用於分析在數據中心內的非標準設施操作的系統和方法

2023-06-19 20:41:21

專利名稱：用於分析在數據中心內的非標準設施操作的系統和方法
用於分析在數據中心內的非標準設施操作的系統和方法背景發明領域依據本發明的至少一個方面一般涉及用於模擬數據中心的裝置和進程，更具體地，涉及用於分析數據中心的一個或多個元件的非標準操作的影響的裝置和進程。相關技術的討論響應於基於信息的經濟的日益增長的需求，信息技術網絡繼續在全球激增。這種增長的一個表現是集中化的網絡數據中心。集中化的網絡數據中心通常由並置在提供網絡連通性、電力和冷卻能力的結構中的各種信息技術設備組成。設備常常被安置在稱為「機架」的集成這些通信、電力和冷卻元件的專門外殼中。在一些數據中心配置中，數排機架被組織到熱通道和冷通道中以降低與冷卻信息技術設備相關的成本。這些特徵使數據中心成為有成本效率的方式來提供許多軟體應用所需的計算能力。已經開發了各種進程和軟體應用以幫助數據中心人員設計數據中心。為了實現數據中心設計進程，這些工具中的一些允許用戶創建數據中心的邏輯模型。這些邏輯模型允許用戶計劃、測試和重新配置多種數據中心布局以確定哪些布局可以被預期滿足所期望的數據中心性能和成本特徵。發明概述依據本發明的方面顯示常規的數據中心管理系統缺乏提供對包括在數據中心中的一個或多個元件的非標準操作的對數據中心的總影響的及時分析的能力的評價。這些非標準操作可以包括與數據中心元件的預期操作性能不符合的操作的任何狀態，例如遲緩的操作、以降低的效率或者容量的操作、和操作的徹底失敗。按照各種實施例，方面提供了對以非標準方式操作的一個或多個數據中心元件的影響的預期的多維分析。在這些實施例中，響應於來自外部實體例如用戶或者另一系統的請求來進行所述分析，並且所述分析的結果被提供給外部實體。因此實施例可以向外部實體提供詳述一個或多個數據中心元件的非標準操作的潛在影響的預期的而不是回顧性的通告。按照一個實施例，提供了用於模擬數據中心的元件的非標準操作的計算機實現的方法。該方法包括下列行動確定由至少一個第一數據中心元件影響的至少一個第一數據中心資源，至少部分地基於所述至少一個第一數據中心資源和至少所述一個第一數據中心元件從多個模擬器選擇至少一個第一模擬器，以及使用所述至少一個第一模擬器生成至少一個第一數據中心元件的非標準操作的第一影響分析，其中生成所述分析包括識別由所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作影響的至少一個第二數據中心元件。在該方法中，確定至少一個第一數據中心資源的行動可以包括從基準的資料庫接收配置管理信息的行動，所述基準至少部分地基於模擬信息和至少部分地基於在數據中心 的操作期間獲得的測量結果計算得到。另外，選擇至少一個第一模擬器的行動可以包括選擇至少兩個模擬器的行動，並且生成影響分析的行動可以包括生成跨越至少兩個數據中心資源的影響分析的行動。另外，從多個模擬器選擇至少一個第一模擬器的行動可以包括從包含冷卻模擬器和電力模擬器中的至少一個模擬器的多個模擬器選擇至少一個第一模擬器的行動。而且，生成第一影響分析的行動可以包括生成嚴重受影響的數據中心元件的列表和生成具有被影響的冗餘的數據中心元件的列表的行動。該方法還可以包括下列行動確定由在嚴重受影響的數據中心元件的列表中所識別的至少一個第三數據中心元件影響的至少一個第二數據中心資源，至少部分地基於所述至少一個第二數據中心資源和所述至少一個第三數據中心元件從多個模擬器選擇至少一個第二模擬器，以及使用所述至少一個第二模擬器生成至少一個第三數據中心元件的非標準操作的第二影響分析。另外，該方法還可以包括給外部實體提供影響分析的行動。在該方法中，給外部實體提供影響分析的行動可以包括通過系統接口給外部系統提供影響分析 的行動。另外，給外部實體提供影響分析的行動可以包括通過用戶接口給用戶提供影響分析的行動。按照另一實施例，提供了數據中心管理裝置。數據中心管理裝置包括網絡接口、存儲器和耦合到網絡接口和存儲器的控制器。在該實施例中，該控制器被配置成確定由至少一個第一數據中心元件影響的至少一個第一數據中心資源，至少部分地基於所述至少一個第一數據中心資源和所述至少一個第一數據中心元件從多個模擬器選擇至少一個第一模擬器，並且使用所述至少一個第一模擬器生成所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作的第一影響分析，所述第一影響分析識別由所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作影響的至少一個第二數據中心元件。在該數據中心管理裝置中，配置成確定至少一個第一數據中心資源的控制器還可以被配置成從基準的資料庫接收配置管理信息，所述基準至少部分地基於模擬信息和至少部分基於在數據中心的操作期間獲得的測量結果計算得到。另外，配置成選擇至少一個第一模擬器並生成影響分析的控制器還可以被配置成選擇至少兩個模擬器和生成跨越至少兩個數據中心資源的影響分析。