CN102077032A - 在通道网络上的冷却介质分配 - Google Patents

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CN102077032A CN2008801302247A CN200880130224A CN102077032A CN 102077032 A CN102077032 A CN 102077032A CN 2008801302247 A CN2008801302247 A CN 2008801302247A CN 200880130224 A CN200880130224 A CN 200880130224A CN 102077032 A CN102077032 A CN 102077032A
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Abstract

一种用于管理冷却介质的分配的系统包括：配置成检测一个状态的传感器；配置成接收检测到的状态并基于检测到的状态判断是否要操纵经由第一执行器控制的冷却介质的特性。该系统还包括第二代理，该第二代理配置成接收检测到的状态和第一执行器的特性操纵判断中的至少一者并基于检测到的状态和第一执行器的特性操纵判断来判断是否要操纵由第二执行器控制的冷却介质的特性。

Description

在通道网络上的冷却介质分配
交叉引用
本申请与2005年6月1日提交的题为“Refrigerat ion System withParallel Evaporators and Variable Speed Compressor(具有并联挥发器和可变速压缩机的制冷系统)”的美国专利申请S/N11/142,558(委托案号No.200403657-1)、2005年6月1日提交的题为“Air-Cooled HeatGenerating Device Airflow Control System(空气冷却的发热设备空气流控制系统)”的美国专利申请S/N11/142,557(委托案号No.200403658-1)、2005年6月1日提交的题为“Air-Cooled Device Refrigeration Systemwith Parallel Evaporators(具有并联挥发器的空气冷却设备制冷系统)”的美国专利申请S/N11/11/142,556(委托案号No.200403954-1)、2005年11月1日提交的题为“Refrigeration System with SerialEvaporators(具有串联挥发器的制冷系统)”的美国专利申请S/N11/264,773(委托案号No.200406313-1)以及2008年3月14日提交的题为“Exergy-Based Evaluation of an Infrastructure(基础结构的基于熵的评价)”PCT申请S/N US08/57040(委托案号No.200702696)具有同一受让人并享有一些共同的主题。前面列出的申请的公开内容全部援引包含于此。
背景技术
数据中心可被定义为一个位置，例如用于容纳排列成数个机架的计算机系统的房间。这些机架被配置成容纳数个计算机系统，所述计算机系统通常包括数个印刷电路板(PCB)、海量存储设备、电源、处理器、微控制器以及半导体设备，这些部件在运行期间产生相对大量的热。如此，计算机系统在执行各种计算功能时经常消耗大量能量。
为了冷却计算机系统，已使用数据中心中的循环冷却系统将来自冷却设施的冷却水分配给包含在数据中心内的各计算机室空调(CRAC)单元。依赖循环冷却系统的CRAC单元常通过使来自空气流的热量传递至冷却水而起到冷却环流过数据中心的空气流的作用。另外，计算机系统从冷却空气流中抽吸并通过与冷却空气流的热交换来冷却。CRAC单元接收经加热的空气流并重复该冷却过程以基本连续地冷却计算机系统。
尽管已发现按这种方式使用循环冷却系统是相对稳定和灵活的，然而对于CRAC单元在机架层能够消除的热量，存在一些限制。因此能对某一结构内的多级冷却提供更大的控制的循环冷却系统是有益的。
附图简述
本发明的特征可由本领域内技术人员参照附图从下面的详细描述中清楚得出，在附图中：
图1示出根据本发明一个实施例的用于管理通过通道网络向一个结构的多个区域分配冷却介质的系统的方框图，其中沿着通道网络设有多个执行器；
图2示出根据本发明一个实施例的通道网络从中延伸穿过的多个结构的简化示意图；
图3示出根据本发明一个实施例的具有多个服务器和延伸穿过这些服务器的通道网络的机架的简化示意图；
图4示出根据本发明一个实施例的代理和阀之间的相互作用的图；
图5示出根据本发明一个实施例的管理通过沿通道网络设有多个阀的通道网络的结构的多个区域的冷却介质分配的方法的流程图；
图6示出根据本发明一个实施例的用来执行系统管理器的多种功能的计算机系统。
发明详述
为了简化和阐述的目的，主要参照其示例性实施例对本发明进行说明。在以下描述中，陈述许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，将对本领域技术人员明显的是，本发明的实现不局限于这些具体细节。在其他情形中，众所周知的方法和结构并未予以详细描述以免不必要地混淆本发明。
