也被包 括在設計之中。此外，在至少一個版本中，設備支架內所有的設備和零部件可能包括RFID 標籤，該標籤能被本發明的系統用來追蹤設備和支架的位置。在另一個實施方案中，使用者 在這個階段或先前的階段增添或改變的任何數據中心設備特性可能被傳送到系統300的 接口 302以便輸入資料庫304。一旦在階段406所有的信息都被輸入該系統，在一個實施方案中，該系統就將確 定設備在設施中的布置，考慮到設備的數據中心資源需求(例如，功率和冷卻需求)以及在 階段404輸入的和/或從資料庫模塊取回的其它設備特性。在另一個實施方案中，使用者 可能以圖解方式創建布局，在需要的地方增添支架和其它設備，而且在這個實施方案中，系 統將在布置程序期間提供反饋，禁止某些選擇並作出明智的建議。這些規則可能包括，舉 例來說必需指定標準的熱走廊/冷走廊交錯布局，充氣增壓必須大於某最小值，房間的總 冷卻能力必須超過房間的總冷卻負荷，走廊必須對於存取目的足夠寬而且必須滿足建築條 例，在PDU和由PDU提供服務的IT支架之間的距離不準超過某最大值，PDU必須位於直接與 UPS相鄰的地方，在這種情況下電纜梯子跨越走廊，走廊不能超過某最大寬度，一個或多個 數據中心資源能力必須在足以支持目標數據中心資源冗餘度和/或運行時間需求的水平，等等。在階段408，可進行基於相位的供電能力分析，以便確定該設計是否把適當的功率 提供給基於預期相位的功率抽運分析和安裝在支架中的設備提供的設備。一個冷卻分析也 可能在階段408進行。在一個實施方案中，如果冷卻分析的結果指出一個或多個裝置和/或 支架沒有收到適當的涼爽空氣，或者如果基於相位的供電能力分析指出缺乏可用功率，那 麼該程序可能回到階段406以便基於在階段408進行的分析提供的反饋改變設備的布局。在一個實施方案中，相位計算器使用支架座配電裝置(RMPDU)經由管理系統報 告的每相實測峰值功率抽運與功率的計算機模型和電源(例如，不間斷電源、配電裝置、 RMPDU和IT設備)之間的相連接相結合。在模型中每種類型的IT設備都有已知的預期峰 值功率抽運和已知的位置，但是IT設備和RP PDU之間的實際功率連接可能是未知的。對於不知道與RM PDU連接的細節的IT設備，可以使用支架中的RM PDU的諸相之 間的實測峰值功率抽運的相對分配計算已安裝的IT設備的預期峰值功率抽運分配。基於 預期峰值功率的計算分配，能計算每個支架座PDU每相的可用容量。在沒有實測的峰值數 據可用而且不知道IT設備和RM PDU之間的連接(例如，如果IT設備從未被接通)的情況 下，可以使用估計的峰值數據數值來確保沒有一相將過載。用來確定數據中心支架中每相電源的可用供電能力的方法可以包括計量每相電 源的功率抽運和計算每相電源的平均功率抽運。在一個實施方案中，這包括基於與該電源耦合的數據中心設備相對應的平均峰值功率抽運和預期功率抽運數據計算每相電源的可 用供電能力。在基於相位的供電能力分析完成之時，在階段410，顯示房間模型，展示設備在該 設施的一個或多個房間中的位置。房間模型可能包括，就每個設備支架而言或就個別的數 據中心設備而言，關於正在消耗或產生的全部數據中心資源(例如，功率和冷卻)的信息以 及對該支架或數據中心設備來說可用的全部數據中心資源(例如，功率和冷卻)的指示。在 一個實施方案中，實際的數據中心資源數據(例如，功率和冷卻數據)可能被顯示出來，而 在其它的實施方案中，可能單獨地或與數據結合地使用顏色顯示不同程度的數據中心資源 可用性，例如，功率和冷卻可用性。舉例來說，如果支架正在以充份的冷卻空氣在臨界值上 方有餘量地操作，那麼該支架在顯示裝置上可能是以綠色指出的，如果冷卻空氣可用性較 接近該臨界值，該支架可能是以黃色指出的，而如果該支架沒有足夠的冷卻空氣，那麼它可 能是以紅色指出的。此外，分析的結果可能指出正在把適當的數據中心資源(例如，功率和 /或冷卻)提供給設備，但是按房間水平、列水平、支架水平或按數據中心設備的特定的塊/ 元素尚未實現指定的冗餘度水平和/或運行時間餘量。在一個實施方案中，系統可能顯示多個房間模型而且可能允許使用者以設備的數 據中心資源需求和任何可適用的冗餘度和/或運行時間需求為基礎為設備找出一個或一 系列令人滿意的替代位置。另一個實施方案可能允許使用者為設備找出最佳位置，後面跟 著按遞減的優先次序排列的其它位置。另外一個實施方案可能允許使用者指定數據中心設 備和位置而且可能驗證該位置是否提供充份的數據中心資源滿足設備和任何可適用的數 據中心供給策略的需求。在另外一個實施方案中，系統可能建議把數據中心設備放在使用 者指定的位置。在這種情況下，系統可以確保可適用的數據中心資源供給策略和所推薦的 設備的數據中心資源需求得到滿足。關於房間模型的特定的實施例細節將在下面參照圖5、 圖6A和圖6B進一步描述。在決斷塊412，關於在階段410產生的布局是否令人滿意的決定可能是由，舉例來 說，設施設計者作出的。該決定可能以對設計者來說重要的但在原始布局的設計期間未被 包括在內的附加的標準為基礎。舉例來說，有彼此靠近的特定的支架或有彼此隔離的特定 的支架可能是令人想要的。