另外，配置成從多個模擬器選擇至少一個第一模擬器的控制器還可以被配置成從包括冷卻模擬器和電力模擬器中的至少一個模擬器的多個模擬器選擇所述至少一個第一模擬器。而且，配置成生成第一影響分析的控制器還可以被配置成生成嚴重受影響的數據中心元件的列表和生成具有被影響的冗餘的數據中心元件的列表。在該數據中心管理裝置中，控制器還可以被配置成確定由在嚴重受影響的數據中心元件的列表中所識別的至少一個第三數據中心元件影響的至少一個第二數據中心資源，至少部分地基於所述至少一個第二數據中心資源和所述至少一個第三數據中心元件從多個模擬器選擇至少一個第二模擬器，並使用所述至少一個第二模擬器生成第二影響分析。另外，控制器還可以被配置成給外部實體提供影響分析。另外，配置成給外部實體提供影響分析的控制器還可以被配置成通過系統接口給外部系統提供影響分析。另外，配置成給外部實體提供影響分析的控制器還可以被配置成通過用戶接口給用戶提供影響分析。按照另一實施例，提供了數據中心管理裝置。數據中心管理裝置包括網絡接口、存儲器和分析機構，所述分析機構用於針對多個數據中心資源分析至少一個第一數據中心元件的非標準操作的影響，所述分析機構包括識別機構，所述識別機構用於識別由所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作影響的至少一個第二數據中心元件。在該實施例中，所述分析機構可以包括用於分析冷卻和電力中的至少一個的機構。下面詳細討論了這些示範性方面和實施例的其它方面、實施例和優勢。本文公開的任何實施例可以以與本文公開的目標、目的和需要中的至少一個相一致的任何方式來與任何其它的實施例組合，並且對「一個實施例」、「一些實施例」、「可選的實施例」、「各種實施例」、「一個實施例」、「至少一個實施例」、「這個和其它實施例」或類似術語的提及不一定是相互排他的，並且用來指示關於實施例描述的特定特徵、結構或者特性可以被包括在至少一個實施例中。在本文這樣的術語的出現不一定都指同一實施例。附圖被包括以提供各種方面和實施例的例證和進一步理解，並且合併在本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖連同本說明書的其餘部分一起用於解釋所描述的和主張的方面和實施例的原理和操作。附圖簡述
下面參考附圖討論至少一個實施例的各種方面，附圖沒有被規定為按比例繪製。在附圖、詳細描述或者任何權利要求中的技術特徵跟隨有參考符號的場合，參考符號為了提高附圖、詳細描述和權利要求的可理解性的唯一目的而被包括。相應地，有或沒有參考符號都不意欲對任何權利要求的元件的範圍有任何限制影響。在附圖中，在不同的附圖中示出的每個相同或者幾乎相同的部件都由相似的數字所表示。為了清楚的目的，並不是每個部件都可能在每個附圖中標出。附圖為了例證和說明的目的而提供，並且不是預期作為本發明的限制的定義。在附圖中圖I是示例性計算機系統的框圖，其中可以實現依據本發明的各種方面；圖2是依據本發明的方面的包括數據中心管理裝置的數據中心的框圖；圖3是依據本發明的數據中心管理裝置的框圖；圖4是依據本發明的用戶接口的圖；圖5是依據本發明的用戶接口的圖；圖6是依據本發明的方面的用於進行非標準操作影響分析的示例性進程的流程圖；圖7是依據本發明的方面的用於確定所影響的數據中心資源的示例性進程的流程圖；圖8是依據本發明的方面的用於選擇模擬器的示例性進程的流程圖；圖9是依據本發明的方面的用於生成影響分析的示例性進程的流程圖。詳細描述方面和實施例涉及評估數據中心內的一個或多個元件的非標準操作的影響的裝置和進程。這些元件可以提供或者消耗一個或多個數據中心資源。數據中心資源可以包括例如實現數據中心設備功能的數據中心的任何特徵。數據中心資源的實例包括電力、冷卻、物理空間(例如物理地板空間和機架U空間)、遠程設備控制能力、虛擬化資源、分布式計算資源、共享的數據存儲、軟體供給、網絡時間同步、物理和邏輯安全以及物理和邏輯網絡連通性和數據傳輸。按照一個實施例，計算機系統被特別配置成進行多維分析，該多維分析計算以非標準方式對一個或多個數據中心資源的供給和消耗操作的數據中心元件的影響。在一些實施例中，特別配置的計算機系統是數據中心管理裝置，如下面進一步討論的。在這些實施例中，對數據中心資源可用性的所計算的影響被最終轉換成可能涉及數據中心的所有元件的總影響評估。本文討論的方法和裝置的實施例在應用中並不局限於在以下描述中闡述或者在附圖中示出的部件的結構和布置的細節。所述方法和裝置能夠在其它的實施例中實現並且能夠以多種方式被實踐或執行。特定實現的實施例僅為了說明性的目的而提供，並且沒有被規定為是限制性的。特別是，關於任何一個或多個實施例討論的行動、元件和特徵並沒有被規定為從在任何其它的實施例中的類似作用排除。此外，本文所使用的措辭和術語是為了描述的目的，並且不應當被視為限制性的。在本文以單數提及的裝置和方法的實施例或者元件或者行動也可以包含包括這些元件中的多個的實施例，並且在本文以複數對任何實施例或者元件或者行動的提及也可以包含僅包括單個元件的實施例。以單數或者複數形式的提及並不是用來限制目前公開的系統或者方法、它們的部件、行動或者元件。在本文「including (包括)」、「comprising (包括)」、「having (具有)」、「containing (包含)」、「 involving (涉及)」以及其變形的使用意味著包括其後列出的項目和其等效物以及額外的項目。對「或者」的提及可以被解釋為包括性的，以使使用「或者」描述的任何術語可以指示所述項目的單個、多於一個和全部。對前面和後面、左邊和右邊、頂部和底部、上面和下面、垂直和水平的任何提及被預期為了描述的方便，而不是將當前的裝置和方法或者它們的部件限制到任一位置或者空間方位。
