JP6114172B2 - How to determine the location of equipment installed in a server room - Google Patents

How to determine the location of equipment installed in a server room Download PDF

Info

Publication number
JP6114172B2
JP6114172B2 JP2013255223A JP2013255223A JP6114172B2 JP 6114172 B2 JP6114172 B2 JP 6114172B2 JP 2013255223 A JP2013255223 A JP 2013255223A JP 2013255223 A JP2013255223 A JP 2013255223A JP 6114172 B2 JP6114172 B2 JP 6114172B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
server
server room
parameter
room
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013255223A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015114768A (en
Inventor
英朋 境野
英朋 境野
中村 雅之
雅之 中村
橋本 英明
英明 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2013255223A priority Critical patent/JP6114172B2/en
Publication of JP2015114768A publication Critical patent/JP2015114768A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6114172B2 publication Critical patent/JP6114172B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本発明は、サーバ室に設置される機器の位置を決定する方法に関し、より詳細には、サーバの負荷から生じる熱を効率的に取り除くためのサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法に関する。   The present invention relates to a method for determining a position of a device installed in a server room, and more particularly, a method for determining a position of a device installed in a server room for efficiently removing heat generated from a load on the server. About.

近年、企業のICT(Information and Communication Technology:情報通信技術)利用の急速な増加に伴い、サーバを格納するサーバラックを設置する為のサーバ室の新設が急増している。サーバ室では、サーバのCPU、電源ユニットなどの電子基板を冷却するため、空調の冷房運転における電力消費量の増加の問題が深刻化しつつあり、空調による冷却効率の改善が求められている。   In recent years, with the rapid increase in the use of ICT (Information and Communication Technology) by companies, new establishment of server rooms for installing server racks for storing servers has increased rapidly. In the server room, in order to cool electronic boards such as the CPU and power supply unit of the server, the problem of increase in power consumption in the cooling operation of air conditioning is becoming serious, and improvement of cooling efficiency by air conditioning is required.

サーバ室に設置された空調機の室内機から吹出された冷気は、サーバラックまで送り込まれる。送り込まれた冷気は、サーバラックに格納されたサーバに内蔵されたファンによってサーバ内に吸込まれ、サーバの負荷を冷却する。   The cold air blown out from the indoor unit of the air conditioner installed in the server room is sent to the server rack. The cool air sent in is sucked into the server by a fan built in the server stored in the server rack, and cools the load on the server.

サーバの負荷の冷却効率は、サーバ室に設置された空調機の室内機からサーバラックまでの距離、サーバラックの形状、サーバラックの寸法等の物理的な条件に依存する。また、サーバ室には、サーバ、サーバラック等をメンテナンスするための作業空間が必要であるため、作業空間に係る寸法といった条件も満たす必要がある。本明細書では、ICT機器は、ゲートウェイ、ルータ、ハブ等をいう。また、本明細書では、サーバ室に設置される機器は、サーバ、サーバラック、ICT機器、空調機の室内機を含む。   The cooling efficiency of the server load depends on physical conditions such as the distance from the indoor unit of the air conditioner installed in the server room to the server rack, the shape of the server rack, and the dimensions of the server rack. In addition, since a work space for maintaining servers, server racks, and the like is required in the server room, it is also necessary to satisfy conditions such as dimensions related to the work space. In this specification, ICT equipment refers to gateways, routers, hubs, and the like. Moreover, in this specification, the equipment installed in the server room includes servers, server racks, ICT equipment, and indoor units of air conditioners.

非特許文献1には、本棚、テレビ、パソコン、ソファ、机、室内機等の家具の寸法や設置方向といった物理的な条件を定義して、物理的な条件を満たすように家の家具を設置する位置を決定する方法が開示されている。   Non-Patent Document 1 defines physical conditions such as the dimensions and installation direction of furniture such as bookshelves, TVs, personal computers, sofas, desks, and indoor units, and installs home furniture to satisfy the physical conditions. A method for determining a position to perform is disclosed.

Y. Akazawa, Y. Okada, and K. Niijima, “Automatic 3D scene generation based on contact constraints” in Proc. Conf. Computer Graphics and Artificial Intelligence, pp. 593-598, 2005年Y. Akazawa, Y. Okada, and K. Niijima, “Automatic 3D scene generation based on contact constraints” in Proc. Conf. Computer Graphics and Artificial Intelligence, pp. 593-598, 2005

しかしながら、非特許文献1に記載された技術では、サーバラックの形状、寸法、メンテナンスのための作業空間の寸法等の物理的な条件を考慮されていても、空調機の室内機から吹出される冷気の流れ等の熱流体力学的な条件が考慮されていない。したがって、例えば、サーバ室特有の形状によってサーバの排熱が溜まる場所が発生するといったことが想定されていない。   However, in the technique described in Non-Patent Document 1, air is blown out from the indoor unit of the air conditioner even when physical conditions such as the shape and size of the server rack and the size of the work space for maintenance are taken into consideration. Thermohydrodynamic conditions such as cold air flow are not considered. Therefore, for example, it is not assumed that a place where the exhaust heat of the server accumulates due to the shape unique to the server room.

熱が溜まった場所から吸気すると、サーバ内に熱気を送り込むことになる。よって、サーバ内の温度センサによって検出された温度が上限温度を超えて、サーバが安定して動作できなくなる可能性がある。   If air is taken in from a place where heat has accumulated, hot air will be sent into the server. Therefore, the temperature detected by the temperature sensor in the server may exceed the upper limit temperature, and the server may not operate stably.

サーバを安定して動作させるためには、サーバに充分な量の冷気を送り込まなければならず、空調機の室内機から吹出す冷気の風量を増やしたり、設定温度を下げたりする必要が生じる。したがって、室内機が消費する電力も増大するという問題があった。   In order to operate the server stably, a sufficient amount of cool air must be sent to the server, and it is necessary to increase the amount of cool air blown from the indoor unit of the air conditioner or lower the set temperature. Therefore, there is a problem that the power consumed by the indoor unit also increases.

そこで、サーバの排熱が溜まる場所をなくし、サーバに冷気を効率よく供給できるようにする為には、サーバを格納したサーバラックごとに、サーバラックの位置をそれぞれ調整する必要が生じる。したがって、経験則に基づいて試行錯誤しながら、サーバ室ごとにサーバラックの位置を替えることになる為、時間が掛かり、コストが増大するといった問題があった。   Therefore, in order to eliminate the place where the exhaust heat of the server accumulates and to supply cool air efficiently to the server, it is necessary to adjust the position of the server rack for each server rack storing the server. Therefore, the position of the server rack is changed for each server room while performing trial and error based on an empirical rule, and there is a problem that it takes time and costs increase.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、サーバ室内の物理的な条件及び熱流体力学的な条件を満たすように、サーバ室に設置される機器の位置を決定する方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a device installed in a server room so as to satisfy physical conditions and thermohydrodynamic conditions in the server room. It is to provide a method for determining the position.