本文披露了一种用于管理通过沿通道网络设有多个阀的通道网络的结构的多个区域的冷却介质分配的系统和方法。提供给通道网络中各个区域的冷却流体流量可通过多个分级设置的代理得到控制。这些代理被认为是分级配置的，因为在级层中处于较高层的代理被配置成基于由位于级层中最低层的代理作出的调整而作出冷却介质特性调整判断。代理被配置成控制提供给通道网络中的各个支路的一个或多个冷却介质特性，例如流量、温度、压力等。
通过执行这里披露的系统和方法，控制冷却介质特性的每个执行器可作为较大控制结构的一部分受到控制以由此获得事先定义的目标。另外，执行器操纵决策可响应事先定义的目标以相对容易的方式而改变。
首先参照图1，图1示出根据一个示例的用于管理通过沿通道网络设有多个执行器的通道网络结构的多个区域的冷却介质分配的系统100的方框图。应当理解，如下对方框图的说明只是这种冷却介质分配系统100可能配置成的多种不同方式中的一种方式。另外应当理解，冷却介质分配系统100可包括附加组件，并可去除或改变本文描述的一些组件而不脱离该冷却介质分配系统100的范围。
根据一个示例，冷却介质分配系统100配置成管理向一个或多个结构202a-202n(图2)分配冷却介质，其中“n”是等于或大于1的整数。作为附加或选择，冷却介质分配系统100被配置成控制向一个或多个结构202a-202n中的不同位置分配冷却介质。
如图2所示，图2描绘根据一个示例的多个结构202a-202n的简化示意图200，冷却介质通过通道网络204而被分配到至少一个结构202a-202n中的多个区域。通道204可包括例如管道、管线、导管、过道、管路等。通道网络204被描述为形成冷却介质从此流过一个环路，例如循环冷却系统环路。通道网络204可包括配置成对冷却介质加压并由此使冷却介质沿合需的方向流过通道网络204的一个或多个泵212。冷却介质可包括例如冷却水、制冷剂、压力降低状态下的水或者可用来从一个位置吸收热量并将热量传递至另一位置的其它合适的介质。
在任何方面，通道网络204大体允许冷却介质流过结构202a-202n并吸收由包含在结构202a-202n中的例如服务器、监视器、硬盘、电源、网络开关等产生的热量。通道网络204还配置成与用来从冷却介质去除热量的冷却装置206相互作用并因此在将冷却介质送回到结构202a-202n前降低冷却介质的温度。冷却装置206可包括设计成使冷却介质冷却的任何合适的机构或系统。合适的冷却装置206的实例包括例如冷却环路、空气-液体热交换器、液体-液体热交换器等。
在冷却装置206包括冷却系统的情形下，冷却装置206可包括压缩机、冷凝器以及配置成直接将冷却介质冷却的膨胀阀。在其它情形下，冷却装置206可包括热交换器，通过该将热交换器将热量从该冷却介质传至辅助热交换环路302(图3)中的第二冷却介质。在后一种情形下，辅助热交换环路302本身可包括制冷环路、水冷却装置等，这些结构具有热交换器，通过该热交换器将热量从冷却装置206中的冷却介质传至辅助热交换环路302中的冷却介质。
如图2进一步描述的那样，通过多个阀210a-210n控制流过通道网络204的冷却介质流量，其中“n”是等于或大于1的整数并且不一定要与本公开中引述的其它“n”值相等。另外，阀210a-210n可由执行器120a-120n(图1)操纵，所述执行器120a-120n分别配置成操纵经过一个或多个阀210a-210n的流量。此外，阀210a-210n可包括双通阀、三通阀或其它多输入/输出阀。因此，例如每个执行器120a-120n可配置成控制流过单个通道或多个通道的冷却介质流量。另外，一些或全部的执行器120a-120n可配置成控制经过包括例如三通阀的阀210a-210n的温度和流体流量中的一者或两者。
阀210a-210n进一步描述为配置成操纵多层面通道处的冷却介质流量。例如，由于第一层阀210a控制去往或来自多个结构202a-202n或区域的冷却介质流量，因此第一层阀210a配置成在最高层处控制冷却介质流量。第二层阀210b配置成在第二最高层处控制例如去往或来自各结构220a-220n的冷却介质流量。第三层阀210c配置成在第三最高层处控制例如去往或来自包含在各结构202a-202n内的多排机架的冷却介质流量。第四层阀210d配置成在第四最高层处控制例如去往或来自各机架的冷却介质流量。第五层阀210e配置成在第五最高层处控制例如去往或来自各服务器的冷却介质流量。其它层的阀210f-210n(未示出)也可配置成控制例如用来冷却服务器中各个部件的冷却介质流量。根据一个特例，向服务器提供冷却介质的第五层阀210e可包括三通阀，而剩下的阀210a-210d包括双通阀。
根据另一实例，一个或多个阀210a-210n可用配置成改变提供给结构202a中的各个区域的冷却介质的流量/压力的一个或多个泵212代替。
如图2进一步示出的那样，标有“A”的结构202a包括成排(222)设置的多个机架220。这些机架220容纳多个服务器224，这些服务器可包括标准水平安装服务器和/或刀片服务器。结构202b-202n可具有与相对于结构202a所示配置相同的配置。
结构202a-202n可另外包括例如相对大型的结构，例如单楼层建筑、多楼层建筑、建筑内的房间、IT数据中心等。结构202a-202n可进一步包括相对更小的结构，例如容纳例如服务器、存储器、电源、开关等多个电子器件的电子箱。
特别参照图3，图中示出根据一个示例的包含多个服务器224和延伸通过服务器224的通道网络204的机架220的简化示意图300。尽管未明确示出，阀210a和210e可受到控制以允许冷却介质沿顺时针或逆时针方向在通道网络204中流动。