計算機系統本文描述的各種方面和功能可以在一個或多個計算機系統上被實現為硬體或者軟體。存在當前在使用中的計算機系統的許多實例。除別的之外，這些實例包括網絡裝置、個人計算機、工作站、大型機、網絡客戶端、伺服器、媒體伺服器、應用伺服器、資料庫伺服器和web伺服器。計算機系統的其它的實例可以包括移動計算設備例如蜂窩電話和個人數字助理、以及網絡設備例如負載均衡器、路由器和交換機。另外，方面可以位於單個計算機系統上或者可以被分布在與一個或多個通信網絡連接的多個計算機系統之中。例如，各種方面和功能可以被分布在配置成給一個或多個客戶端計算機提供服務或者執行總任務作為分布式系統的一部分的一個或多個計算機系統之中。另外，方面可以在客戶端_伺服器或者多層系統上被執行，多層系統包括分布在一個或多個伺服器系統中的執行各種功能的部件。因此，實例並不局限於在任何特定系統或者系統組上執行。另外，方面可以在軟體、硬體或者固件、或者它們的任何組合中實現。因此，可以使用多種硬體和軟體配置在方法、行動、系統、系統元件和部件內實現方面，並且實例並不局限於任何特定的分布式架構、網絡或者通信協議。參考

圖1，示出了分布式計算機系統100的框圖，其中可以實踐各種方面和功能。分布式計算機系統100可以包括交換，S卩，發送或者接收信息的一個或多個計算機系統。例如，如所示，分布式計算機系統100包括計算機系統102、104和106。如所示，計算機系統102、104和106通過網絡108而相互連接，並且可以通過與網絡108通信而交換數據。網絡108可以包括任何通信網絡，計算機系統可以通過該通信網絡來交換數據。為了使用網絡108來交換數據，計算機系統102、104和106以及網絡108可以使用各種方法、協議和標準，除了別的之外包括令牌環、乙太網、無線乙太網、藍牙、TCP/IP、UDP、DTN、HTTP、FTP、SNMP、SMS、MMS、SS7、JSON、SOAP、CORBA, REST和web服務。為了確保數據傳輸是安全的，計算機系統102、104和106可以使用多種安全措施——包括例如TSL、SSL或者VPN——來通過網絡108傳輸數據。雖然分布式計算機系統100示出了三個聯網的計算機系統，但分布式計算機系統100並不被如此限制，並且可以包括使用任何介質和通信協議聯網的任何數量的計算機系統和計算設備。
各種方面和功能可以被實現為在一個或多個計算機系統——包括圖I中示出的計算機系統102——中執行的專用硬體或者軟體。如所示，計算機系統102包括處理器110、存儲器112、總線114、接口 116和存儲裝置118。處理器110可以執行導致被操縱的數據的一系列指令。處理器Iio可以是市場上可買到的處理器,例如英特爾Xeon、Itanium、Core、Celeron、Pentium、AMD Opteron、Sun UltraSPARC、IBM Power5+或者 IBM 主機晶片，但可以是任何類型的處理器、多處理器或者控制器。處理器110通過總線114被連接到其它的系統元件，包括一個或多個存儲器設備112。存儲器112可以用於在計算機系統102的操作期間存儲程序和數據。因此，存儲器112可以是相對高性能的易失性隨機存取存儲器，例如動態隨機存取存儲器(DRAM)或者靜態存儲器(SRAM)。然而，存儲器112 可以包括用於存儲數據的任何設備，例如磁碟驅動器或者其它非易失性存儲設備。各種實施例可以將存儲器112組織到特定的且在一些情況下唯一的結構中以執行本文公開的功能。可以通過互連元件例如總線114來耦合計算機系統102的部件。總線114可以包括一個或多個物理總線，例如，集成在同一機器內的部件之間的總線，但是可以包括在系統元件之間的任何通信耦合，包括專用的或者標準的計算總線技術例如IDE、SCSI、PCI和InfiniBand。因此，總線114使通信例如數據和指令能夠在計算機系統102的系統部件之間交換。計算機系統102還包括一個或多個接口設備116例如輸入設備、輸出設備和輸入/輸出設備的組合。接口設備可以接收輸入或者提供輸出。更具體地，輸出設備可以為外部演示提供信息。輸入設備可以從外部源接收信息。接口設備的實例包括鍵盤、滑鼠設備、跟蹤球、麥克風、觸控螢幕、列印設備、顯示屏、揚聲器、網絡接口卡等。