このような目的を達成するために、本発明の第一の態様は、室内機を有するサーバ室に設置される機器の位置を、コンピュータにおいて決定する方法であって、前記サーバ室の寸法情報と、前記サーバ室に設置される機器の寸法情報と、前記サーバ室に設置される機器の位置情報とを含む第1のパラメータを、前記コンピュータの入力部において受信して、前記コンピュータの記憶部に記憶するステップと、前記第1のパラメータに基づいて、前記サーバ室に設置される前記機器の配置を、前記コンピュータの構造計算部においてをモデル化して、前記記憶部に記憶するステップと、サーバを冷却するため前記室内機から吹出される冷気の温度情報と、前記サーバの吸い込み温度情報と、前記室内機から吹出される前記冷気の速度情報と、前記サーバの負荷から生じる熱量情報とを含む第2のパラメータを、前記入力部において受信して、前記記憶部に記憶するステップと、前記第2のパラメータに基づいて、前記サーバ内に給気される前記冷気の流れのシミュレーションを、前記コンピュータのシミュレーション部においてい、シミュレーションデータを前記記憶部に記憶するステップと、前記コンピュータの算出部において、前記サーバ室の省エネルギー率を示すコスト関数及び前記シミュレーションデータを使用して、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを変化させながら代入した計算式を算出して前記記憶部に記憶するステップと、前記計算式に前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを代入して得た値が最小となるような第1のパラメータと第2のパラメータの組合せを、前記コンピュータの決定部により決定して、前記サーバ室に設置される機器の位置を決定するステップとを備えることを特徴とする。また、本発明の第2の態様は、第1の態様の方法であって、前記計算式は、前記サーバ室に設置される機器の体積と、前記サーバ室に設置される機器間の距離との関係を示す第1の計算式、及び前記サーバの吸い込み温度と、前記サーバの吸い込み口付近の前記冷気の速度と、前記サーバの吸い込み口付近の前記冷気の気圧と、前記サーバ室に設置される機器の位置との関係を示す第2の計算式とからなり、前記コンピュータの算出部において、前記計算式を算出して、前記記憶部に記憶するステップは、前記第1のパラメータを変化させながら、前記第1の計算式を、前記コンピュータの算出部においてそれぞれ算出して前記記憶部に記憶するステップと、前記シミュレーションデータを使用して、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを変化させながら、前記第2の計算式を前記算出部においてそれぞれ算出して、前記記憶部に記憶するステップと、を含み、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータとの組合せを、前記コンピュータの決定部により決定して、前記サーバ室に設置される機器の位置を決定するステップは、前記サーバの吸い込み温度が閾値未満となり、前記第1の計算式に前記第1のパラメータを代入して得た値が最小となり、前記第2の計算式に前記第2のパラメータを代入して得た値が最小となるような第1のパラメータと第2のパラメータの組合せを、前記コンピュータの決定部により決定して、前記サーバ室に設置される機器の位置を決定するステップを含むことを特徴とする。 In order to achieve such an object, according to a first aspect of the present invention , there is provided a method for determining a position of a device installed in a server room having an indoor unit in a computer, the dimensional information of the server room and The first parameter including the dimension information of the device installed in the server room and the position information of the device installed in the server room is received by the input unit of the computer and stored in the storage unit of the computer A step of storing, a step of modeling the arrangement of the devices installed in the server room based on the first parameter in the computer structure calculation unit, and storing the model in the storage unit ; The temperature information of the cool air blown out from the indoor unit for cooling, the suction temperature information of the server, the speed information of the cool air blown out of the indoor unit, A second parameter including a heat information resulting from the server load, and received at the input unit, and storing in the storage unit, based on the second parameter is the air supply in the server a simulation of the cold air flow, have rows in the simulation of the computer, and storing the simulation data in the storage unit, the calculation unit of the computer, the cost function and the simulated data showing the energy-saving rate of the server room use, by calculating the first parameter and the calculation formula obtained by substituting while changing the second parameter, and storing in the storage unit, the first parameter in the equation and the first first parameter value obtained by substituting the second parameter is such that the minimum and the The combination of the parameters of the, as determined by decision of the computer, characterized by comprising the steps of determining the position of the device installed in the server room. A second aspect of the present invention is the method according to the first aspect, wherein the calculation formula includes a volume of a device installed in the server room and a distance between the devices installed in the server room. A first calculation formula showing the relationship between the server, the suction temperature of the server, the speed of the cool air near the suction port of the server, the pressure of the cold air near the suction port of the server, and the server room. And calculating the calculation formula and storing the calculation formula in the storage unit in the storage unit by changing the first parameter. However, the first calculation formula is calculated by the calculation unit of the computer and stored in the storage unit, and the first parameter and the second parameter are calculated using the simulation data. Calculating the second calculation formula in the calculation unit while changing the meter, and storing it in the storage unit, the combination of the first parameter and the second parameter, The step of determining by the determination unit of the computer to determine the position of the device installed in the server room is that the suction temperature of the server is less than a threshold value, and the first parameter is substituted into the first calculation formula. A combination of the first parameter and the second parameter that minimizes the value obtained by substituting the second parameter into the second calculation formula, and It includes a step of determining by a determination unit and determining a position of a device installed in the server room.

以上説明したように、本発明によれば、空調機の室内機から吹出される冷気を効率よく、サーバ内の負荷に供給することが可能となる。したがって、サーバ室の冷却効率が高まり、空調機の省電化を図ることが可能となる。また、サーバ室に設置される機器をメンテナンスする距離を確保することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently supply the cold air blown from the indoor unit of the air conditioner to the load in the server. Therefore, the cooling efficiency of the server room is increased, and the power saving of the air conditioner can be achieved. In addition, it is possible to secure a distance for maintenance of equipment installed in the server room.

本発明の一実施形態にかかる、サーバ室に設置される機器の位置を決定するシステムを機能させるためのソフトウェアの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the software for functioning the system which determines the position of the apparatus installed in the server room concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる、サーバ室の構造のモデル化の一例を示す図である。It is a figure showing an example of modeling of the structure of a server room concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる、サーバ室に設置される各種機器の位置を表す平面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the top view showing the position of the various apparatuses installed in the server room concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるシステムによって計算された後の、サーバ室に設置される各種機器の位置を表した平面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the top view showing the position of the various apparatuses installed in the server room after being calculated by the system concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる、サーバラックの台数と空調機の省エネルギー率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the number of server racks and the energy saving rate of an air conditioner concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる、サーバ室に設置される機器の位置を決定する方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the method of determining the position of the apparatus installed in a server room concerning one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(サーバ室に設置される機器の位置を決定するシステムの構成)
図1に本発明の一実施形態にかかる、サーバ室に設置される機器の位置を決定するシステムを機能させるためのソフトウェアの機能ブロック図を示す。本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10は、サーバ室の寸法、サーバラックの寸法、室内機の設定温度等のパラメータの入力を受け付けるための入力部11と、サーバ室内をモデル化するための構造計算部12とを備える。
(System configuration for determining the location of equipment installed in the server room)
FIG. 1 shows a functional block diagram of software for causing a system for determining the position of a device installed in a server room to function according to an embodiment of the present invention. A system 10 for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention includes an input unit for receiving input of parameters such as server room dimensions, server rack dimensions, and indoor unit set temperatures. 11 and a structure calculation unit 12 for modeling the server room.

本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10は、サーバ室に設置された室内機から吹出される冷気の温度の値等に基づいて、モデル化されたサーバ室内の冷気の流れをシミュレーションするシミュレーション部13を備える。   The system 10 for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention is modeled based on the value of the temperature of cold air blown from an indoor unit installed in the server room. A simulation unit 13 for simulating the flow of cool air in the server room is provided.

本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10は、サーバ室の体積、室内機の体積、ICT機器の体積、サーバラックの体積、及びサーバラックに設置されるサーバの体積、サーバ室内におけるサーバラックの座標、及びサーバ室の壁面に対するサーバラックの角度、サーバラック間の距離との関係等を表した後述する所定の計算式を算出する算出部14を備える。   A system 10 for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention is installed in a server room volume, an indoor unit volume, an ICT device volume, a server rack volume, and a server rack. A calculation unit 14 that calculates a predetermined calculation formula (to be described later) representing a relationship between the volume of the server, the coordinates of the server rack in the server room, the angle of the server rack with respect to the wall surface of the server room, the distance between the server racks, and the like. .