在階段414，可以提供附加的標準或其它的反饋，然後，程序回 到階段406和408，在那裡能精煉房間模型。階段406-412可能被重複，直到在階段412得 到令人滿意的模型。在至少一個實施方案中，在設計階段完成之時，材料清單將產生而且可 能用來提供要安裝在該設施中的設備的成本而且可能用來產生該設備的銷售定單，從而提 供用來訂購所有與新的數據中心相關聯的設備的簡單的解決辦法。此外，捕獲設計布局的 CAD圖紙和電子文件也可能產生。在另一個實施方案中，這個數據中心配置被傳送到系統 300的接口 302以便以適合於已安裝的數據中心的CMDB的形式儲存在資料庫304中。在階段416，依照在階段406-414產生的布局將設備安裝在該設施中。在一個實施 方案中，測量冷卻特性和功率特性的測量裝置可能與設備一起安裝。測量裝置將在下面進 一步描述，而且可能包括，舉例來說，用來在該設施中和在位於該設施中的設備支架裡面的 各種不同的位置測量功率、氣流、溼度和溫度的裝置。在程序400的階段418，使用測量裝置測量功率和冷卻參數。附加的溫度測量也可 能是由有能力檢測內部溫度的裝置(例如，伺服器)提供的。所測量的參數可能被系統200
12的管理模塊用來連續地檢測錯誤狀態和監測可能導致錯誤狀態的趨勢。此外，在程序400 中，實測參數能與在階段406和408的設計程序期間計算的預測參數進行比較。舉例來說， 在一個實施方案中，通過架空地板的多孔地板磚的氣流被用來確定毗鄰該地板磚放置的支 架的可用冷卻空氣。通過多孔磚的氣流可能是使用下面進一步描述的一些計算方法之一在 階段408確定的，或者該氣流可能是使用來自相關的物理測量或模擬的數據確定的。一旦 設備被安裝在該設施中，多孔地板磚就可以裝備儀器測量通過該地板磚的實際氣流。然後， 在階段420可以將實際測量的數值與計算值進行相較。如果兩者相差大於預定的臨界值， 那麼可能提供指示或警告，而且在階段408進行的計算可能使用實測值代替計算值作為適 於獲得更新參數的數值在階段422被再一次進行。在另一個實施方案中，實測的參數被傳 送到系統300的接口 302以便在資料庫304中儲存。依照前面的討論，用接口 302儲存這些 度量參數可能進一步引起進入數據中心設備消耗和生產基準點的度量參數的分析和總結。在階段422之後，前面就階段410描述的設施模型可能與為了反映實測參數和計 算參數之間的任何差異被更新的功率和冷卻可用性和消耗的數值一起顯示。(就冷卻或功 率而言)任何脫離容許條件的都可能在顯示裝置上使用，舉例來說，上述的彩色編碼方案 標示出來。在一個實施方案中，使用者可能擁有一些可用來改正脫離容許條件的選項。選 項可能包括升級或增添設施的設備(即，空調機或不間斷電源)或者可能包括行動裝置和 /或支架。該程序的階段418-422可能作為數據設施的管理系統的一部分被連續地完成。在本發明的一個實施方案中，程序400的階段402-414是使用者可在英特網上存 取的擴建系統實現的。在這個實施方案中，使用者提供被請求的信息，而擴建系統提供上述 的處理，提供在英特網上給使用者的輸出和在本地儲存結果。在設備已被安裝在設施中之 後，管理系統1000(下面將結合圖10描述)可能訪問該擴建系統下載與設備有關的信息。 除此之外，當該設施的翻新改造將要發生的時候，該管理系統可能接觸該擴建系統協調翻 新改造的設計。在至少一個實施方案中，電子的文件可能在系統之間輸入/輸出提供所有 與數據中心設計有關的信息的全面轉移。圖5展示使用系統200和程序300可能產生的並在計算機顯示裝置上顯示的房間 模型的顯示實施例。人們應該領會到這個計算機顯示裝置可能是與任何種類的計算裝置 (包括移動計算裝置)耦合的或包括在任何種類的計算裝置(包括移動計算裝置)之中的 任何顯示裝置。圖5所示的房間模型本質上是先前參照圖1和圖2討論過的數據中心100。 然而，在圖5中，與每個支架的功率和冷卻消耗和容量、U空間位置和/或收藏在每個支架 裡面的數據中心設備的元素有關的附加數據可能被包括在信息塊(例如，展示在圖5的兩 個支架108A和108B中的信息塊120A和120B)中。信息塊可能被包括在數據中心設備、每 個支架上，或並非被包括在所有的支架上，舉例來說，按照排、區域或集群。圖6A和圖6B展示也可能在本發明的實施方案的系統的計算機顯示裝置上顯示的 支架108A和108B的放大視圖。以圖6A和圖6B的觀點來說，關於支架和U空間位置的特定 信息被包括在信息塊之中。在所示的實施方案中，塊中的信息包括支架標識符122、支架類 型124、供電能力126、功率用量128、冷卻能力130、冷卻用量132、支架的內容134、功率冗 餘度136、冷卻冗餘度138和UPS運行時間140。在其它的實施方案中，每個支架的信息可 能以表格形式或以柱形條的形式包括在展示房間布局的圖形顯示裝置上。可能顯示的數據 中心信息包括數據中心資源冗餘度和運行時間測量結果和能力測量結果，例如，可用能力，已被利用的能力和擱置的能力。依照下面進一步的討論，擱置的能力包括名義上可用，但由 於數據中心設備需要的另一種數據中心資源的相關能力不夠充分無法使用的過量能力。