将冷却介质流体提供给机架220和服务器224的合适配置的不同实例可在共同转让的2005年6月1日提交的题为“Refrigeration System withParallel Evaporators and Variable Speed Compressor(具有并联挥发器和可变速压缩机的制冷系统)”的美国专利申请S/N11/142,558(委托案号No.200403657-1)、2005年6月1日提交的题为“Air-Cooled HeatGenerating Device Airflow Control System(空气冷却的发热设备空气流控制系统)”的美国专利申请S/N11/142,557(委托案号No.200403658-1)、2005年6月1日提交的题为“Air-Cooled Device Refrigeration Systemwith Parallel Evaporators(具有并联挥发器的空气冷却设备制冷系统)”的美国专利申请S/N11/11/142,556(委托案号No.200403954-1)、2005年11月1日提交的题为“Refrigeration System with SerialEvaporators(具有串联挥发器的制冷系统)”的美国专利申请S/N11/264,773(委托案号No.200406313-1)中找到。前面列出的申请的公开内容全部援引包含于此。
作为附加或替代，通道网络204可配置成使流过结构202a-202n中的例如空调单元、通风瓦片等其它部件的空气流冷却。因此在一个示例中，通道网络204中的各个位置——例如需要热传递的那些位置——可包括用来增大从周围区域至冷却介质的热传递的鳍。在另一示例中，通道网络204的不同位置可包括冷却板或挥发器，例如配置成接触需要从中消除热量的装置所在的那些位置。在又一示例中，通道网络204可连接于储液器，该储液器储藏例如在冷却需求剧增、冷却流体流失等情形下被引入到通道网络204的额外已降温冷却介质。
在任何方面，如下文中更详尽阐述的那样，执行器120a-120n受到控制以由此改变通过各阀210a-210d和/或各泵212提供的冷却介质的至少一种特性。提供给一个或多个结构202a-202n内的多个区域的冷却介质的一种或多种特性因此根据设计成达成一个或多个预定目标的一种或多种控制机制受到控制。
回来参见图1，冷却介质分配系统100图示为包括系统管理器110，该系统管理器110一般包括配置成实现冷却介质分配系统100中的不同功能的计算设备。系统管理器110包括控制器112，控制器112可包括配置成执行多种处理功能的微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。作为附加或替代，控制器112可包括工作在任何数量的计算设备中的软件。
系统管理器110可包括计算设备，而控制器112可包括计算设备的微处理器。控制器112访问存储器114，存储器114配置成存储提供控制器112功能的软件或算法。在这方面，存储器114可包括例如易失和非易失存储器，例如DRAM、EEPROM、MRAM、闪存、软盘、CD-ROM、DVD-ROM或其它光学或磁性介质等。
存储器114包括执行器管理模块116，控制器112配置成调用或执行模块116以管理多个执行器120a-120n。执行器管理模块116包括设计成识别执行器120a-120n中的哪些要响应由一个或多个传感器130a-130n检测的条件予以调整的软件、硬件或其组合，其中“n”是等于或大于1的整数并且不一定与本公开中引述的其它“n”值相等，并识别是否基本满足至少一个事先定义的目标。执行器管理模块116还配置成基于配置成满足至少一个事先定义目标的一个或多个控制机制来识别执行器120a-120n中的哪一个或哪一些要被调整，所述至少一个事先定义目标例如为满足服务层协议(SLA)所述的规定、总持有成本(TCO)目标、节能目标、放热减少目标、热管理目标等。
根据一特例，执行器管理模块116当被执行或调用时配置成确定应当对哪些执行器120a-120n作出调整以将传感器130a-130n所检测出的温度基本维持在一个或多个事先确定的温度范围内并同时使冷却介质冷却中消耗的能量大致减至最小。
根据另一示例，执行器管理模块116由多个代理410a-410n(图4)构成，其中“n”是大于等于1的整数并且不一定要与本公开中引述的其它例子的“n”相等，这些代理410a-410n配置成管理各个阀执行器120a-120n的控制。在另一示例中，代理410a-410n可包括存储或容纳在多个系统管理器110或其它计算装置中的独立元件，例如独立控制器112。在任何方面，代理410a-410n可定义为通过传感器130a-130n观察其所在环境并配置成通过例如执行器120a-120n、冷却装置206部件等以合作或自治方式管理该环境的元件或实体来达到事先定义的目标。另外，代理410a-410n可包括配置成以多种方式管理各执行器的控制以达到事先定义目标的软件和/或硬件模块。