本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10は、各サーバの吸い込み温度が閾値(例えば、25℃)を下回り、且つ、サーバ室に設置される機器同士の間隔、及びサーバ室に設置される機器とサーバ室の壁面との距離を最適にする、サーバ室に設置される機器の位置に関するパラメータの組合せを決定する決定部15を備える。サーバの吸い込み温度は、モデル化されたサーバ室に設置された各サーバの吸い込み口付近の温度である。   In the system 10 for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention, the suction temperature of each server is below a threshold (for example, 25 ° C.), and the devices installed in the server room are And a determination unit 15 that determines a combination of parameters relating to the position of the device installed in the server room, which optimizes the distance between the device and the wall of the server room. The server suction temperature is the temperature near the suction port of each server installed in the modeled server room.

本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10は、サーバ室構造モデル、熱の流れのシミュレーション等を表示する表示部16と、サーバ室構造モデル、所定の計算式などを格納する記憶部17とを備える。表示部16は、モニタ、ディスプレイ、プリンタを含む。記憶部17は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、外部メモリを含む。   A system 10 for determining a position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention includes a display unit 16 for displaying a server room structural model, a simulation of heat flow, a server room structural model, a predetermined And a storage unit 17 for storing calculation formulas and the like. The display unit 16 includes a monitor, a display, and a printer. The storage unit 17 includes a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a hard disk drive (HDD), and an external memory.

(サーバ室内のモデル化)
図2に本発明の一実施形態にかかる、サーバ室の構造のモデル化の一例を示す。本実施例では、一般的な床下給気方式の空調設備を用いて、サーバ室の構造のモデル化を説明する。図2(a)は、サーバ室をAから見た平面図を表し、図2(b)は、サーバ室を斜めから見た斜視図を表す。図2(c)は、サーバ室をC方向から見た側面図を表し、図2(d)は、サーバ室をD方向から見た側面図を表す。
(Modeling the server room)
FIG. 2 shows an example of modeling the structure of a server room according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, modeling of the structure of a server room will be described by using a general under-floor air-conditioning system. FIG. 2A shows a plan view of the server room as viewed from A, and FIG. 2B shows a perspective view of the server room as viewed from an oblique direction. FIG. 2C illustrates a side view of the server room viewed from the C direction, and FIG. 2D illustrates a side view of the server room viewed from the D direction.

サーバ室20は、サーバを複数格納したサーバラック列21a〜21fと、サーバ内の負荷を冷却するための冷気を吹出す室内機22a〜22dとを備える。サーバラック列21fは、サーバラック列21f〜サーバラック列21fを含む。各サーバには、室内機22a〜22dからの冷気を吸い込み口から取り入れるためのファンが内蔵される。 The server room 20 includes server rack rows 21a to 21f that store a plurality of servers, and indoor units 22a to 22d that blow out cool air for cooling the load in the server. Server rack column 21f includes a server rack column 21f 1 ~ server rack column 21f 7. Each server has a built-in fan for taking in cold air from the indoor units 22a to 22d through the suction port.

サーバ室20内の熱の流れのシミュレーションにおける数値計算を実施するための前提として、サーバ室20の構造のモデルを構造計算部22により生成する。サーバ室20の構造のモデルには、例えば、格子点モデルが適用される。サーバ室20の体積、サーバラック列21a〜21fの台数及び体積、室内機22a〜22dの台数及び体積、サーバの台数及び体積、サーバ室内におけるサーバラックの座標、及びサーバ室の壁面に対するサーバラックの角度、サーバラック間の距離、サーバ内の負荷の位置、サーバに内蔵されたファンの位置、及びメンテナンスに必要な作業空間の寸法を含む第1のパラメータに基づいて、サーバ室20内の構造のモデル化を行われる。   As a premise for carrying out the numerical calculation in the simulation of the heat flow in the server room 20, a model of the structure of the server room 20 is generated by the structure calculation unit 22. For example, a lattice point model is applied to the model of the structure of the server room 20. The volume of the server room 20, the number and volume of the server rack rows 21a to 21f, the number and volume of the indoor units 22a to 22d, the number and volume of servers, the coordinates of the server rack in the server room, and the server rack relative to the wall surface of the server room Based on the first parameters including the angle, the distance between the server racks, the position of the load in the server, the position of the fan built in the server, and the dimensions of the work space required for maintenance, the structure of the server room 20 Modeled.

(モデル化されたサーバ室内の熱の流れのシミュレーション)
サーバ室20内の熱の流れの数値計算には、熱流体力学方程式を使用する。サーバ室20全体の熱の流れは、所定の熱流体力学方程式に、室内機から吹出される冷気の速度、冷気の温度、及び冷気の気圧、サーバの負荷から生じる熱量を含む第2のパラメータを代入して得た値と、作成されたサーバ室構造モデルとに基づき、シミュレーション部13でシミュレーションすることによって把握することができる。サーバ室内の熱の流れがシミュレーションされると、サーバ室内の熱の流れが、表示部16に表示される。また、各サーバの吸い込み温度の値もシミュレーションによって算出される。
(Modeled simulation of heat flow in server room)
A thermohydrodynamic equation is used for the numerical calculation of the heat flow in the server room 20. The heat flow of the entire server room 20 includes a second parameter including a predetermined thermohydrodynamic equation, the speed of the cool air blown out from the indoor unit, the temperature of the cool air, the pressure of the cool air, and the amount of heat generated from the server load. Based on the value obtained by the substitution and the created server room structure model, it can be grasped by simulating with the simulation unit 13. When the heat flow in the server room is simulated, the heat flow in the server room is displayed on the display unit 16. Also, the value of the suction temperature of each server is calculated by simulation.

(サーバ室に設置される機器の位置を決定する計算式)
本実施形態では、コスト関数を用いて、サーバ室に設置される機器の位置を決定する。本実施形態では、コスト関数を用いる前提として、サーバ室の体積と、サーバ室に設置される機器のそれぞれの体積は、予め定まっているとする。予め定まった体積を有するサーバ室に、サーバ室に設置される機器がどれだけ設置できるのかを考える。サーバ室に設置できるだけサーバ室に設置される機器を設置すると、サーバ室に設置される機器をメンテナンスする距離を確保できなくなる。一方、サーバ室に設置される機器をメンテナンスする距離を必要以上に取ってしまうと、サーバ室に設置される機器の数が制限される。したがって、サーバ室の体積と、サーバ室に設置される機器のそれぞれの体積とを考慮して、サーバ室に設置される機器の数と、メンテナンスに必要な距離とをバランスよく決定する必要が出てくる。そこで、コスト関数を用いることによって、サーバ室に設置される機器の位置を、メンテナンスに必要な距離を保ち、且つ、サーバ室に設置される機器を最大の台数でサーバ室に設置することが可能となる。
(Calculation formula for determining the location of equipment installed in the server room)
In this embodiment, the position of the apparatus installed in a server room is determined using a cost function. In the present embodiment, it is assumed that the volume of the server room and the volume of each device installed in the server room are determined in advance as a premise for using the cost function. Consider how many devices can be installed in a server room in a server room having a predetermined volume. If the equipment installed in the server room is installed as much as possible in the server room, the distance for maintenance of the equipment installed in the server room cannot be secured. On the other hand, if the maintenance distance for the devices installed in the server room is longer than necessary, the number of devices installed in the server room is limited. Therefore, considering the volume of the server room and the volume of each device installed in the server room, it is necessary to determine the number of devices installed in the server room and the distance required for maintenance in a balanced manner. Come. Therefore, by using the cost function, it is possible to install the equipment installed in the server room with the maximum number of equipments installed in the server room while maintaining the distance required for maintenance of the equipment installed in the server room. It becomes.