支架標識符122包括行號和支架號，然而，在其它的實施方案中，支架標識符也可 能包括支架類型的指示符、支架對特定的行、區域、群體或集群的從屬關係、支架的製造商 以及其它信息。支架類型1 識別特定類型的支架，即，伺服器支架、路由器支架或通訊支 架。供電能力126指出支架的最大供電能力，而功率用量指標1 指出預期該支架將以其 操作的最大能力的百分比。在不同的實施方案中，功率用量指標可能是基於製造商為裝在 支架中的設備提供的數據和/或基於設備的實際功率測量結果計算的。在至少一個實施方 案中，支架的供電能力是基於給支架供電的裝置和/或動力電纜(例如，斷路器、UPS或任何 其它裝置)的局限性確定的。支架內容134包括裝在支架中的設備的目錄而且可能包括支 架中剩餘空間的指示，該指示是按照，舉例來說，通常被稱為「U」(1U等於1.75英寸)的支 架單元顯示的。關於支架中的設備的細節，包括工作狀態和網址(例如，裝置的IP位址)， 可能也被包括在內。冷卻能力指標130和冷卻用量指標132分別地識別對支架來說可用的冷卻空氣的 數量和正在被支架中的設備使用的冷卻空氣的百分比。在其它的實施方案中，功率和冷卻 用量可能是使用指出功率和冷卻用量和能力的各種不同類型的圖形規(例如，線條圖)指 出的。在圖6A和圖6B所示的實施方案中，冷卻能力是以千瓦(kW)表示的。在其它的實施 方案中，依安裝在支架中的設備的類型而定的是，支架需要的功率可能不等於支架消耗的 功率而且可以基於製造商為該設備提供的數據、基於測試結果或以任何其它方式計算。在本發明的實施方案中，在設計期間以及在數據中心的管理期間，數據中心的真 實可用能力能按U空間位置勢水平、支架水平、行水平和房間水平確定。在確定可用能力 (包括不用的能力)時，所用的是包括冷卻和供電兩種能力的數據中心資源，而實際可用能 力可以使用最低的數據中心資源能力確定。在數據中心資源能力不等的情況下，過量容量 可以視為在目前的設計中不能使用的浪費的或擱置的能力。換句話說，雖然擱置的能力名 義上是可用的，但是由於相關的能力不夠充分，它是無法使用的。在本發明的實施方案中， 擱置的能力能按U空間位置水平或支架水平確定而且能被疊加起來以便按行水平和房間 水平確定擱置的能力。在本發明的實施方案的管理系統和方法中，如上所述，數據中心資源能力和可用 性(例如，供電和冷卻的能力和可用性)可能是實時監測的。在一個版本中，可用率(或利 用率)的變化被監測而且基於這些變化可以確定數據中心的生長速率和預測將需要額外 的能力的日期。在一個實施方案中，用來做這些決定的預測方法是線性回歸。不脫離本發 明的精神，其它的預測方法是可能的。監測能力和預測未來能力需求的能力允許數據中心 操作員控制成本和即將來臨的開支計劃。此外，可以作出關於如果增添新設備將承擔的額 外費用的決定。總成本(例如，每千瓦的)也能在設計階段或運行期間確定。在此描述的本發明的實施方案中，數據中心布局可以被設計出來，以便為數據中 心資源設計(例如，功率設計和冷卻設計)提供特定的冗餘度水平(即，n、n+l或2η)。過 去，在數據中心中，附加的房間冷卻單元通常是為了在數據中心中包括一些冗餘以致數據 中心的總冷卻能力即使在一個或多個房間的冷卻單元出現故障或為了進行維護必須斷電 的時候也能被維持而提供的。採用這些過去的解決辦法的一個問題是冷卻的冗餘度是按房間水平而不是按支架水平設計的，而且當總的冷卻能力可以滿足冗餘度需求的時候，支架 水平的冷卻可能不滿足預期的冗餘度需求。在此描述的實施方案中，按支架水平和U空間 位置水平提供正確的氣流數據的能力允許把實際的冷卻冗餘度設計到解決辦法之中。依照前面的討論，圖形用戶界面可能與本發明的實施方案一起用來幫助數據中心 的設計和管理。現在將參照圖7A和圖7B進一步描述在一個實施方案中用來設計數據中心 的布局的特定的用戶界面屏顯。圖7A展示在一個實施方案中用來布置數據中心的設備的 地板編輯界面702，而圖7B展示在一個實施方案中用來進一步提供數據中心的設備內容細 節的支架編輯界面704。在數據中心設計系統的一個實施方案中，指南是為使用者準備的， 該指南通過提供最好的實用設計指導方針幫助使用者。該指南可能是使用者依照需要存取 的或者可能配置成是在使用者正在採取特定的動作之時顯示的。地板編輯界面包括主菜單703、工具條706、配置框708、同類成分框710、地板布置 框712、狀態框714、全圖像檢視框716和未安置設備框718。主菜單703以熟悉這項技術 的人已知的格式提供下拉式選項屏且允許使用者實現各種不同的功能，包括「取消」和/或 「重演」對布局所做變化的能力。工具條706提供對設計系統的功能的快捷存取，而且在一 個實施方案中包括地板編輯按鈕706A和支架編輯按鈕706B。在一個實施方案中，點擊地板 編輯按鈕導致圖7所示的螢屏顯示，而點擊支架編輯按鈕導致圖7B所示的螢屏顯示。地板編輯框712展示設備在所設計的數據中心中的布局而且提供識別在該布局 中所包含的設備的本文。房間邊界712展示使用者能設定的房間外壁和房間尺寸。在一 個實施方案中，當開始新的設計的時候，使用者面前呈現展示許多可供選擇的基本的房間 配置的螢屏。