代理410a-410n可以是按分级方式设置的，例如图4中的框图400所示那样。换句话说，代理410a-410n可配置成为不同层的阀210a-210n和/或泵212服务。在这方面，一个或多个服务器代理410a可关联于一个或多个服务器执行器120e，一个或多个机架代理410b可关联于一个或多个机架执行器120d，一个或多个排代理410c可关联于一排或多排执行器120c，一个或多个结构代理410d可关联于一个或多个结构执行器120b，一个或多个区域代理410e可关联于一个或多个区域执行器120a，依此类推。
如框图400所示，代理410a-410e包括用于多个受控制元件404的控制器402。受控制元件404图示为包括执行器120a-120n以及代理410b-410e。控制器402可包括额外代理而受控制元件可包括图4未示出的额外执行器。另外，图4中的虚线代表信息流而实线代表控制信号流。控制信号可包括例如关于从代理410a-410n送至各执行器120a-120n的控制指令的数据。
如前所述，代理410a-410e可从位于其各控制区的一个或多个传感器130a-130n接收环境状态信息。另外，多个代理410a-410e可从一个或多个相同传感器130a-130n接收状态信息。此外，传感器130a-130n可配置成检测一个或多个状态，例如温度、压力、湿度、冷却介质的质量流速、通过结构202a的空气流的质量流速、功率状态、处理器状态等。
传感器130a-130n通过输入模块118与系统管理器110接口并可处于结构202a-202n的各个位置，例如在要求对例如温度、压力、质量流速等的至少一种状态进行控制的那些位置。作为特例，结构202a-202n包括容纳多个机架220的IT数据中心。在该例中，多个传感器130a-130n位于一些或全部机架220的入口处并且阀管理模块116可使用由传感器130a-130n采集的数据来调整与阀210a-210n/泵212关联的一个或多个执行器120a-120n，以试图将机架220入口处的温度基本保持在事先确定的温度范围内。
服务器代理410a配置成确保例如服务器液-气热交换的空气温度、冷却板的组件温度等服务器层热需求基本保持不变。在这方面，服务器代理410a配置成从传感器130a-130n接收检测出的状态数据，所述传感器130a-130n配置成检测例如服务器空气温度、组件温度、服务器空气体积流量、服务器两侧的压降、服务器的功率状态、处理器功率状态等。本质上基于从传感器130a-130n接收的数据和至少一个事先定义目标，服务器代理410a配置成确定如何使服务器执行器120e致动以达到或保持至少一个事先定义的目标。
机架代理410b配置成基于从服务器代理410a接收的信息确保例如满足机架层流量需求。从服务器代理410a至机架代理410b的信息流和控制信号示出于图4。另外，机架代理410b配置成基于从服务器代理410a接收的信息确定如何使机架执行器120b致动以达到或保持至少一个事先定义的目标。
机架代理410c配置成基于从服务器代理410b接收的信息确保例如满足排层流量需求。从机架代理410b至排代理410c的信息流和控制信号示出于图4。另外，排代理410c配置成基于从机架代理410b接收的信息确定如何使排执行器120c致动以达到或保持至少一个事先定义的目标。
结构代理410d配置成基于从排代理410c接收的信息确保例如满足结构层流体流量和流体温度需求。从排代理410c至结构代理410d的信息流和控制信号示出于图4。另外，结构代理410d配置成基于从排代理410c接收的信息确定如何使结构执行器120b致动以达到或保持至少一个事先定义的目标。
区域代理410e配置成基于从结构代理410d接收的信息确保例如提供给一个或多个结构202a-202n的冷却介质的流量和温度落在要求的范围内。从结构代理410d至区代理410e的信息流和控制信号示出于图4。另外，区域代理410e配置成基于从结构代理410d接收的信息确定如何使区域执行器120a致动以达到或保持至少一个事先定义的目标。
如图4所示，较高层的代理410a-410n配置成基于级层中较低层中的代理410a-410n作出的操作变化而管理其各个阀210a-210e/泵212。在一个方面，分级控制结构一般允许对多个结构202a-202n中的多个区域上的状态作出定制的控制。
作为附加或替代，在级层中较低层的一个或多个代理410a-410n可将数据提供给比紧邻的较高层更高的层上的代理410a-410n。就此而言，例如服务器代理410a可将数据提供给排代理410c和/或结构代理410d。同样，处于较高层的代理410a-410n可利用从较低层的代理410a-410n接收的数据来控制执行器120a-120n。
每个不同层的代理410a-410n可具有相同或不同的事先定义目标。另外，在同一层内的代理可具有相同或不同的目标。例如，与选择执行相对较不关键操作的服务器224关联的代理和/或包含这些服务器224的机架220可被编程以在可能牺牲正常运行时间的同时节能。相比而言，与选择执行相对较为关键操作的服务器224关联的代理和/或包含这些服务器224的机架220可被编程以将这些状态保持在收紧范围内，由此在要求相对较高功耗的同时使正常运行时间最大化。
参见图1，代理410a-410n可从输入源140接收事先定义的目标，所述输入源140可包括用户用来将数据输入系统管理器110的计算设备。在这方面，输入源140可作为外围设备直接连接于系统管理器110，或者输入源140可通过例如互联网的网络连接于系统管理器110。