先ず、サーバ室p0に、サーバ室p0に設置される機器pjが設置されていると仮定する。jは、サーバ室p0に設置される機器の種類の数を示す。本実施形態では、サーバ室p0に、P1個のサーバp1と、P2個のサーバラックp2と、P3個の室内機p3と、P4個のICT機器p4とが設置されていると仮定する。また、サーバp1と、サーバラックp2と、室内機p3と、ICT機器p4とは、それぞれ独立してサーバ室の任意の位置に設置される。   First, it is assumed that the device pj installed in the server room p0 is installed in the server room p0. j indicates the number of types of devices installed in the server room p0. In the present embodiment, it is assumed that P1 servers p1, P2 server racks p2, P3 indoor units p3, and P4 ICT devices p4 are installed in the server room p0. In addition, the server p1, the server rack p2, the indoor unit p3, and the ICT device p4 are installed independently at arbitrary positions in the server room.

第1のコスト関数を次の(式1)に示す。
Cpj(x1,x2)=βexp(-γ1x1 2)+εexp(-γ2x2 2) (式1)
The first cost function is shown in the following (Formula 1).
C pj (x 1 , x 2 ) = βexp (-γ 1 x 1 2 ) + εexp (-γ 2 x 2 2 ) (Formula 1)

(式1)の左辺は、サーバ室p0に設置される機器pjのコスト関数を表す。(式1)の右辺において、β及びεは、比例定数であり、γ1及びγ2は、定数(例えば、0.01)である。x1は、サーバ室p0に設置される機器の間の距離D1とメンテナンス距離d1との差であり、x2は、サーバ室p0に設置される機器とサーバ室p0の壁面との間の距離D2とメンテナンス距離d2との差である。メンテナンス距離d1及びメンテナンス距離d2とは、サーバ室p0に設置される機器pjをメンテナンスするために必要な距離である。 The left side of (Expression 1) represents the cost function of the device pj installed in the server room p0. In the right side of (Formula 1), β and ε are proportional constants, and γ 1 and γ 2 are constants (for example, 0.01). x 1 is the difference between the distance D1 and the maintenance distance d1 between the device installed in the server room p0, x 2 is the distance between the device and the wall surface of the server room p0 installed in the server room p0 This is the difference between D2 and the maintenance distance d2. The maintenance distance d1 and the maintenance distance d2 are distances necessary for maintaining the equipment pj installed in the server room p0.

例えば、サーバラック(p2)とサーバラック(p2)との間の距離をD1とし、サーバラック(p2)とサーバラック(p2)との間で必要となるメンテナンス距離をd1とすると、変数x1は次の(式2)で表される。
1=(D1−d1) (式2)
For example, the distance between the server rack (p2) 1 and the server rack (p2) 2 and D1, maintenance distance required between the server rack (p2) 1 and the server rack (p2) 2 When d1 The variable x 1 is expressed by the following (Equation 2).
x 1 = (D1-d1) ( Equation 2)

(式2)において、x≧0となるような、サーバラック(p2)の位置とサーバラック(p2)の位置との組み合わせ数をJ1とする。 In (Expression 2), let J1 be the number of combinations of the position of the server rack (p2) 1 and the position of the server rack (p2) 2 such that x ≧ 0.

また、サーバ室p0の壁面Wとサーバラック(p2)との間の距離をD2とし、サーバ室p0の壁面Wとサーバラック(p2)との間で必要となるメンテナンス距離をd2とすると、変数x2は次の(式3)で表される。
2=(D2−d2) (式3)
Further, if the distance between the wall surface W of the server room p0 and the server rack (p2) 2 is D2, and the maintenance distance required between the wall surface W of the server room p0 and the server rack (p2) 2 is d2. The variable x 2 is expressed by the following (Equation 3).
x 2 = (D2-d2) ( Equation 3)

(式3)において、x≧0となるような、サーバ室p0の壁面Wの位置とサーバラック(p2)の位置との組み合わせ数をJ2とする。 In (Formula 3), the number of combinations of the position of the wall surface W of the server room p0 and the position of the server rack (p2) 2 such that x ≧ 0 is J2.

サーバ室p0におけるコスト関数である第2のコスト関数は、サーバ室p0に設置される機器pjの第1のコスト関数の合計を含んだ式を用いて、次の(式4)(第1の計算式)で定義される。   The second cost function, which is a cost function in the server room p0, uses the formula including the total of the first cost functions of the devices pj installed in the server room p0. Defined by the calculation formula).

Figure 0006114172
Figure 0006114172

α、λは重み係数であり、本実施形態では1.0とした。iは同種類のサーバ室p0に設置される機器の台数を示す。V(p0)はサーバ室p0の体積である。   α and λ are weighting factors, and are set to 1.0 in this embodiment. i indicates the number of devices installed in the same type of server room p0. V (p0) is the volume of the server room p0.

(式4)の右辺の第1項は、P1個のサーバp1の第1のコスト関数の和に重み係数αを乗算した式である。(式4)の右辺の第2項から第4項は、第1項と同様に第1のコスト関数の和に重み係数を乗算した式であるため説明を省略する。 The first term of the right side of (Equation 4) is an expression obtained by multiplying the weight coefficient alpha 1 to the sum of the first cost function P1 amino server p1. Since the second term to the fourth term on the right side of (Formula 4) are the formulas obtained by multiplying the sum of the first cost functions by the weighting coefficient in the same manner as the first term, description thereof is omitted.

(式4)の右辺の第5項は、サーバ室p0の体積V(p0)とサーバp1、サーバラックp2、室内機p3、ICT機器p4の体積の和である   The fifth term on the right side of (Expression 4) is the sum of the volume V (p0) of the server room p0 and the volumes of the server p1, the server rack p2, the indoor unit p3, and the ICT device p4.

Figure 0006114172
Figure 0006114172

との差の2乗に重み係数λを乗算した式である。(式4)の右辺の第5項の値が低い程、サーバ室p0に、多くのサーバ室p0に設置される機器が設置されている状態になる。 Is a formula obtained by multiplying the square of the difference with the weighting factor λ 1 . The lower the value of the fifth term on the right side of (Expression 4), the more devices installed in the server room p0 are installed in the server room p0.

(式4)の右辺の第6項は、組み合わせ数がJ1となる場合における隣り合うサーバラック間の各距離の合計に重み係数λを乗算した式である。また、(式4)の右辺の第7項は、組み合わせ数がJ2となる場合におけるサーバラックp2とサーバ室p0の壁面Wとの各距離の合計に重み係数λを乗算した式である。(式4)の右辺の第6項の値及び(式4)の右辺の第7項の値が小さい程、サーバ室p0に設置される機器から他の物体までの距離がメンテナンス距離に近くなる。 Section 6 of the right side of (Equation 4) is an expression number combination is multiplied by a weighting factor lambda 2 to the sum of the distances between the server rack adjacent in the case where the J1. The seventh term on the right-hand side of equation (4) is an expression number combination is multiplied by a weighting factor lambda 3 to the sum of the distance between the wall surface W of the server rack p2 and server room p0 when serving as J2. As the value of the sixth term on the right side of (Expression 4) and the value of the seventh term on the right side of (Expression 4) are smaller, the distance from the device installed in the server room p0 to another object becomes closer to the maintenance distance. .