此外，房間的壁能通過選擇按鈕712B之一被使用者移動，而且附加的按鈕能 被增添到需要的地方擴大或縮小房間的面積。在一個實施方案中，房間尺寸能隨著把設備 增添到該布局中布置改變。在圖7A所示的房間中畫出三行712C、712D和712E的輪廓。在 其它的實施方案中，可能包括更多或更少的行。如圖7A所示，那些行以某種方式配置成提 供冷熱交錯的走廊。行712D包括三個設備支架(用「R」表示)、兩個半支架冷卻單元(用 「C」表示)、一個UPS( 「U」)和一個配電裝置(「P」)。行712E包括一個支架，而行712C 依照目前的配置不包括任何設備。在設計階段，追加的設備可能被增添到每一行中。該房 間還包括自動轉換開關(ATS) 712G和冷卻分配單元(⑶U)712F。陰影線區域在顯示屏上展 示在ATS和⑶U周圍，表示這些區域應該避開設備。房間中的每件設備可能都包括指出支 架類型和支架在房間中的位置以及該支架的電源的標識符。此外，依照前面的討論，每個支 架可能包括關於數據中心資源的使用和可用性(例如，功率和冷卻的使用和可用性)的信 息。此外，文本可能是在每行上提供的，指出全部的數據中心資源信息，例如，每行的功率和 冷卻信息。配置框708包括用來設計數據中心的八個配置選項。房間特性配置選項在被選定 的時候允許使用者確定總體上影響數據中心設計(包括用於數據中心的房間大小、走廊寬 度和預期的總功率密度)的數據中心資源數值，例如，物理數值、功率數值和冷卻數值。也 可以設定數據中心資源冗餘度和/或運行時間需求，例如，功率冗餘度需求(即，N、N+1、 2N)、冷卻冗餘度需求和UPS系統的運行時間需求。也能配置將使用的數據線槽的數目、配 電位置和冷卻線路分布(即，高架的或者在架空地板之下)。在一個實施方案中，只提供行 內冷卻，然而，在其它的實施方案中也可能使用其它類型的冷卻方案。在至少一個實施方案中，各行可能在數據中心中被旋轉到不同的角度。此外，雖然在圖7A中只展示一個房間，但 是，至少一個實施方案允許數據中心包括多個房間。這些房間可能是儲藏正在工作的數據 中心設備的工作間和用來儲藏備用設備或退役設備的非工作間。配置框708中的增添支架配置選項用來把設備支架增添到數據中心設計中。當選 擇這個選項的時候，在使用者面前呈現要增添到數據中心中的各種不同類型的支架的選擇 權。當支架被選定的時候，在未安置設備框718中提供指示符，指出支架仍然需要被放進該 房間布局。配置框中的增添行內冷卻選項用來把行內冷卻單元添加到數據中心設計中。當選 擇這個選項的時候，使用者面前呈現與能添加到行中的各種不同類型的冷卻單元。與設備 支架的情況一樣，當某冷卻單元被選定的時候，在未安置設備框718中提供指示符，指出該 冷卻單元仍然需要被放進房間布局。配置框中的供電區域選項用來識別和選擇PDU和UPS並且指出哪個設備將利用 UPS和PDU供電。PDU和UPS的特性也可能被選定。一旦選定，在未安置設備框718中將提 供UPS和PDU的指示符。在一個實施方案中，在關於布局的選擇中可能包括多個支架以便識 別屬於特定的供電群體(也被稱為供電區域)的設備。在另外一個實施方案中，在選擇設 備和UPS和PDU之後，自動供電區域選項可能被實現，其中該系統使設備功率需求(即，冗 餘度水平、運行持續時間、電壓、定相)與UPS和PDU的那些匹配而且自動地分配供電區域 和確定從所分配的PDU到電力設備所需要的電力電纜的長度。在自動地確定供電區域時， 該系統也可以識別對附加的UPS和PDU的需要。配置框708中的發電選項用來識別和選擇自動轉換開關(ATQ和發電機。一旦這 些被選定，在未安置設備框718中再一次提供指示符。配置框中的緊急斷電選項用來為數據中心設計選擇緊急斷電(EPO)解決辦法，一 旦被選定，在未安置設備框中將增加用於EPO解決辦法的指示符。配置框708中的管理選項允許增添數據中心管理器，例如，前面討論過的 InfrastruXure⑧管理器和/或hfrastruXure Central。在一個實施方案中，當選擇管 理器的時候，用於管理器的支架位置也被選定。配置框708中的服務選項允許使用者選擇將由數據中心服務組織提供給數據中 心的服務水平。其它的配置選項可能包括允許使用者通過在把設備放進某行之前定義該行的功 率和冷卻設定規劃每行能支持多少支架的行規劃配置器。在一個實施方案中，行規劃配置 器可能提供對基於行中包含的供電器件和行內冷卻單元能支持的支架數目的估計。在一個 實施方案中，行規劃配置器可能基於最佳的設計實踐提供完整的布局。通用成分框710包括一些指明數據中心中先前存在的設備的圖標。這些成分可以 被選定而後被「拖」進該布局中適當的位置。在一個實施方案中，通用成分包括障礙物和空 隙。空隙能用來識別電纜和導管能途經的區域(即，通道)，而障礙物用來識別電纜和導管 不能經過的區域(即，立柱)。一旦被拖進布局，障礙物和空隙可以有適當的尺寸。依照前面的討論，當設備被選定用於數據中心的時候，圖標出現在未安置設備框 718中。為了把設備放進該布局，圖標被選定而後被拖進該布局中的適當位置。現有的設備 可能使用同樣的方法重新定位。舉例來說，現有的設備可能被從工作間拖出而後被放進不工作的儲藏間，因此使系統能跟蹤未被利用的可用設備以便提供給其它地方。