接口設備允許計算機系統102交換信息和與外部實體例如用戶和其它的系統進行通信。存儲系統118可以包括計算機可讀和可寫非易失性數據存儲介質，其中存儲定義可以由處理器Iio執行的程序的指令。存儲系統118還可以包括被記錄在所述介質上或者被記錄在所述介質中的信息，並且該信息可以在程序的執行期間由處理器110處理。更具體地，所述信息可以被存儲在特別配置成保存存儲空間或者提高數據交換性能的一個或多個數據結構中。指令可以被持久地存儲為編碼信號，並且指令可以使處理器110實現本文描述的功能中的任何一個。介質可以是例如光碟、磁碟或者快閃記憶體及其他介質。在操作中，處理器110或者某個其它的控制器可以使數據從非易失性記錄介質讀取到另一存儲器例如存儲器112中，該存儲器比包括在存儲系統118中的存儲介質允許通過處理器110更快地訪問信息。存儲器可以位於存儲系統118中或者存儲器112中，然而，處理器110可以操縱存儲器112內的數據，並且然後在完成處理之後將數據複製到與存儲系統118相關聯的介質。多種部件可以管理介質和集成電路存儲器元件之間的數據移動，並且實例並不限於此。另外，實例並不局限於特定的存儲器系統或存儲系統。儘管計算機系統102作為例子被示為一種類型的計算機系統(其上可以實踐各種方面和功能)，方面並不局限於在如圖I所示的計算機系統102上實現。各種方面和功能可以在具有與在圖I中所示架構或部件不同的架構或者部件的一個或多個計算機上被實踐。例如，計算機系統102可以包括專門編程的專用硬體，例如設計成執行本文公開的特定操作的專用集成電路(ASIC)。然而另一實施例可以使用運行具有摩託羅拉PowerPC處理器的MAC OS系統X的若干通用 計算設備和運行專用硬體和作業系統的若干專用計算設備來執行相同的功能。計算機系統102可以是包括作業系統的計算機系統，作業系統管理包含在計算機系統102中的硬體元件的至少一部分。通常，處理器或者控制器例如處理器110執行作業系統，所述作業系統可以是例如可從微軟公司買到的基於Windows的作業系統例如WindowsNT、Windows 2000 (Windows ME)、Windows XP 或者 Windows Vista 作業系統、可從蘋果計算機公司買到的MAC OS系統X作業系統、可從紅帽公司買到的許多基於Linux的作業系統分布之一例如企業Linux作業系統、可從昇陽電腦公司買到的Solaris作業系統或者可從各種源買到的UNIX作業系統。可以使用許多其它的作業系統，並且實施例不局限於任何特定的實現。處理器110和作業系統一起定義計算機平臺，對該計算機平臺，可以用高級程式語言寫入應用程式。這些部件應用可以是通過通信網絡例如網際網路使用通信協議例如TCP/IP傳遞的可執行的中間字節碼或者翻解碼。類似地，可以使用面向對象程式語言例如· Net、SmallTalk、Java、C++、Ada或者C# (C-Sharp)實現方面。還可以使用其它的面向對象程式語言。可選地，可以使用功能、腳本或者邏輯程式語言。另外，各種方面和功能可以在非編程環境中實現，例如，當在瀏覽器程序的窗口中被觀察時，以HTML、XML或者其它格式創建的文檔提供圖形用戶接口的方面或者執行其它功能。另外，各種實施例可以被實現為編程元件或者非編程元件或者其任何組合。例如，可以使用HTML實現網頁，同時可以用C++編寫從網頁內調用的數據對象。因此，實施例不局限於特定的程式語言，並且任何合適的程式語言可以被使用。本文公開的實施例可以執行各種功能並且可以使用各種工具來實現。例如，可以使用現有的商業產品例如資料庫管理系統如可從WA西雅圖的微軟公司買到的SQL伺服器、可從加州Redwood Shores的甲骨文公司買到的Oracle資料庫、和可從加州Santa Clara的昇陽電腦公司買到的MySQL、或者綜合軟體例如可從紐約Armonk的IBM買到的WebSphere中間件來實現示例性系統的方面。運行例如SQL伺服器的計算機系統可能能夠支持依據本文公開的特定實施例的方面和在本公開中未討論的各種其它應用的資料庫。因此，本文公開的功能性部件可以包括各種元件，例如可執行代碼、數據結構或者對象，其被配置成執行其所述功能。系統背景圖示圖2示出了包括分布式系統222的物理元件和邏輯元件的背景圖示。如所示，分布式系統222被特別配置成執行本文公開的各種功能。關於圖2公開的系統結構和內容僅為了示範性目的並且不是用來將實例限制到在圖2中示出的特定結構。如將對本領域的普通技術人員明顯的，許多不同的示例性系統結構可被構造。選擇在圖2中示出的特定布置以促進清楚性。信息可使用任何技術在本文描述的元件、部件和子系統之間流動。這樣的技術包括例如通過TCP/IP在網絡上傳遞信息，在存儲器中的模塊之間傳遞信息，以及通過寫到文件、資料庫或者某個其它的非易失性存儲設備來傳遞信息。另外，代替或除了信息的複製以夕卜，對信息的指示或者其它參考可以被發送和接收。相反，代替或除了對信息的指示或其它參考以外，信息可以被交換。可以使用用於傳遞信息的其它技術和協議而不偏離本文討論的實施例的範圍。