代理410a-410n可将如何操纵执行器120a-120n的判断输出至输出150，输出150可包括显示器、打印机、存储器、互联网等。输出150也可包括警报、声音、饰品或其它以例如发出需要改变冷却介质流量的信号。作为附加或替代，代理410a-410n可根据其操纵判断输出控制信号以操纵执行器120a-120n。
在任何方面，系统管理器110和代理410a-410n用以管理将冷却介质通过通道网络204分配给一个或多个结构202a-202n的各种操作更详尽地示出于图5。
图5更具体地示出根据一个示例的管理冷却介质在通道网络中的分配以将冷却介质分配到至少一个结构202a-202n中的多个区域的方法500的流程图。要理解，方法500的如下描述只是本发明可投入实践的例子中的多种不同方式中的一种方式。对本领域内技术人员很明显的是，方法500代表一般的总述并且可添加其它步骤或省去、修改或重排已有步骤而不脱离方法500的范围。
方法500的描述是参照图1所示冷却介质分配系统100和图2所示的框图200作出的，并因此参照图中标示的部件。然而要理解，方法500不局限于图1和图2中示出的部件。相反，应当理解，方法500可通过与冷却介质分配系统100的框图200中所示不同结构的系统来实现。
方法500可包括执行器管理模块116的算法、程序、硬件等。在这方面，控制器112可执行或调用执行器管理模块116来执行方法500以管理通道网络204中冷却介质的分配。作为附加或替代，可单独地将方法500存储为代理410a-410n的算法、程序、硬件等并由这些代理410a-410n中的每一个执行或调用以管理冷却介质的分配并因此管理一个或多个结构202a-202n的各个区域内和/或周围的状态。
方法500还由冷却装置206的控制器(未示出)利用，例如冷却装置代理410n-1配置成改变例如压缩机、水冷器、风扇、鼓风机、泵等一个或多个组件的操作以使冷却介质冷却。另外，冷却装置代理410n-1可配置成根据一个或多个控制策略来管理冷却装置206。作为特例，冷却装置代理410n-1可配置成根据为了最小化与将冷却介质提供给结构202a-202n关联的成本的总持有成本策略而改变从冷却介质移去的热量。因此，例如冷却装置代理410n-1可工作以基于例如从一个或多个代理410a-410n接收的信息来确定冷却介质的最高容许温度。
作为方法500中的起始步骤，系统管理器110可从输入源140接收指令，该指令关于代理410a-410n期望达到的事先定义目标。如前所述，事先定义目标可包括一个或多个目标，例如总的持有成本目标、工作负载性能目标、忍受能力目标等。另外，事先定义目标可在一个或多个代理410a-410n之间作出区别，不管是在同一层还是在不同层。
在步骤502，控制器112从一个或多个传感器130a-130n接收状态信息。作为附加或替代，代理410a-410n从一个或多个其它代理410a-410n接收信息。作为示例并且如上面参照图4所述那样，服务器代理410a可从传感器130a-130n接收状态数据并且其它代理410b-410n可从配置在比其它代理410b-410n至少低一层的代理410a-410n接收关于由代理410a-410n作出的控制判断的数据。
在步骤504，控制器112和/或代理410a-410n配置成相对至少一个事先定义目标来分析从一个或多个其它代理410a-410n接收的状态数据和/或信息。更具体地，例如在步骤504，控制器112和/或代理410a-410n配置成基于在步骤502接收的状态数据/代理信息判断是否基本满足至少一个目标。
例如在至少一个事先定义目标包括总持有成本(TCO)目标时，代理410a-410n可判断从冷却介质提供的冷却是否减少且仍然保持对其各自区域的充分冷却。在本例中，控制器112和/或代理410a-410n可通过增加提供给各区域的冷却介质的温度而利用例如总体性能系数(COPG)的度量来本质上最小化冷却装置206的能耗。另外，控制器112和/或代理410a-410n可具有“遮盖”由服务器224汲取的电力的能力，由此如果在给定TCO的冷却能力没有帮助则导致来自服务器代理410a的需求降低。此外，“遮盖”由服务器224汲取电力的能力也允许正常工作实践基本保持不变而不需要在冷却介质分配系统100中内建相对大量的冗余。
根据另一示例，至少一个事先定义的目标包括流量/负载平衡目标。在这个目标下，代理410a-n配置成根据由各自关联于阀210a-210n/泵212的通道网络区域服务的组件的流量/能力需求来确定是否要操作执行器120a-120n。因此，例如代理410a-410n可确定要操纵一个或多个执行器120a-120n以基本满足事先定义的组件或支路温度下降阈值。作为又一示例，在传感器130a-130n包括质量流速传感器的情形下，代理410a-410n可基于估计的灵敏热负载来确定执行器120a-1120n中要调节的一个或多个。在该例中，来自例如要冷却组件、通道网络206支路的各流动部件的信息被加在一起以确定各执行器120a-120n的流量/负载需求。
根据又一示例，至少一个事先定义的目标包括压力平衡目标。在这个目标下，传感器130a-130n配置成测量通道网络204中各个位置的冷却介质的压力，而代理410a-410n配置成根据阀210a-210n/泵212下游的静压测量来判断如何操纵执行器120a-120n。另外，例如执行器120d、120e可在前述的流量/负载平衡目标下操纵阀210d、210e，而位于这些执行器120d、120e上游的执行器120a-120c被调整以基本维持执行器120a-120c的恒定静压。