在一個實施 方案中，當添加行內冷卻單元的時候，冷卻單元的圖標可以被放在兩個相鄰的支架之間而 後被釋放，於是支架將在該行中移動以允許冷卻單元插在支架之間。此外，在一個實施方案 中，對齊特徵能用來使設備在行中和沿著牆壁適當地排列整齊，除此之外，當，舉例來說，使 用架空地板的時候，行和設備都可以沿著地板磚排列整齊並且與地板磚「對齊」。使用這個 特徵，使用者不需要將物件精確地排列整齊。全景檢視框716的提供包含在地板布局框712中的布局的「俯瞰」圖。在一個實 施方案中，在工具條上的縮放按鈕能用來放大地板布局框712中的數據中心布局圖。當該 圖被放大的時候，整個布局可能不出現在地板布局框中。全景框716仍然為使用者顯示該 布局的全景。在一個實施方案中，當完整的布局不出現在地板布局框中的時候，在全景框中 的覆蓋圖用來在全景圖上指出在地板布局框中顯示的布局的部分。在一個實施方案中，當 完整的圖像不在地板布局框712中顯示的時候，覆蓋圖可以被選定而後在全景檢視框內拖 曳以便選擇該布局中哪個部分將顯示在地板布局框中。狀態框714用來把警告、錯誤和其它條件顯示給使用者。警告可能在嚴重程度方 面有所改變而且可能包括正在違背設計指導方針的指示而且可能還包括更嚴重的指出已 經超過數據中心資源能力(例如，供電和冷卻能力)或不再滿足冗餘度和/或運行時間的 需求的警告。在一個實施方案中，當狀態框指出有錯誤或警告與該布局中某件特定設備相 關聯的時候，那件設備可能用彩色(例如，紅色或黃色)標明。在至少一個實施方案中，當 錯誤或警告發生的時候，通過選擇被標明的那件設備或錯誤或直接發出警告信息提供用來 糾正錯誤或警告的指導方針。現在將參照圖7B進一步描述支架編輯界面704。支架編輯界面包括前面討論過的 工具條706、狀態框714和全景檢視框716。此外，支架編輯界面704還包括支架編輯框、產 品目錄框722和支架內容區724。支架編輯框720以正在按行排列的支架展示數據中心布局中的每個設備支架的 正面。在圖7B中，展示兩行支架720A和720B。如圖7B所示，在一個實施方案中，在支架編 輯框中只展示設備支架。當在支架編輯框中選定某個特定的支架的時候，那麼該支架的內 容將出現在支架內容框724中，而且那些成分可能被加到選定的支架中。支架可能是在支 架編輯框中選定的，也可能是在全景檢視框716中選定的。當在全景檢視框中選定支架的 時候，為了提供包括選定的支架的視圖，支架編輯框中的圖像在必要時將偏移。產品目錄框722提供可能在數據中心的設備支架中使用的元器件的全面的清單。 使用者可以選擇在每個支架中要包括的設備，而且當設備被選定的時候，它將被包括在支 架內容框7M之中。該清單可能只包括特定製造商的設備，也可能包括來自若干製造商的 設備。在一個實施方案中，所有必需的硬體和與支架設備相關的布線可能都是從產品目錄 框選定的。在圖14描繪的一個實施方案中，使用者可以檢查和管理數據中心資源能力和把 可用的供應給數據中心設備。這個實施方案的許多特徵類似於前面參照圖7描述的那些。 除此之外，圖14包括基於共同的能力需求呈現數據中心設備的邏輯分組(例如，支架)的 能力組資源管理器1402。這種編組使數據中心設計者之類的使用者能夠為了制訂能力規劃 把數組數據中心設備作為一個總體進行管理。數據中心設備的個別元素(例如，UPS 1404、
17支架1406和PDU 1408)的表示法可能把描繪各種不同的數據中心資源冗餘度和/或運行 時間的測量結果以及能力(例如，可用能力、已被利用的能力和擱置的能力)的測量結果的 條形圖呈現給使用者。舉例來說，支架1406有觀.8千瓦配置時潛在的供電和冷卻需求量 和7. 92千瓦目前實際的供電和冷卻需求量。在其它的實施方案中，這些需求量或消耗測量 結果可能與配置時潛在的電力和冷卻供應能力和實際的供電和冷卻能力相匹配以確保所 有的能力、消耗、冗餘度和運行時間需求都得到滿足。在其它的實施方案中，該界面可能是 在移動計算裝置上或者作為數據中心的三維透視圖顯示的。依照前面的討論，參照圖3所示的程序，本發明的系統200和其它系統可能是作為 數據中心管理系統的一部分使用的。管理系統可能包括上述的有包含實現管理功能的例行 程序的管理模塊的系統200，或者在其它的實施方案中，管理功能可能是由裝在數據中心中 的指定的管理控制器完成的和在，舉例來說，位於設備的支架之一之中而且使用者可使用 管理控制臺存取的計算機伺服器中實現的。圖10展示在本發明的實施方案中可能使用的管理系統1000的方框圖。該管理系 統包括管理者控制器1002、管理者控制臺1004、功率測量設備1006和氣流、溼度和溫度測 量設備1008。人們應該領會到管理者控制臺1004可以作為任何計算裝置(包括移動計算 裝置)被實現。在移動計算裝置上實現管理者控制臺1004可以允許數據中心管理者之類 的使用者在實際地檢查、安裝、移動和/或變更數據中心設備的時候把工作命令分派給技 術人員。除此之外，在一個實施方案中，該管理系統可能包括控制裝在數據中心內的一個或 多個個別裝置或支架的功率的使用的功率控制裝置1020，而且該系統可能包括控制空調機 的氣流或供應溫度和控制，舉例來說，多孔磚阻尼器的氣流控制器1021。