參考圖2，系統222包括用戶202、非標準操作影響分析接口 204和數據中心200。數據中心200的元件包括一組數據中心資源提供者和消費者。數據中心資源提供者的實例可以包括電力生成和分配裝置、冷卻劑生成和分配裝置、地板空間、機架、邏輯網絡連通性軟體、傳感器設備和數據傳輸裝置、物理網絡連通性裝置、物理訪問控制裝置、數據存儲裝置、分布式應用服務裝置、網絡時間同步裝置和遠程設備控制裝置。下面是各種示範性數據中心資源提供者的非限制性列表。其它的實施例可以使用其它的數據中心資源提供者。示範性的電力生成和分配裝置可以包括變壓器、自動轉換開關(ATS )、不間斷電源(UPS )、發電機、單相和三相電力分配單元(PDU)、安裝在機架上的rou和在PDU中的單獨的電源插座。冷卻劑生成和分配提供者的實例可以包括計算機機房空氣處理器(CRAH)、計算機機房空調(CRAC)、流體分配系統、冷凍劑分配系統、安裝在機架上的空調(RMAC)、機架風扇、凸起的地板、空間較狹小的吊頂、高壓間、穿孔瓷磚和未穿孔瓷磚。 示範性的邏輯網絡連通性軟體和數據傳輸裝置可以包括域名系統伺服器、微軟活動目錄伺服器、虛擬區域網、遠程認證撥號用戶服務伺服器、終端訪問控制器訪問-控制系統加伺服器、輕型目錄訪問協議目錄、遠程認證撥號用戶服務伺服器、網絡訪問控制系統、防火牆、乙太網交換機動態主機配置協議服務伺服器、文件傳輸協議伺服器、通過網際網路協議連接的遠程直接存儲訪問、負載均衡器和InfiniBand交換機。物理網絡連通性裝置的實例可以包括網絡布線、接線板和物理矩陣交換機。示範性的物理空間訪問控制裝置可以包括安全攝像機、房門鎖、機架門鎖、門接觸感應器、讀卡器和射頻識別讀取器。共享數據存儲裝置的實例包括網絡文件系統伺服器、網絡附加存儲伺服器和存儲區網絡伺服器。示範性的分布式應用服務包括Web服務伺服器。示範性的網絡時間同步裝置可以包括網絡時間協議伺服器。遠程設備控制裝置的實例可以包括控制臺埠伺服器和鍵盤視頻滑鼠(KVM)交換機。傳感器裝置的實例可以包括環境傳感器，例如溫度傳感器、溼度傳感器和氣流傳感器。雖然這些數據中心資源提供者中的許多主要提供了單一類型的數據中心資源(例如，PDU主要提供電力)，任何給定的數據中心資源提供者不局限於提供單一類型的數據中心資源。例如，如以上所討論的，機架可以將若干類型的數據中心資源提供到數據中心裝置。更具體地，在許多實施例中，機架將冷卻、電力、物理空間和重量支持資源提供到安置在機架內的數據中心裝置。另外，數據中心資源提供者也可以是數據中心資源消費者。例如，PDU提供電力但消耗地板空間。一些數據中心元件可以包括足夠的計算資源以控制數據中心資源元件的操作。這些計算資源通常是有限的並且適合於支持數據中心資源元件的操作。在至少一個實施例中，這些有限的計算機資源可以布置在網絡管理卡(NMC)—例如可通過施耐德電氣從APC買到的不間斷電源NMC——上。在圖2中示出的特定的數據中心元件包括數據中心管理裝置206、通信網絡208、PDU 210、CRAH 212、CRAC 214、UPS 216 和 RMAC 218 以及傳感器設備 220。除了其它類型的網絡之外，網絡208還可以是專用網絡(例如LAN、WAN、外聯網或者內聯網)或者可以是公共網絡(例如網際網路)。在所示出的實施例中，網絡208是LAN。在圖2中示出的數據中心元件中的每個可以通過網絡208將信息傳遞到數據中心管理裝置206。該信息可以包括指示數據中心元件的現有或者即將來臨的非標準操作狀態的直接證據和間接證據，例如遲緩的或者無效的數據中心資源提供者行為、非標準環境條件或者顯示正常供給的缺乏或者數據中心資源的消耗的其它信息。如圖2所示，數據中心管理裝置206被配置成將非標準操作影響分析接口 204提供給外部實體，例如用戶202。數據中心管理裝置是被設計成安裝在數據中心環境中並且適應數據中心環境的苛刻性的工業計算機系統。數據中心管理裝置被製造成執行貫注於數據中心模擬、監控和控制的一組明確定義的功能。在另一實施例中，非標準操作影響分析接口 204被配置成接收一個或多個數據中心元件的指示用於非標準操作分析，並且將非標準操作分析的結果顯示給用戶202。在至少一個實施例中，非標準操作影響分析接口 204是由數據中心管理裝置206提供和再現的基於瀏覽器的用戶接口。在另一實施例中，非標準操作影響分析接口是接收和響應於按照預定的接口協議做出的調用的系統接口。在其它的實施例中，可以使用其它合適的用戶和系 統接口技術。因此，按照多種實施例，非標準操作影響分析204可以包括提供非標準操作分析的發起和結果的審查的多個單獨的接口。按照各種實施例，數據中心管理裝置206被配置成進行一個或多個數據中心元件的非標準操作的分析。在一些實施例中，所述分析包括確定在多種類型的數據中心資源中的非標準操作的影響的計算。在這些實施例中，所述分析還考慮數據中心元件是否是數據中心資源提供者、消費者或者兩者。例如，用戶可能希望確定在特定的數據中心配置下以非標準方式操作的CRAC的影響。