サーバ室p0における第2のコスト関数の値が最小となれば、サーバ室p0に設置される全ての機器が、メンテナンス距離を保ち、サーバ室p0に無駄なく配置された状態となる。第2のコスト関数の値を最小にする具体的な計算方法としては、(式4)における各変数(x1,x2,P1,P2,P3,P4等)ごとで偏微分値が0になるように(式4)を最小化計算する方法がある。 If the value of the second cost function in the server room p0 is minimized, all the devices installed in the server room p0 maintain the maintenance distance and are disposed in the server room p0 without waste. As a specific calculation method for minimizing the value of the second cost function, the partial differential value becomes 0 for each variable (x 1 , x 2 , P 1, P 2 , P 3, P 4, etc.) in (Equation 4). There is a method for minimizing (Equation 4).

サーバ室p0に設置される機器の位置は、熱流体力学的な条件にも左右される。熱流体力学的な条件は、サーバ室p0内の流体の温度T、速度W、気圧Pに関する。熱流体力学方程式を用いて定義した第3のコスト関数を次の(式5)(第2の計算式)に示す。
U(φji)=Tp1i(φji)・Wp1i(φji)・Pp1i(φji) (式5)
φjiはサーバ室p0に設置されるそれぞれの機器の座標及び角度に関する変数である。Tp1iは、サーバp1iの吸い込み温度を表し、Wp1iは、サーバp1iの吸い込み口付近の冷気の速度を表し、Pp1iは、サーバp1iの吸い込み口付近の冷気の気圧を表す。右辺の式は、空調機の消費電力を導出するための式と定義する。よって、第3のコスト関数の値が最小となれば、空調機の消費電力も最小となる。
The position of the device installed in the server room p0 also depends on the thermohydrodynamic conditions. The thermohydrodynamic conditions relate to the temperature T, velocity W, and pressure P of the fluid in the server room p0. A third cost function defined using a thermohydrodynamic equation is shown in the following (Formula 5) (second formula).
U (φ ji ) = T p1iji ) · W p1iji ) · P p1iji ) (Formula 5)
φ ji is a variable related to the coordinates and angles of each device installed in the server room p0. T p1i represents the suction temperature of the server p1i, W p1i represents the cool air velocity near the suction port of the server p1i, and P p1i represents the cold air pressure near the suction port of the server p1i. The expression on the right side is defined as an expression for deriving the power consumption of the air conditioner. Therefore, if the value of the third cost function is minimized, the power consumption of the air conditioner is also minimized.

第3のコスト関数の値は、様々な条件によって左右するが、例えば、サーバp1の吸い込み温度が閾値以下の場合、第3のコスト関数の値を下げ、サーバp1の吸い込み温度が閾値を超える場合、第3のコスト関数の値を上げることになる。   The value of the third cost function depends on various conditions. For example, when the suction temperature of the server p1 is equal to or lower than the threshold value, the value of the third cost function is lowered and the suction temperature of the server p1 exceeds the threshold value. Therefore, the value of the third cost function is increased.

シミュレーションの計算後、サーバラックp2などの配置を変更すると、流体からみた物体の境界条件が変化する。したがって、例えば、サーバp1と室内機p3との距離が大きいときは、第3のコスト関数の値を上げることになり、サーバp1と室内機p3との距離が小さいときは、第3のコスト関数の値を下げることになる。   After the calculation of the simulation, if the arrangement of the server rack p2 or the like is changed, the boundary condition of the object viewed from the fluid changes. Therefore, for example, when the distance between the server p1 and the indoor unit p3 is large, the value of the third cost function is increased, and when the distance between the server p1 and the indoor unit p3 is small, the third cost function is increased. The value of will be lowered.

第2のコスト関数と第3のコスト関数とを加算した第4のコスト関数を次の(式6)に示す。
Z(φji)=E(x1,x2,P1,P2,P3,P4,J1,J2:α1234123)+U(φji) (式6)
A fourth cost function obtained by adding the second cost function and the third cost function is shown in (Expression 6) below.
Z (φ ji) = E ( x 1, x 2, P1, P2, P3, P4, J1, J2: α 1, α 2, α 3, α 4, λ 1, λ 2, λ 3) + U ( φ ji ) (Formula 6)

第4のコスト関数の値が最小となるような変数x1、変数x2、及び変数φijを算出して、サーバ室p0に設置される機器の位置を決定してもよい。これにより、メンテナンス距離を保つという物理的な条件と空調機の消費電力を抑えるという熱流体力学的な条件とを満たすことが可能となる。 The position of the device installed in the server room p0 may be determined by calculating the variable x 1 , the variable x 2 , and the variable φ ij that minimize the value of the fourth cost function. This makes it possible to satisfy the physical condition of maintaining the maintenance distance and the thermohydrodynamic condition of suppressing the power consumption of the air conditioner.

なお、階層的な関係の一つとして、サーバラックp2の中にサーバp1が包含されることを規定する場合、サーバp1とサーバラックp2とが一体になったものとして第1のコスト関数を算出する。具体的には、(式4)において、サーバp1の台数P1を0にしてもよい。   As one of the hierarchical relationships, when it is specified that the server p1 is included in the server rack p2, the first cost function is calculated assuming that the server p1 and the server rack p2 are integrated. To do. Specifically, in (Equation 4), the number P1 of servers p1 may be set to zero.

また、サーバp1、サーバラックp2、室内機p3、及びICT機器p4の位置については,サーバ室p0の壁面Wを基準としたときの相対角度aの設定が可能である。相対角度aを設定した場合、サーバ室p0に設置される機器の底面の一辺であってサーバ室p0の壁面Wに一番近い一辺と、サーバ室p0の床面と壁面Wとの境界線との内積を計算する。相対角度aが一定以上の角度になった場合、第3のコスト関数の値を上げることになり,所定の角度の範囲内にある場合、第3のコスト関数の値を下げることになる。   Further, regarding the positions of the server p1, the server rack p2, the indoor unit p3, and the ICT device p4, the relative angle a can be set with respect to the wall surface W of the server room p0. When the relative angle a is set, one side of the bottom surface of the device installed in the server room p0 that is closest to the wall surface W of the server room p0, and the boundary line between the floor surface and the wall surface W of the server room p0 Calculate the dot product of. When the relative angle a is a certain angle or more, the value of the third cost function is increased. When the relative angle a is within the predetermined angle range, the value of the third cost function is decreased.

(結果)
図3に本発明の一実施形態にかかる、サーバ室に設置される各種機器の位置を表した平面図の一例を示す。図3(a)に本実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法を行なう前のサーバ室p0における設置物の位置を表した平面図を示す。図3(b)に本実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法を行なった後のサーバ室p0における設置物の位置を表した平面図を示す。サーバp1、サーバラックp2、空調機の室内機p3、ICT機器p4の形状については円柱や角柱などが想定される。図3では、サーバp1の形状を角柱、サーバラックp2の形状を角柱、空調機の室内機p3の形状を楕円柱、ICT機器p4の形状を円柱としている。なお、図3では、P1=P2=P3=P4=1(個)と仮定する。
(result)
FIG. 3 shows an example of a plan view showing positions of various devices installed in the server room according to the embodiment of the present invention. FIG. 3A is a plan view showing the position of the installed object in the server room p0 before performing the method for determining the position of the device installed in the server room according to the present embodiment. FIG. 3B is a plan view showing the position of the installed object in the server room p0 after performing the method for determining the position of the device installed in the server room according to the present embodiment. Regarding the shapes of the server p1, the server rack p2, the indoor unit p3 of the air conditioner, and the ICT device p4, a cylinder, a prism, or the like is assumed. In FIG. 3, the shape of the server p1 is a prism, the shape of the server rack p2 is a prism, the shape of the indoor unit p3 of the air conditioner is an elliptical column, and the shape of the ICT device p4 is a cylinder. In FIG. 3, it is assumed that P1 = P2 = P3 = P4 = 1 (pieces).