依照前面的討論， 該管理系統也可能包括一個或多個安全裝置1023，包括安全照相機。管理系統1000的裝置 可能是直接與管理者控制器耦合的或者可能是使用網絡1022與管理者控制器耦合的，其 中網絡1022可能是專用網絡，可能包括英特網，或者可能包括裝在數據中心中的區域網或 廣域網。該管理者控制器可能與一個或多個伺服器IOM通信以便從伺服器獲得信息和控 制伺服器的操作。在一個實施方案中，管理控制器1002可能是至少部分地實現使用可從羅德島西 金士頓的 American Power Conversion (APC)公司購買的 InfrastruXure Manager 禾口 / 或 hfrastruXure Central實現的，而且裝置可能是使用，舉例來說，控制器區域網絡(CAN) 總線或乙太網網絡與管理者耦合的。功率控制器和氣流控制器可能是使用監測和/或控制 設施中的功率和氣流的可用的已知裝置實現的。此外，在至少一個實施方案中，管理系統 1000可能包括在通過引證在此併入的授權給Spitaels等人的美國專利第6，721，672號所 描述的用來監測和控制功率的系統和方法。此外，在至少一個使用行內冷卻裝置的實施方 案中，管理控制器可能與冷卻單元通信以便控制該單元確保適當的冷卻按指定的冗餘度水 平得到滿足。關於能用於本發明的實施方案的行內冷卻單元控制的進一步的細節是在前面 討論過的於2006年1月19日申請的共同懸而未決的美國專利申請第11/335，901號中討 論的。現在將要描述的本發明的一個方面指向對於給設施添加新設備特別有用的翻新 改造系統和方法。添加新設備可能包括把設備添加到現有的支架中或者可能包括把其它的 數據中心設備(例如，支架)或者其它安裝在地板上的設備增添到設施中。翻新改造系統可能是配置成執行在此描述的程序的獨立的計算機系統，或者在一個實施方案中，翻新改造 系統是使用上述的系統200實現的。明確地說，系統200的構造程序模塊206可能包括幫 助翻新改造數據中心的例行程序。現在將參照圖11描述使用系統200(或一些其它系統) 對數據中心進行翻新改造或升級的程序1100，其中圖11展示程序1100的流程圖。在程序1100的第一階段1102中，與要翻新改造的數據中心的當前配置有關的數 據被提供給構造程序模塊。與當前配置有關的數據可能包括連同在該數據中心的設計期間 產生的附加數據一起顯示在圖5的房間模型中的數據。此外，在一個實施方案中，與當前配 置有關的數據可能包括在初次設計期間產生的被在設施中的進行的實際測量更新的數據。 舉例來說，個別支架的冷卻能力可能是在初次設計中計算出來的，然後在系統安裝後運行 時被管理模塊更新的。當原始數據可能已經基於預測的氣流被計算出來的時候，冷卻能力 數據可能是基於來自舉例來說，多孔地板磚的氣流的實際測量結果更新的。在一個實施方 案中，系統300的接口 302提供來自資料庫304的這個數據中心配置和實測參數信息。然後，在階段1104中提供與翻新改造有關的信息。與翻新改造有關的信息可能包 括與在上述的程序400的階段404輸入的信息類似的信息，例如，設備的類型、設備的特性、 支架的數目以及其它信息。除此之外，使用者可能在數據中心中指定一個或多個用來安裝 新設備的預期位置。舉例來說，使用者可能需要把五個附加的伺服器添加到數據中心中，這 些伺服器是類似的並且有與數據中心中現有的伺服器相關的功能。使用者可能基於伺服器 的功率規格、冷卻規格和物理尺寸和基於在數據中心的地板模型上顯示的現有支架的供電 能力、電源插頭類型和/或數目、冷卻能力和內容選擇一個或多個優選的位置。除此之外， 使用者可能指出為了適應新設備的安裝移動現有的設備是否是可接受的。在另一個實施例 中，使用者可能需要更換數據中心中的三個伺服器。使用者可能選擇要更換的目標伺服器 而且可能考慮到這些替代伺服器作其它的數據中心修改。除此之外，使用者可能指出被替 換的設備是否應該從數據中心中拆除或被搬進不工作的儲藏間。追蹤不工作的設備可能允 許使用者(例如，數據中心管理者)很快地確定數據中心內提供的設備可用。在階段1106，產生數據中心更新後的布局，而冷卻和功率計算是在階段1108以前 面在程序400的階段408討論的方式在更新後的布局上完成的。如果使用者已經為數據中 心中的設備指定特定的位置，則可能首先使用這些位置確定布局，而且如果由於預期布局 的結果(即，基於設備或供給策略需求支架缺乏冷卻)出現問題，那麼一旦布局被顯示出來 使用者就能夠注意到任何這樣的問題，然後能選擇改變布局。在一個實施方案中，系統可能 暗示數據中心設備的一個或多個元素將被放在一個或多個位置。在這種情況下，系統可能 確保可適用的數據中心資源供給策略和被暗示的設備的數據中心資源需求都得到滿足。在 另一個實施方案中，系統可能基於設備的數據中心資源需求和任何可適用的數據中心資源 冗餘度和/或運行時間需求把為設備準備的一個或一系列令人滿意的位置提供給使用者。 