給出這個目標，用戶可以選擇CRAC用於分析。當進行分析時，數據中心管理裝置可以計算CRAC的非標準操作對兩種類型的數據中心資源，即，電力和冷卻的影響。更具體地，這些計算可以反映CRAC提供冷卻並且還消耗電力的事實。因此實施例提供數據中心元件非標準操作的影響的嚴格的多維分析。示範件的系統架構圖3提供了數據中心管理裝置206的特定的物理配置和邏輯配置的更加詳細的說明。下面討論的系統結構和內容僅為了示範性目的，而沒有被規定為將實施例限制到在圖3中示出的特定結構。如對於本領域中的普通技術人員明顯的，許多不同的示範性系統結構可以被構造。選擇在圖3中示出的特定布置以促進清楚性。在圖3中示出的實施例中，數據中心管理裝置206包括非標準操作影響分析接口302、冷卻模擬器304、電力模擬器306、網絡連通性模擬器308、重量支持模擬器310和配置管理資料庫312。如所示，非標準操作影響分析接口 302與外部實體例如用戶202和冷卻模擬器304、電力模擬器306、網絡連通性模擬器308、重量支持模擬器310和配置管理資料庫312交換分析信息。該分析信息可以包括關於分析一個或多個數據中心元件的非標準操作的影響的信息。分析信息的實例包括指示以非標準操作影響分析為目標的數據中心元件的信息、描述非標準操作的定性和定量信息、被非標準操作影響的數據中心資源等。模擬器304、306、308和310中的每一個均與非標準操作影響分析302交換分析信息和與配置管理資料庫312交換數據中心配置信息。在圖3中描述的實施例中，配置管理資料庫312包括被配置成存儲和檢索配置管理信息的元件。通常，該配置管理信息可以包括描述數據中心的特性或者元件的任何信息。因此，配置管理信息可以包括數據中心的物理尺寸、數據中心裝置以及其它數據中心元件的位置和身份、和數據中心資源容量、冗餘以及運行時間要求。配置管理信息還可包括數據中心元件特徵，例如數據中心資源消耗和生產信息。該消耗和生產信息可以包括由數據中心元件生產或者消耗的數據中心資源的歷史的、經驗的測量值。消耗和生產信息還可以包括基於理論模擬值(例如，標示牌值)或者基於所存儲的、經驗的歷史測量值的生產和消耗率值。在一些實施例中，數據中心管理裝置206使用歷史測量值來在配置管理資料庫312內維持一組數據中心資源消耗和生產基準。在一個實施例中，對數據中心元件的製造商 和模型特定的這些基準是基於數據中心元件的實際的、實用的用途而不是理論值(例如，標示牌值)的概要。在另一實施例中，基準基於經驗和理論值，即，所測量的數據和模擬的數據的組合。可以被用作基準的概要的實例除了別的以外還包括最小、最大和平均數據中心資源消耗或者生產、作為時間的函數的數據中心資源消耗或者生產例如按星期的天、年的星期等的電力或冷卻消耗或者生產、在數據中心資源消耗或者生產的變化被請求時的實際數據中心資源消耗或者生產、以及作為數據中心元件利用率的函數的數據中心資源消耗或者生產。可以從關於數據中心的最初設計——包括客戶或系統提供者輸入的基準和正在進行的參數測量——收集用於計算所述概要的信息。利用實際的歷史測量值可以導致比標示牌值更加精確的概要，並且又可以提供更精確的模擬。配置管理資料庫312可以採取能夠將信息存儲在計算機可讀介質上的任何邏輯結構的形式，包括平面文件、帶索引的文件、分層資料庫、關係資料庫或者面向對象資料庫。另外，代替或除了數據的實際複製以外，連結、指針、指示器和對數據的其它參考可以被存儲，可以使用唯一和外來的鍵關係和索引來模擬數據。唯一和外來的鍵關係和索引可以在各種欄位和表之間建立以確保數據完整性和數據互換性能。此外，這些各種欄位和表中的每個的結構和內容取決於存儲在其中的數據的類型。因此，在至少一個實施例中，在配置管理資料庫312內的數據結構和對象被特別配置成存儲配置管理信息。因此，在該實施例中，訪問該數據的任何進程必須被特別配置成解釋所訪問的數據的類型。在根據圖3的一些實施例中，模擬器304、306、308和310包括被配置成模擬非標準數據中心元件操作對數據中心內的某些數據中心資源的可用性的影響的元件。基於所產生的數據中心資源可用性，模擬器304、306、308和310確定其它的數據中心元件將如何被非標準數據中心元件操作影響。更具體地，在該實施例中，模擬器304、306、308和310中的每個包括被配置成提供接口的元件，模擬器可以通過該接口接收關於以非標準操作影響分析為目標的一個或多個數據中心元件的信息。該信息可以包括指示哪些數據中心元件以非標準操作影響分析為目標的信息，並且可以包括定性地且定量地定義由目標數據中心元件所展示的非標準操作的信息。在圖3中示出的實施例中，模擬器304、306、308和310中的每個可以從非標準操作影響分析接口 302接收該信息。另外，在該實施例中，模擬器304、306、308和310中的每個包括被配置成提供接口的元件，所述模擬器可以通過該接口從配置管理資料庫312接收配置管理信息。該配置管理信息對於包括在模擬的數據中心內的各種數據中心元件可以包括數據中心資源生產和消耗信息，例如基準消耗和生產率。按照該實施例，模擬器304、306、308和310中的每個具有被配置成使用從非標準操作影響分析接口 302和配置管理資料庫312接收的信息的元件，以模擬目標數據中心元件的非標準操作狀態。這些模擬器還包括被配置成確定受到非標準數據中心元件操作的影響的數據中心資源的可用性並且產生和存儲預期受到所產生的數據中心資源可用性影響的數據中心元件的列表的元件。該列表可以包括預期受到非標準操作影響並定量地和定性地定義所影響的數據中心元件的改變的操作的數據中心元件的指示。此外，在該實施例中，模擬器中的每個包括被配置成將分析的結果提供給非標準操作影響分析接口 302的元件。由模擬器提供的結果可以包括例如被影響的數據中心元件的列表。