根据又一示例，至少一个事先定义的目标包括TCO知晓目标。在TCO知晓目标下，代理410a-410n配置成确定是否操纵执行器120a-120n以基本维持热管理目的，同时使通过例如泵、冷却器、风扇、鼓风机等冷却介质分配系统100各个组件消耗的能量基本减至最小。作为示例，由于冷却器压缩机一般消耗冷却器系统中的最大功率量，因此TCO知晓目标配置成以冷却介质分配系统100中的其它组件为代价基本最小化冷却器压缩机功率。在该例中，随着冷却介质温度升高，代理410a-410n可增大冷却介质质量流速以抵消升高的冷却介质温度。另外，冷却介质温度可渐增地升高直到例如通过执行器120a-120n或由于到达预设泵送阈值而使支路流体流量不再增加为止，从而满足要求。随着要求降低，冷却介质温度可进一步升高，而随着要求提高，冷却介质温度可进一步降低。
根据又一示例，至少一个事先定义的目标包括基于工作负载的目标。在这个目标下，利用混合型空气冷却和液体冷却架构来冷却结构202a-202n中的各个区域。空气冷却架构可包括其中由冷却介质冷却的空气流被提供给发热组件的架构，所述发热组件例如充当容纳在机架220内的电源、开关、处理器等。液体冷却架构可包括其中发热组件通过例如冷却介质流过的冷却板由冷却介质直接冷却的架构。作为示例，例如机架220、服务器224、服务器224中的组件等用来执行相对较高工作负载或相对更关键负载的组件提供有额外的液体冷却，同时通过空气冷却架构来冷却剩下的组件。同样，可根据组件是否提供有液体冷却而作出负载布置决策，例如将较高热负载的工作布置在提供有液体冷却的组件上。此外，基于工作负载的目标可结合流量/负载平衡目标和压力平衡目标中的一者或两者来实现，而代理410a-410n可基于每个组件上施加的总工作负载来作出操纵判断。
根据又一示例，至少一个事先定义的目标包括忍受能力知晓目标。在该目标下，代理410a-410n寻求使结构202a-202n的环境忍受能力基本上达到最大。作为示例，可合计来自代理410a-410n的信息以计算总基础结构放热损失，而代理410a-410n可判断执行器120a-120n如何受操纵以基本最小化总基础结构放热损失值。对计算和基本最小化放热的多种方式的更详细说明给出在共同转让的PCT申请S/N US08/57040(委托案号No.200702696)中。
作为在步骤504分析的一部分，控制器112和/或代理410a-410n配置成判断状态数据和/或代理410a-410n信息是否准许冷却介质特性改变，如步骤506指出的那样。
冷却介质的特性改变可包括例如通过一段通道网络204的冷却介质体积流量和/或冷却介质的温度。因此，例如代理410a-410n可在步骤506确定是否需要受一个或多个执行器120a-120n控制的冷却介质流量的变化。作为附加或替代，冷却装置代理410n-1可在步骤506确定是否需要冷却介质温度变化。
对于确定其控制的冷却介质特性不予改变的那些代理410a-410n来说，这些代理410a-410n可如面对于步骤502和504所述那样继续接收和分析数据。
对于确定其控制的冷却介质特性要改变的那些代理410a-410n来说，这些代理410a-410n配置成输出冷却介质特征要改变的指示，如步骤508所指出的那样。在步骤508输出的指示可包括关于如何操纵一个或多个执行器120a-120n和/或冷却装置206以基本达到至少一个事先定义目标的指令。
操纵判断的指示可输出至例如显示器、计算设备、警报、打印机等输出150，从而例如以一种或多种方式通知用户操纵判断。作为附加或替代，操纵判断的指示可与在计算设备中执行的功能模块通信，由此使一个或多个执行器120a-120n以步骤506确定的方式控制阀210a-210n。在冷却装置代理410n-1的情形下，操纵判断的指示可与冷却装置206的一个或多个执行器通信由此以步骤506确定的方式来控制冷却介质的温度。
在步骤508，控制器112和/或代理410a-410n可判断是否继续方法500。控制器112和/或代理410a-410n可被编程以执行方法500达预定长度时间、预定反复次数，直到满足某个事先确定的标准、直到手动中断为止。另外，控制器112和/或代理410a-410n可被编程以在同一日程表或不同的日程表之后中断方法500的执行。在这方面，一个或多个代理410a-410n可被编程以继续方法500但将其它代理编程为停止。
在任意情况下，代理410a-410n可在步骤510继续执行步骤502-510直到它们到达“结束”状态为止。一旦达到这种状态，控制器“2和/或代理410a-410n配置成在步骤512处使方法500的执行过程结束。
方法500中阐述的一些或全部操作可作为多个应用、程序或子程序包含在任何合需的计算机可访问介质中。另外，方法500可通过以主动和非主动的多种形式存在的计算机程序表现。例如，它可作为由源代码、目标代码、可执行代码或其它形式的程序指令构成的软件程序存在。上述任何内容可表现在计算机可读介质上，该计算机可读介质包括压缩或解压形式的存储设备和信号。
示例性计算机可读存储设备包括传统计算机系统RAM、ROM、EPROM、EEPROM和磁盘或光盘或磁带。示例性计算机可读信号，不管是否使用载波调制，是主管或运行计算机程序的计算机系统能够访问的信号，包括从因特网或其它网络下载的信号。前述内容的具体示例包括分布在CDROM上或经由因特网下载的程序。某种意义上说，作为抽象实体的因特网本身也是计算机可读介质。对计算机网络来说通常也是如此。因此要理解，能执行前述功能的任何电子设备都能实现前面列举的那些功能。