図3(a)に示すサーバ室p0には、サーバp1と、サーバラックp2と、空調機の室内機p3と、ICT機器p4とが任意の位置にそれぞれ設置されている。図3(b)に示すサーバ室p0は、サーバp1と、サーバラックp2と、室内機p3と、ICT機器p4とが、サーバ室p0に設置される機器の位置を決定するシステム10によって、物理的な条件及び熱流体力学的な条件を満たすようにそれぞれ設置されている。   In the server room p0 shown in FIG. 3A, a server p1, a server rack p2, an indoor unit p3 of an air conditioner, and an ICT device p4 are respectively installed at arbitrary positions. The server room p0 shown in FIG. 3 (b) includes a server p1, a server rack p2, an indoor unit p3, and an ICT device p4 that are physically connected by the system 10 that determines the position of the device installed in the server room p0. Are installed so as to satisfy general conditions and thermohydrodynamic conditions.

図4に本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10によってそれぞれ物理的な条件及び熱流体力学的な条件を満した後の、サーバ室に設置される機器の位置を表した平面図の一例を示す。サーバ室の形状についても円形状、矩形状、星形状などが想定される。   4 is installed in the server room after satisfying physical conditions and thermohydrodynamic conditions by the system 10 for determining the position of the equipment installed in the server room according to the embodiment of the present invention. An example of the top view showing the position of an apparatus is shown. As for the shape of the server room, a circular shape, a rectangular shape, a star shape and the like are assumed.

図4(a)に円形状のサーバ室400における、本実施形態に係る最適化計算後の設置物の位置を表した平面図を示し、図4(b)に楕円形状のサーバ室410における、本実施形態に係る最適化計算後の設置物の位置を表した平面図を示す。また、図4(c)に三角形状のサーバ室420における、本実施形態に係る最適化計算後の設置物の位置を表した平面図を示し、図4(d)に十字形状のサーバ室430における、本実施形態に係る最適化計算後の設置物の位置を表した平面図を示す。さらに、図4(e)に星形状のサーバ室440における、本実施形態に係る最適化計算後の設置物の位置を表した平面図を示す。   FIG. 4A shows a plan view showing the position of the installation object after the optimization calculation according to the present embodiment in the circular server room 400, and FIG. The top view showing the position of the installation object after the optimization calculation which concerns on this embodiment is shown. FIG. 4C is a plan view showing the position of the installation object after the optimization calculation according to the present embodiment in the triangular server room 420, and FIG. 4D is a cross-shaped server room 430. The top view showing the position of the installation thing after the optimization calculation which concerns on this embodiment in FIG. Further, FIG. 4E is a plan view showing the position of the installation object after the optimization calculation according to the present embodiment in the star-shaped server room 440.

図4(a)から図4(e)に示すサーバ室には、室内機301と、ICT機器302と、サーバ303と、サーバラック304とが、サーバ室に設置される機器の位置を決定するシステム10によってそれぞれ物理的な条件及び熱流体力学的な条件を満たすように、設置されている。図4(a)から図4(e)に示すように、様々な形状をしたサーバ室に、本実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法が適用可能である。   In the server room shown in FIGS. 4A to 4E, the indoor unit 301, the ICT equipment 302, the server 303, and the server rack 304 determine the position of equipment installed in the server room. The system 10 is installed so as to satisfy physical conditions and thermohydrodynamic conditions, respectively. As shown in FIGS. 4A to 4E, a method for determining the position of a device installed in a server room according to the present embodiment can be applied to a server room having various shapes.

図5に本発明の一実施形態にかかる、サーバラックの台数と空調機の省エネルギー率との関係を示す。図5に示すグラフの横軸は、サーバラックの台数を表し、縦軸は、空調機の省エネルギー率を表す。空調機の省エネルギー率は、例えば、任意にサーバラックが配置されたサーバ室の空調機が一定期間(1ヶ月、1年など)に消費する電力に対して、サーバ室に設置される機器の位置を決定する方法によって位置決定された後の空調機の消費電力の割合を、1から引いた値で定義される。従来のサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法における、サーバラックの台数に対する空調機の省エネルギー率を、無地の棒グラフで表し、本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法における、サーバラックの台数に対する空調機の省エネルギー率を、斜線の棒グラフで表す。サーバラックには、同数のサーバが格納されていると仮定する。   FIG. 5 shows the relationship between the number of server racks and the energy saving rate of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 represents the number of server racks, and the vertical axis represents the energy saving rate of the air conditioner. The energy saving rate of an air conditioner is, for example, the position of the equipment installed in the server room with respect to the power consumed by the air conditioner in the server room in which the server rack is arbitrarily arranged for a certain period (one month, one year, etc.) The ratio of the power consumption of the air conditioner after the position is determined by the method for determining is defined as a value subtracted from 1. In the conventional method for determining the position of the equipment installed in the server room, the energy saving rate of the air conditioner relative to the number of server racks is represented by a solid bar graph, and the equipment installed in the server room according to one embodiment of the present invention The energy saving rate of the air conditioner with respect to the number of server racks in the method for determining the position of is indicated by a hatched bar graph. Assume that the same number of servers are stored in the server rack.

従来のサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法において、サーバラックの台数が(F)の場合、省エネルギー率は(G)となり、サーバラックの台数が(H)の場合、省エネルギー率は(I)となる。また、従来のサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法において、サーバラックの台数が(K)の場合、省エネルギー率は(L)となり、サーバラックの台数が(M)の場合、省エネルギー率は同じく(L)となる。   In the conventional method for determining the position of equipment installed in a server room, when the number of server racks is (F), the energy saving rate is (G), and when the number of server racks is (H), the energy saving rate is (I). Further, in the conventional method for determining the position of equipment installed in a server room, when the number of server racks is (K), the energy saving rate is (L), and when the number of server racks is (M), the energy saving is performed. The rate is also (L).

一方、本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法において、サーバラックの台数が(F)の場合、省エネルギー率は(O)となり、サーバラックの台数が(H)の場合、省エネルギー率は(Q)となる。また、本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法において、サーバラックの台数が(K)の場合、省エネルギー率は(R)となり、サーバラックの台数が(M)の場合、省エネルギー率は(S)となる。   On the other hand, in the method for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention, when the number of server racks is (F), the energy saving rate is (O), and the number of server racks is ( In the case of H), the energy saving rate is (Q). In the method for determining the position of the device installed in the server room according to the embodiment of the present invention, when the number of server racks is (K), the energy saving rate is (R), and the number of server racks is ( In the case of M), the energy saving rate is (S).