在示出的實施例中，模擬器304、306、308和310中的每個均集中於模擬特定數據中心資源的可用性，以及數據中心資源的模擬的可用性又如何影響數據中心的其它元件。特別是，冷卻模擬器304集中於分析冷卻，電力模擬器306集中於分析電力，網絡連通性模擬器308集中於分析網絡連通性，以及重量支持模擬器310集中於分析重量支持。這些模擬器中的每個可以使用專門的模擬技術來確定非標準數據中心元件操作的影響。例如，在一個實施例中，冷卻模擬器304使用在美國專利號7，596，476和美國專利申請序列號11/342，300中討論的模擬技術，這兩個專利的標題都為「METHODS AND SYSTEMS FORMANAGING FACILITY POWER AND COOLING」，每個專利特此通過引用被全部併入。雖然在圖3中示出的實施例示出了四個模擬器，可以使用其它的模擬器並且實施例不局限於任何特定組的模擬器。而且，在一些實施例中，可以使用集中於多個數據中心資源的混合模擬器。如圖3所示，數據中心管理裝置206暴露非標準操作影響分析接口 302以與外部實體例如用戶202交換非標準操作分析數據。除其它信息之外，該非標準操作分析數據還可以包括與通過外部實體選擇的特定的數據中心元件相關的用於非標準操作分析的信息和與非標準操作影響分析的結果相關的信息。在一個實施例中，非標準操作影響分析接口302包括被配置成從配置管理資料庫312接收關於數據中心元件例如路由器、CRAC和UPS的配置管理信息的元件。按照該實施例，非標準操作影響分析接口 302的元件還被配置成使用配置管理信息來將數據中心元件的指示顯示給外部實體。另外，按照該實施例，非標準操作影響分析接口 302具有被配置成接收哪些數據中心元件被外部實體選擇來用於非標準操作分析的指示的元件。在依據圖3的一些實施例中，非標準操作影響分析接口 302包括被配置成確定將受到所選定的數據中心元件的非標準操作的影響的數據中心資源的元件。例如，按照該實施例，如果用戶202請求對CRAC單元的非標準操作影響分析，非標準操作影響分析接口 302將參考存儲在配置管理資料庫312中的配置管理信息來確定冷卻和電力都將被影響。另夕卜，如圖3所示，包含在非標準操作影響分析接口 302中的元件被配置成啟動與受到非標準操作影響的數據中心資源相對應的一個或多個模擬器。在圖3的實施例中，模擬器304、306,308和310可用來模擬非標準操作的影響，非標準操作分別影響冷卻、電力、網絡連通性和重量支持的消耗或者生產。其它的實施例可以使用附加的模擬器。此外，在該實施例中，非標準操作影響分析接口 302包括被配置成從模擬器304、306、308和310接收分析結果並且將所述結果返回給請求非標準操作影響分析的外部實體的元件，在該實施例中外部實體是用戶202。在其它的實施例中，非標準操作影響分析接口 302將所述結果存儲在資料庫內，該資料庫可以用於執行進一步的分析並且從而獲得特定的數據中心配置的性能特徵的進一步理解。
表I示出了可能由數據中心的非標準操作影響分析產生的信息的一個實施例，數據中心包括機架I、機架2、機架3、RMAC URMAC 2和TOU1。實施例可以包括其它類型的結果信息，並且實施例不局限於特定組的結果信息或者結果信息內的特定關係。表I
權利要求
1.一種用於模擬數據中心的元件的非標準操作的計算機實現的方法，包括 確定由至少一個第一數據中心元件影響的至少一個第一數據中心資源； 至少部分地基於所述至少一個第一數據中心資源和所述至少一個第一數據中心元件從多個模擬器選擇至少一個第一模擬器；以及 使用所述至少一個第一模擬器生成所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作的第一影響分析，其中生成所述分析包括識別由所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作影響的至少一個第二數據中心元件。
2.如權利要求I所述的方法，其中確定所述至少一個第一數據中心資源包括從基準的資料庫接收配置管理信息，所述基準至少部分地基於模擬信息且至少部分地基於在所述數據中心的操作期間獲得的測量結果計算得到。
3.如權利要求I所述的方法，其中選擇所述至少一個第一模擬器包括選擇至少兩個模擬器，並且生成所述影響分析包括生成跨越至少兩個數據中心資源的影響分析。