图6示出根据一个例子的计算机系统600，该计算机系统1200可用来执行系统管理器110上文中描述的各种功能。在这方面，计算机系统600可用作执行上面针对系统管理器110描述的一种或多种功能的平台。
计算机系统600包括处理器602，该处理器602可用来执行方法500中描述的一些或全部步骤。来自处理器602的命令和数据可在通信总线604上通信。计算机系统600还包括运行过程中可对例如系统管理器110执行程序代码的例如随机存取存储器(RAM)的主存储器606，以及辅助存储器608。辅助存储器608包括例如一个或多个硬盘驱动器610和/或可移动存储驱动器612，其代表有软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器等，其中可存储用于管理通道网络中冷却介质分配的程序代码副本。
可移动存储驱动器610以公知方式从可移动存储单元614读取和/或对可移动存储单元614写入。用户输入/输出设备可包括键盘616、鼠标618和显示器620。显示适配器622可与通信总线604和显示器620接口并可从处理器602接收显示数据并将显示数据转换成显示器620用显示命令。另外，处理器602可通过网络适配器624在例如因特网、LAN等网络上进行通信。
本领域内技术人员很清楚，可将其它已知的电子器件添加或替换入计算机系统600。另外，计算机系统600可包括用于数据中心的机架、传统“白盒”服务器或计算设备等内的系统板或闸刀。另外，图6中的一个或多个组件是可选用的(例如用户输入设备、辅助存储器等)。
在本文中已描述和阐述了本发明的优选实施例及其某些变例。本文中使用的术语、表述和数字仅以示例方式给出并且没有限制的意思。本领域内技术人员将发现，在由所附权利要求书及其等效物定义的本发明范围内可以有许多变例，其中所有术语具有其最宽的合理含义，除非另有规定。

Claims (15)

1.一种用于管理通过通道网络向一个结构的多个区域分配冷却介质的系统，沿着所述通道网络设置了多个执行器，所述系统包括：
传感器，所述传感器配置成检测一个状态；
第一代理，所述第一代理配置成从所述传感器接收检测到的状态并基于所检测到的状态判断是否要操纵由多个执行器中的第一执行器控制的冷却介质的特性；以及
第二代理，所述第二代理配置成接收检测到的状态和第一执行器的特性操纵判断中的至少一者并基于所检测到的状态和所述特性操纵判断中的至少一者来判断是否要操纵由多个执行器中的第二执行器控制的冷却介质的特性。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一代理和第二代理包括多个元件，所述多个元件配置成基于与所述传感器所检测到的状态相关的数据来观察所述结构中的至少一个区域的环境，并通过操纵冷却介质特性来管理所述至少一个区域的环境。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二执行器被定位成控制沿着所述通道网络的所述第一执行器的上游的冷却介质特性，且所述第一代理和所述第二代理配置成满足事先定义的目标，所述第一代理进一步配置成基于是否基本上满足事先定义的目标来判断是否要操纵由所述第一执行器控制的冷却介质的特性，而所述第二代理进一步配置成基于是否基本上满足事先定义的目标来判断是否要操纵由所述第二执行器控制的冷却介质的特性。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述事先定义的目标包括总持有成本目标、流量/负载平衡目标、压力平衡目标、总持有成本知晓目标、基于工作负载的目标以及忍受能力知晓目标中的至少一者。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
冷却装置，所述冷却装置配置成使冷却介质冷却；以及
冷却装置代理，所述冷却装置代理配置成根据事先定义的目标来判断是否要操纵所述冷却装置的组件，其中所述冷却装置代理配置成接收并进一步分析检测到的状态、所述第一执行器的特性操纵判断以及所述第二执行器的特性操纵判断中的至少一者以确定是否根据所述事先定义的目标来操纵所述冷却装置的组件。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述结构包括具有服务器的机架，其中，所述通道网络的支路被定位到提供给所述服务器的冷却空气流以及所述服务器中所包含的组件这两者中的至少一个，而所述第一执行器控制进入所述服务器的冷却介质流，而所述第二执行器控制到所述第一执行器的冷却介质流。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述结构包括具有容纳在多个机架中的多个服务器的数据中心，且所述多个机架成排地配置，多个第一执行器控制提供给所述服务器的冷却介质的特性，多个第二执行器控制提供给多个第一执行器的冷却介质流的特性，而多个阀的第三执行器控制提供给多个第二执行器的冷却介质的特性，所述系统进一步包括：
第三代理，所述第三代理配置成接收检测到的状态、所述第一执行器的特性操纵判断以及所述第二执行器的特性操纵判断中的至少一者并基于所检测到的状态、所述第一执行器的特性操纵判断以及所述第二执行器的流量操纵判断中的至少一者来判断是否要操纵由所述第三执行器控制的冷却介质的特性。