在另一個實施方案中，系統可能基於設備的數據中心資源需求和任何可適用的數據中心資 源冗餘度和/或運行時間需求把新設備的最佳位置提供給使用者，其後跟著依照遞減的優 先次序排列的其它令人滿意的位置。如果使用者沒有指定特定的布局，那麼系統200將以 前面就程序400的階段406討論過的方式確定布局。在階段1110，顯示更新後的地板模型(例如，以圖5所示的方式)，在階段1112，使 用者能檢查模型，而後要麼提供反饋(階段1114)，要麼指出該設計是令人滿意的。一旦地板模型被使用者核准，翻新改造設計程序完成，而且可以安裝、重新部署、或拆除設備和可 以使用，舉例來說，數據中心管理系統以前面在程序400的階段418-422中描述的方式測量 和更新數據中心的參數。在本發明的實施方案中，使用上述程序，數據中心操作員能夠本質上實時地確定 附加的設備是否可以被加到數據中心中，而且可以確定可以令設備的數據中心資源需求 (例如，功率和冷卻的需求)得到滿足的設備位置。此外，報表可能產生，該報表為使用者或 數據中心管理者指出有多少可用於每行、每個支架、每個U空間位置、每件數據中心設備和 整個設施的能力、冗餘度和/或運行時間。此外，依照前面的討論，在確定總能力時，系統和 方法能夠識別和顯示擱置的能力而且提供用來減少擱置能力的建議。圖8是展示使用本發明其它的實施方案可能顯示的附加信息的圖表。舉例來說， 如圖8所示，作為圖形用戶界面的一部分可能提供的是能力選項(例如，冗餘度水平(例 如，2N))、數據中心中的群體和支架群、線路配置、群電力選項或者峰值或平均功率抽運量 的指示。圖9A和圖9B舉例說明呈現本發明的各種不同的方面的圖形用戶界面屏顯。在一 個實施方案中，數據中心可能有眾多支架和眾多電源。如圖9A所示，數據中心可能包括兩 個支架和兩個電源。圖形用戶界面可能用來管理設施配電和在多個設備支架(IT支架)中 不間斷電源(UPS)、主配電裝置和架裝配電裝置(RMPDU)之間的資源分配關係。舉例來說， 實施方案能使用可從羅德島西金斯敦的American Power Conversion Corporation (APC) 得到的RMPDU產品(例如，有APC零配件編號AP7564、AP7568、AP7851或AP7853的那些) 來實現。支架可能包括至少一個能把電力分配給各種不同的支架成分或插入式設備的 RMPDU。舉例來說，數據中心的眾多支架當中的每一個支架都可能包括至少一個電子裝置或 諸如計算機、伺服器或其它信息技術(IT)設備之類的負載。在一個實施方案中，RMPDU能分 配來自三相電源的單相功率。在一些落實中，RMPDU可能有能力把附加的功率分配給負荷， 然而在支架內IT設備和RMPDU之間的電源連接的性質可能是未知的。所以，任何RMPDU超 過供電能力的程度和性質也可能是未知的。依照在此描述的至少一個實施方案的系統和方法能確定數據中心支架中的電源 的可用供電能力。在一個實施方案中，能實時地確定每相的RMPDU功率抽運。這個功率抽 運和裝置公差數據(例如，裝置銘牌數據、標籤數據或燒機測試結果數據)能被評估以確定 RMPDU每相的剩餘的和在用的供電能力。這個信息能經由圖9A和圖9B的圖形用戶界面連 同附加的IT設備何時、是否、在哪裡或如何被裝載到從RMPDU吸取功率的數據中心支架中 的指示一起顯示給使用者。在可能利用圖9A和圖9B的圖形用戶界面的一個實施方案中，數據中心包括兩個 支架(例如，支架1和支架2)，每個支架包括至少一個RMPDU。該支架可能是為2N功率冗餘 度配置的，功率從兩個分開的電源遞送到每一個支架。舉例來說，支架1能包括兩個與第一 電源(例如，「電源α 」)連接RMPDU和兩個與第二電源(例如，「電源β 」)連接的RMPDU。 所以，在一個實施方案中，數據中心可能包括兩個支架，每個支架包含四個RMPDU。在一個實 施方案中，這可能是通過把眾多支架(例如，支架1和支架幻包括在能力群中並且把該能 力群的功率密度設定到預期的水平完成的。
在一個實施方案中，對多相配電系統的每一相，可用的支架供電能力能通過實時 地評估計劃中的支架平均功率抽運和實際測量的功率抽運之間的差異來確定。可用的支架 供電能力能通過實時地評估計劃中的支架峰值功率抽運和實際測量的功率抽運之間的差 異來確定。舉例來說，數據中心可能包括兩個支架(例如，支架1和支架幻，功率從兩個分 開的來源(電源α和電源β)經由兩條線路行(例如，線路1和線路2)遞送給每一個支
^K ο在一個說明性的實施方案中，對於支架1預期的最大支架功率抽運可能是6千瓦， 而對於支架2預期的最大支架功率可能是5. 5千瓦。人們將領會到這些數字只是實施例， 而能在數據中心中使用的各種不同的支架的總的支架功率抽運將大幅度地改變。在一個實 施方案中，支架預期的最大支架功率抽運包括支架中已經包括在功率測量結果之中的任何 IT設備的經過校正的銘牌功率抽運之和。經過校正的銘牌功率抽運可能是實際的銘牌功率 抽運或基於測量結果或其它信息(例如，改變後的配置)校正的銘牌功率抽運。繼續這個 說明性的實施方案，支架1和支架2兩者都能經由線路1和線路2從電源α和電源β吸 取功率。在一個實施方案中，每條線路代表起源於三相電源(例如，電源α或電源β)的 電源相。能測量每個支架經由每個電源的每條線路的這個功率抽運。舉例來說，因為支架1 能經由線路1從電源α和電源β和經由線路2從電源α和電源β攝取功率，所以就支 架1而言四個不同的功率抽運都可以測量。在一個實施方案中，支架1抽運的功率可能是 如同表1指出的那樣測量的表1 支架1的實測功率抽運