図5に示すように、サーバラック数が同じ場合、本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法における、サーバラックの台数に対する空調機の省エネルギー率は、従来のサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法における、サーバラックの台数に対する空調機の省エネルギー率より高いことがわかる。本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法における、サーバラックの台数に対する空調機の省エネルギー率は、サーバラックの台数に、略比例して増加しているのがわかる(ア)。   As shown in FIG. 5, when the number of server racks is the same, the energy saving rate of the air conditioner with respect to the number of server racks in the method for determining the position of the device installed in the server room according to the embodiment of the present invention is conventionally It can be seen that the method of determining the position of the equipment installed in the server room is higher than the energy saving rate of the air conditioner with respect to the number of server racks. In the method for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention, the energy saving rate of the air conditioner with respect to the number of server racks increases substantially in proportion to the number of server racks. (A)

(サーバ室に設置される機器の位置を決定する方法のフローチャート)
図6に本発明の一実施形態にかかる、サーバ室に設置される機器の位置を決定する方法のフローチャートを示す。本発明の一実施形態にかかるサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法は、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)およびメモリを少なくとも含むコンピュータ装置において実施される。
(Flowchart of the method for determining the position of equipment installed in the server room)
FIG. 6 shows a flowchart of a method for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention. A method for determining the position of a device installed in a server room according to an embodiment of the present invention is implemented in a computer apparatus including at least a central processing unit (CPU) and a memory.

構造計算部12は、サーバ室の体積、サーバラック列、室内機、及びサーバの台数、体積、サーバ室内におけるサーバラックの座標、及びサーバ室の壁面に対するサーバラックの角度、異なるラック間の距離、サーバ内の負荷の位置、サーバに内蔵されたファンの位置、及びメンテナンス距離を含む第1のパラメータに基づいて、サーバ室構造モデルを作成する(S101)。第1のパラメータ、及び作成されたサーバ室構造モデルは、記憶部17に格納される。   The structure calculator 12 includes the volume of the server room, the number of server rack rows, the indoor units, and the number of servers, the volume, the coordinates of the server rack in the server room, and the angle of the server rack with respect to the wall surface of the server room, the distance between different racks, A server room structure model is created based on the first parameter including the position of the load in the server, the position of the fan built in the server, and the maintenance distance (S101). The first parameter and the created server room structure model are stored in the storage unit 17.

シミュレーション部13は、サーバ室構造モデルと、室内機から吹出される冷気の速度、温度、及び気圧、サーバの負荷から生じる熱量を含む第2のパラメータを所定の熱流体力学方程式に代入して得た値とに基づいて、サーバ室内の熱の流れをシミュレーションし、シミュレーションデータを生成する(S102)。第2のパラメータ及びシミュレーションデータは、記憶部17に格納される。   The simulation unit 13 is obtained by substituting the server room structure model, the second parameter including the speed, temperature, and pressure of the cold air blown out from the indoor unit and the amount of heat generated from the server load into a predetermined thermohydrodynamic equation. Based on the measured value, the flow of heat in the server room is simulated to generate simulation data (S102). The second parameter and simulation data are stored in the storage unit 17.

算出部14は、サーバ室をモデル化する際に、第1のパラメータを変化させながら、サーバ室の体積と、サーバ室に設置される機器の体積と、サーバ室に設置される機器間の距離との第1の計算式をそれぞれ算出する。また、冷気の流れのシミュレーションを行う際に、第1のパラメータ及び第2のパラメータを変化させながら、サーバの吸い込み温度と、サーバの吸い込み口付近の冷気の速度と、サーバの吸い込み口付近の冷気の気圧と、サーバ室に設置される機器の位置との第2の計算式をそれぞれ算出する(S103)。第1の計算式及び第2の計算式は、記憶部17に格納される。   When calculating the server room, the calculation unit 14 changes the first parameter while changing the volume of the server room, the volume of the equipment installed in the server room, and the distance between the equipment installed in the server room. Are calculated respectively. Further, when the cold air flow simulation is performed, the server suction temperature, the speed of the cold air near the server suction port, and the cold air near the server suction port are changed while changing the first parameter and the second parameter. The second calculation formulas for the atmospheric pressure and the position of the device installed in the server room are calculated (S103). The first calculation formula and the second calculation formula are stored in the storage unit 17.

決定部15は、サーバの吸い込み温度(Tp1i(φji))が閾値未満となり、計算式(式4)に第1のパラメータを代入して得た値が最小となり、計算式(式5)に第2のパラメータを代入して得た値が最小となるような第1のパラメータと第2のパラメータの組合せをそれぞれ決定する(S104)。 The determination unit 15 determines that the server suction temperature (T p1iji )) is less than the threshold, the value obtained by substituting the first parameter into the calculation formula (formula 4) is the minimum, and the formula (formula 5) A combination of the first parameter and the second parameter is determined so that the value obtained by substituting the second parameter for (S104) is minimized.

本実施形態によれば、空調機の室内機から吹出される冷気を効率よく、サーバ内の負荷に供給することが可能となる。したがって、サーバ室の冷却効率が高まり、空調機の省電化を図ることが可能となる。また、サーバ室に設置される機器をメンテナンスする距離を確保することが可能となる。   According to this embodiment, it becomes possible to efficiently supply the cold air blown from the indoor unit of the air conditioner to the load in the server. Therefore, the cooling efficiency of the server room is increased, and the power saving of the air conditioner can be achieved. In addition, it is possible to secure a distance for maintenance of equipment installed in the server room.

本発明は、電力分野、エネルギー分野、通信分野、センシング分野において、実環境におけるモニタリングや画像センシングなどに関係する産業分野に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in industrial fields related to monitoring and image sensing in a real environment in the electric power field, energy field, communication field, and sensing field.

pj 機器
p0、20、300、310、400、410、420、430、440 サーバ室
p1、p1i、303 サーバ
p2、21f、21f、21f、21f、21f、21f、21f、304 サーバラック
p3、22a、22b、22c、22d、301 室内機
p4、302 ICT機器
10 システム
11 入力部
12 構造計算部
13 シミュレーション部
14 算出部
15 決定部
16 表示部
17 記憶部
21a、21b、21c、21d、21e、21f サーバラック列
pj equipment p0,20,300,310,400,410,420,430,440 server room p1, p1i, 303 server p2,21f 1, 21f 2, 21f 3 , 21f 4, 21f 5, 21f 6, 21f 7, 304 server racks p3, 22a, 22b, 22c, 22d, 301 indoor unit p4, 302 ICT equipment 10 system 11 input unit 12 structure calculation unit 13 simulation unit 14 calculation unit 15 determination unit 16 display unit 17 storage unit 21a, 21b, 21c , 21d, 21e, 21f Server rack row

Claims (2)