8.一种用于管理通过通道网络向一个结构的多个区域分配冷却介质的方法，沿着通道网络设置了多个执行器，所述方法包括：
在第一代理中，
接收与传感器所检测到的状态相关的数据以及与另一代理所作出的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者；
基于与检测到的状态相关的数据以及与冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来确定是否要操纵由所述多个执行器中的第一执行器控制的冷却介质的特性；
在第二代理中，
接收与检测到的状态相关的数据以及与所述第一执行器的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者；
基于与检测到的状态相关的数据以及与所述第一执行器的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来判断是否要操纵所述多个执行器中的第二执行器；以及
输出所述第一执行器和所述第二执行器中的至少一者要用来操纵所述冷却介质的特性的指示。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，判断是否要操纵所述第一执行器所控制的冷却介质的特性进一步包括：响应与检测到的状态相关的数据以及用于指示预定目标基本上没有被满足的与冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来确定要操纵由所述第一执行器控制的冷却介质的特性。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二执行器是沿着通道网络的所述第一执行器的上游，并且输出所述第一执行器和所述第二执行器中的至少一者要用来操纵冷却介质特性的指示进一步包括在用户可读介质中输出所述指示。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
在冷却装置代理中，
接收与传感器所检测到的状态相关的数据以及与另一代理所作出的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者；
基于与检测到的状态相关的数据以及与所述冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来判断是否要操纵所述冷却介质的特性。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，判断是否要操纵冷却介质的特性进一步包括：响应与检测到的状态相关的数据以及用于指示预定目标基本上没有被满足的与所述冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来确定要操纵的特性。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一代理配置成实现第一事先定义的目标以确定是否操纵由所述第一执行器控制的冷却介质的特性，并且所述第二代理配置成实现第二事先定义的目标以确定是否操纵由所述第二阀控制的冷却介质的特性。
14.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述结构包括具有容纳在多个机架中的多个服务器的数据中心，且所述多个机架成排地配置，多个第一执行器控制提供到所述服务器中的冷却介质的特性，多个第二执行器控制到多个第一执行器的冷却介质流，而多个执行器中的第三执行器控制提供给所述多个第二执行器的冷却介质的特性，所述方法进一步包括：
以分级方式控制所述第一代理、第二代理和第三代理以使所述第三代理与所述第一代理和第二代理相比处于更高的等级。
15.一种其上内嵌有一个或多个计算机程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个计算机程序实现一种用于管理通过通道网络向一个结构的多个区域分配冷却介质的方法，沿着通道网络设置了多个执行器，所述一个或多个计算机程序包括一组指令以：
在第一代理中，
接收与传感器所检测到的状态相关的数据以及与另一代理所作出的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者；
基于与检测到的状态相关的数据以及与冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来确定是否要操纵由所述多个执行器中的第一执行器控制的冷却介质的特性；
在第二代理中，
接收与检测到的状态相关的数据以及与所述第一执行器的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者；
基于与检测到的状态相关的数据以及与所述第一执行器的冷却介质特性操纵判断相关的数据中的至少一者来判断是否要操纵所述多个执行器中的第二执行器；以及
输出所述第一执行器和所述第二执行器中的至少一者要用来操纵所述冷却介质的特性的指示。
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