權利要求
1.一種用來確定數據中心支架中每相電源的可用供電能力的方法，該方法包括 計量電源的每相功率抽運；計算電源的每相平均功率抽運，以及基於平均功率抽運和與該電源所連接的數據中心設備相對應的預期功率抽運數據計 算電源的每相可用供電能力。
2.根據權利要求1的方法，其中平均功率抽運是平均峰值功率抽運
3.根據權利要求1的方法，其中電源是配電裝置。
4.根據權利要求1的方法，其中電源是不間斷電源。
5.根據權利要求1的方法，其中電源是多相電源。
6.根據權利要求1的方法，進一步包括 提供電源的相供電能力
7.根據權利要求1的方法，其中計算每相可用供電能力以基於與該電源所連接的數據 中心設備相對應的平均峰值功率抽運和預期功率抽運數據的每相電源的可用供電能力為 ■石出。
8.根據權利要求1的方法，其中平均峰值功率抽運是運行平均值。
9.根據權利要求1的方法，其中與數據中心設備相對應的預期功率抽運數據以數據中 心設備的銘牌信息為基礎。
10.根據權利要求1的方法，其中與數據中心設備相對應的預期功率抽運數據是校正 的銘牌信息。
11.一種上面已經儲存了將導致處理器完成下列任務的指令包括在內的指令序列的計 算機可讀的媒體計量電源的每相功率抽運；計算電源的每相平均峰值功率抽運；以及基於與電源所連接的數據中心設備相對應的平均峰值功率抽運和預期功率抽運數據 計算電源的每相可用供電能力。
12.—種用來管理數據中心設備的方法，該方法包括 確定數據中心支架中電源的可用相供電能力；把數據中心的房間布置的交互式表示法呈現給計算機系統的使用者； 接收來自使用者的關於將放在數據室中的數據中心設備的至少一個元素的識別信息；以及基於每相可用供電能力的測定把數據中心設備的至少一個元素的最佳位置的表示法 呈現給使用者。
13.根據權利要求12的方法，其中確定可用供電能力包括 計量電源的每相功率抽運；計算電源的每相平均功率抽運；以及基於與電源所連接的數據中心設備相對應的平均功率抽運和預期功率抽運數據確定 電源的每相可用供電能力。
14.根據權利要求3的方法，其中平均功率抽運是平均峰值功率抽運。
15.根據權利要求12的方法，其中至少一個元素的識別信息包括功率抽運、銘牌信息、基礎設施冗餘度或標記信息。
16.根據權利要求12的方法，其中數據中心設備的至少一個元素的最佳位置進一步以 至少一個其它可用的數據中心資源為基礎。
17.根據權利要求16的方法，其中至少一個其它可用的數據中心資源是冷卻能力、實 際空間可用性、支撐重量、遠程設備控制能力、物理和邏輯安全性或物理和邏輯網絡連接。
18.根據權利要求12的方法，其中數據中心設備的至少一個元素的最佳位置進一步以 數據中心設備的至少一個元素的功率抽運、銘牌信息、基礎設施冗餘度或標記信息為基礎。
19.一種上面已經儲存了將導致處理器完成下列任務的指令包括在內的指令序列的計 算機可讀的媒體確定數據中心支架中電源的相可用供電能力；把數據中心房間布置的交互式表示法呈現給計算機系統的使用者；接收來自使用者的關於將放在數據室中的數據中心設備的至少一個元素的識別信息；以及基於相可用供電能力的測定結果把關於數據中心設備的至少一個元素的最佳位置的 表示法呈現給使用者。
20.一種用來管理數據中心設備的系統，該系統包括用來儲存與數據中心設備相對應的功率抽運數據的存儲器；用來測量電源的每相功率 抽運的功率表；以及配置成提供數據中心房間布置的交互式表示法和接收關於打算放在數據室裡面的數 據中心設備的至少一個元素的識別信息的用戶界面；以及與存儲器耦合配置成計算電源的每相平均峰值功率抽運、基於與電源所連接的數據中 心設備相對應的平均峰值功率抽運和預期功率抽運數據計算電源的每相可用供電能力和 基於每相的可用供電能力計算數據中心設備的至少一個元素的最佳位置的處理器；其中用戶界面進一步配置成基於每相的可用供電能力顯示數據中心設備的至少一個 元素的最佳位置的表示法。
21.根據權利要求20的系統，其中用戶界面位於數據中心設備的至少一個元素上。
22.根據權利要求20的系統，其中用戶界面位於手持式裝置上。
全文摘要
本發明的方法及其對應的裝置提供數據中心支架中電源每相的可用供電能力的測定。該方法包括計量電源的功率和計算電源的每相平均峰值功率抽運。使用電源的每相平均峰值功率抽運和與該電源所連接的數據中心設備的可用供電能力相對應的預期的功率抽運數據，能計算關於每相電源的可用供電能力。用來管理數據中心設備的方法及其對應的裝置可能使用基於相位的可用供電能力計算結果決定數據中心新設備在數據中心配置裡面的最佳安置。
文檔編號H02J3/26GK102124623SQ200980131976
公開日2011年7月13日 申請日期2009年5月18日 優先權日2008年6月16日
發明者F·N·哈姆斯, G·萊曼, M·戴爾加斯 申請人:美國能量變換公司