4.如權利要求I所述的方法，其中從所述多個模擬器選擇所述至少一個第一模擬器包括從包含冷卻模擬器和電力模擬器中的至少一個模擬器的多個模擬器選擇所述至少一個第一模擬器。
5.如權利要求I所述的方法，其中生成所述第一影響分析包括 生成嚴重受影響的數據中心元件的列表；以及 生成具有被影響的冗餘的數據中心元件的列表。
6.如權利要求5所述的方法，還包括 確定由在嚴重受影響的數據中心元件的所述列表中所識別的至少一個第三數據中心元件影響的至少一個第二數據中心資源； 至少部分地基於所述至少一個第二數據中心資源和所述至少一個第三數據中心元件從所述多個模擬器選擇至少一個第二模擬器；以及 使用所述至少一個第二模擬器生成所述至少一個第三數據中心元件的非標準操作的第二影響分析。
7.如權利要求I所述的方法，還包括給外部實體提供所述影響分析。
8.如權利要求7所述的方法，其中給所述外部實體提供所述影響分析包括通過系統接口給外部系統提供所述影響分析。
9.如權利要求7所述的方法，其中給所述外部實體提供所述影響分析包括通過用戶接口給用戶提供所述影響分析。
10.一種數據中心管理裝置，包括 網絡接口 ； 存儲器；以及 控制器，其耦合到所述網絡接口和所述存儲器，並且被配置成 確定由至少一個第一數據中心元件影響的至少一個第一數據中心資源； 至少部分地基於所述至少一個第一數據中心資源和所述至少一個第一數據中心元件從多個模擬器選擇至少一個第一模擬器；以及 使用所述至少一個第一模擬器生成所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作的第一影響分析，所述第一影響分析識別由所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作影響的至少一個第二數據中心元件。
11.如權利要求10所述的數據中心管理裝置，其中配置成確定所述至少一個第一數據中心資源的所述控制器還被配置成從基準的資料庫接收配置管理信息，所述基準至少部分地基於模擬信息和至少部分地基於在所述數據中心的操作期間獲得的測量結果計算得到。
12.如權利要求10所述的數據中心管理裝置，其中配置成選擇所述至少一個第一模擬器和生成所述影響分析的控制器還被配置成選擇至少兩個模擬器和生成跨越至少兩個數據中心資源的影響分析。
13.如權利要求10所述的數據中心管理裝置，其中配置成從所述多個模擬器選擇所述至少一個第一模擬器的控制器還被配置成從包含冷卻模擬器和電力模擬器中的至少一個模擬器的多個模擬器選擇所述至少一個第一模擬器。
14.如權利要求10所述的數據中心管理裝置，其中配置成生成所述第一影響分析的所述控制器還被配置成 生成嚴重受影響的數據中心元件的列表；以及 生成具有被影響的冗餘的數據中心元件的列表。
15.如權利要求14所述的數據中心管理裝置，其中所述控制器還被配置成 確定由在嚴重受影響的數據中心元件的所述列表中所識別的至少一個第三數據中心元件影響的至少一個第二數據中心資源； 至少部分地基於所述至少一個第二數據中心資源和所述至少一個第三數據中心元件從所述多個模擬器選擇至少一個第二模擬器；以及 使用所述至少一個第二模擬器生成第二影響分析。
16.如權利要求10所述的數據中心管理裝置，其中所述控制器還被配置成給外部實體提供所述影響分析。
17.如權利要求16所述的數據中心管理裝置，其中配置成給所述外部實體提供所述影響分析的所述控制器還被配置成通過系統接口給外部系統提供所述影響分析。
18.如權利要求16所述的數據中心管理裝置，其中被配置成給所述外部實體提供所述影響分析的所述控制器還被配置成通過用戶接口給用戶提供所述影響分析。
19.一種數據中心管理裝置，包括 網絡接口 ； 存儲器；以及 分析模塊，其用於針對多個數據中心資源分析至少一個第一數據中心元件的非標準操作的影響，所述分析模塊包括識別模塊，所述識別模塊用於識別由所述至少一個第一數據中心元件的非標準操作影響的至少一個第二數據中心元件。
20.如權利要求19所述的數據中心管理裝置，其中所述分析模塊包括用於分析冷卻和電力中的至少一個的模塊。
全文摘要
提供了一種計算機實現的方法和用於模擬數據中心的元件的非標準操作的數據中心管理裝置。該方法包括下列行動確定由數據中心元件影響的一個數據中心資源，基於數據中心資源和數據中心元件從多個模擬器選擇一個模擬器，以及使用模擬器生成數據中心元件的非標準操作的影響分析。數據中心管理裝置包括網絡接口、存儲器以及耦合到網絡接口和存儲器的控制器。控制器被配置成確定由數據中心元件影響的數據中心資源、基於數據中心資源和數據中心元件從多個模擬器選擇第一模擬器以及使用第一模擬器生成數據中心元件的非標準操作的影響分析。
文檔編號G06F17/50GK102640156SQ201080054703
公開日2012年8月15日 申請日期2010年12月2日 優先權日2009年12月3日
發明者M·戴爾加斯, 安德斯·託比約恩·延森 申請人:美國能量變換公司