室内機を有するサーバ室に設置される機器の位置を、コンピュータにおいて決定する方法であって、
前記サーバ室の寸法情報と、前記サーバ室に設置される機器の寸法情報と、前記サーバ室に設置される機器の位置情報とを含む第1のパラメータを、前記コンピュータの入力部において受信して、前記コンピュータの記憶部に記憶するステップと、
前記第1のパラメータに基づいて、前記サーバ室に設置される前記機器の配置を、前記コンピュータの構造計算部においてモデル化して、前記記憶部に記憶するステップと
サーバを冷却するため前記室内機から吹出される冷気の温度情報と、前記サーバの吸い込み温度情報と、前記室内機から吹出される前記冷気の速度情報と、前記サーバの負荷から生じる熱量情報とを含む第2のパラメータを、前記入力部において受信して、前記記憶部に記憶するステップと、
前記第2のパラメータに基づいて、前記サーバ内に給気される前記冷気の流れのシミュレーションを、前記コンピュータのシミュレーション部において行い、シミュレーションデータを前記記憶部に記憶するステップと、
前記コンピュータの算出部において、前記サーバ室の省エネルギー率を示すコスト関数及び前記シミュレーションデータを使用して、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを変化させながら代入した計算式を算出して前記記憶部に記憶するステップと
記計算式に前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを代入して得た前記計算式の値が最小となるような第1のパラメータと第2のパラメータの組合せを、前記コンピュータの決定部により決定して、前記サーバ室に設置される機器の位置を決定するステップと
を備えることを特徴とするサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法。
A method for determining a position of a device installed in a server room having an indoor unit in a computer ,
The first parameter including the dimension information of the server room, the dimension information of the equipment installed in the server room, and the position information of the equipment installed in the server room is received at the input unit of the computer. Storing in the storage unit of the computer;
Based on the first parameter , modeling the arrangement of the equipment installed in the server room in the structure calculation unit of the computer and storing it in the storage unit ;
The temperature information of the cold air blown from the indoor unit to cool the server, the suction temperature information of the server, the speed information of the cold air blown from the indoor unit, and the heat quantity information generated from the load of the server Receiving the second parameter including at the input unit and storing the second parameter in the storage unit;
Performing a simulation of the flow of the cold air supplied into the server based on the second parameter in a simulation unit of the computer, and storing simulation data in the storage unit ;
In the calculation unit of the computer, using the cost function indicating the energy saving rate of the server room and the simulation data , calculating a calculation formula substituted while changing the first parameter and the second parameter , Storing in the storage unit ;
The first parameter and the combination of the second parameter values of the equation obtained by substituting the minimum such so that a first parameter and the second parameter before Symbol formulas, the computer Determining the position of the device installed in the server room by determining the position of the device installed in the server room.
前記計算式は、前記サーバ室に設置される機器の体積と、前記サーバ室に設置される機器間の距離との関係を示す第1の計算式、及び前記サーバの吸い込み温度と、前記サーバの吸い込み口付近の前記冷気の速度と、前記サーバの吸い込み口付近の前記冷気の気圧と、前記サーバ室に設置される機器の位置との関係を示す第2の計算式とからなり、  The calculation formula is a first calculation formula showing the relationship between the volume of the equipment installed in the server room and the distance between the equipment installed in the server room, the suction temperature of the server, and the server It consists of a second calculation formula showing the relationship between the speed of the cold air near the suction port, the air pressure of the cold air near the suction port of the server, and the position of the equipment installed in the server room,
前記コンピュータの算出部において、前記計算式を算出して、前記記憶部に記憶するステップは、  In the calculation unit of the computer, calculating the calculation formula and storing it in the storage unit includes:
前記第1のパラメータを変化させながら、前記第1の計算式を、前記コンピュータの算出部においてそれぞれ算出して前記記憶部に記憶するステップと、    While changing the first parameter, calculating the first calculation formula in the calculation unit of the computer and storing it in the storage unit;
前記シミュレーションデータを使用して、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを変化させながら、前記第2の計算式を前記算出部においてそれぞれ算出して、前記記憶部に記憶するステップと、    Calculating the second calculation formula in the calculation unit while changing the first parameter and the second parameter using the simulation data, and storing them in the storage unit;
を含み、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータとの組合せを、前記コンピュータの決定部により決定して、前記サーバ室に設置される機器の位置を決定するステップは、前記サーバの吸い込み温度が閾値未満となり、前記第1の計算式に前記第1のパラメータを代入して得た値が最小となり、前記第2の計算式に前記第2のパラメータを代入して得た値が最小となるような第1のパラメータと第2のパラメータの組合せを、前記コンピュータの決定部により決定して、前記サーバ室に設置される機器の位置を決定するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のサーバ室に設置される機器の位置を決定する方法。  And determining the position of the device installed in the server room by determining the combination of the first parameter and the second parameter by the determination unit of the computer, and the suction temperature of the server Is less than the threshold, the value obtained by substituting the first parameter into the first calculation formula is minimum, and the value obtained by substituting the second parameter into the second calculation formula is minimum. The method includes: determining a position of a device installed in the server room by determining a combination of the first parameter and the second parameter to be determined by a determination unit of the computer. The method of determining the position of the apparatus installed in the server room of description.
JP2013255223A 2013-12-10 2013-12-10 How to determine the location of equipment installed in a server room Active JP6114172B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013255223A JP6114172B2 (en) 2013-12-10 2013-12-10 How to determine the location of equipment installed in a server room

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013255223A JP6114172B2 (en) 2013-12-10 2013-12-10 How to determine the location of equipment installed in a server room

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015114768A JP2015114768A (en) 2015-06-22
JP6114172B2 true JP6114172B2 (en) 2017-04-12

Family

ID=53528539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013255223A Active JP6114172B2 (en) 2013-12-10 2013-12-10 How to determine the location of equipment installed in a server room

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6114172B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109643333B (en) * 2016-06-16 2022-09-13 塔塔咨询服务有限公司 System and method for thermal fluid management of conditioned space
JP7101605B2 (en) * 2018-12-10 2022-07-15 東日本旅客鉄道株式会社 Air conditioning arrangement method and air conditioning arrangement system
KR102160235B1 (en) * 2018-12-13 2020-09-25 주식회사 어니언소프트웨어 Evaluation method of air conditioning state for server room and evaluation system thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374627B1 (en) * 2001-01-09 2002-04-23 Donald J. Schumacher Data center cooling system
JP4322496B2 (en) * 2002-12-02 2009-09-02 Necフィールディング株式会社 Layout creation device, layout creation method, program, and layout creation system
DK2123140T3 (en) * 2007-01-24 2016-12-05 Schneider Electric It Corp System and method for evaluation of cooling conditions of an equipment rack
JP5381359B2 (en) * 2009-06-10 2014-01-08 富士通株式会社 Device placement guide apparatus, device placement guide method, and device placement guide program
JP5611850B2 (en) * 2011-01-25 2014-10-22 株式会社日立製作所 Air conditioning control system and air conditioning control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015114768A (en) 2015-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5593387B2 (en) Methods, products and apparatus for knowledge base modeling for data centers
US10034417B2 (en) System and methods for simulation-based optimization of data center cooling equipment
EP2689356B1 (en) Systems and methods for predicting fluid dynamics in a data center
DK2915080T3 (en) System and method for predicting fluid dynamics with an improved potential-flow model
DK2350766T3 (en) System and method for assessing and controlling data centers' air flow and energy consumption
US9857235B2 (en) Real-time modeling of heat distributions
DK2427836T3 (en) System and method for predicting maximum cooling and rack capacities in a data center
AU2011301968B2 (en) System and method for predicting perforated tile airflow in a data center
JP2010517177A5 (en)
AU2011343788A1 (en) System and methods for rack cooling analysis
EP2356595A2 (en) Method and system for optimizing a cooling model of a data center
EP2795489A1 (en) Analysis of effect of transient events on temperature in a data center
JP6114172B2 (en) How to determine the location of equipment installed in a server room
KR20140119111A (en) Computational fluid dynamics systems and methods of use thereof
WO2016109285A2 (en) Raised floor plenum tool
EP2575003B1 (en) Method for determining assignment of loads of data center and information processing system
US8321182B2 (en) System and method for positioning and controlling air conditioning tiles for optimal cooling using Voronoi diagrams
Song Parametric investigation for performance of the active tile in data centers
JP2016114992A (en) Probability type server load distribution method and device
Jennings As data center growth surges, so does the energy requirement
Hamann et al. Real-time modeling of heat distributions
Marshall Improving model geometry for CFD analysis
Mikjaniec et al. Data center design using improved CFD modeling and cost reduction analysis
JP2016099104A (en) Temperature estimation system and estimation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6114172

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150