CN104169949A - 辅助设计计算中心的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过计算中心的计算机进行的辅助设计方法，包括以下步骤：对被提供用于容纳计算中心的场所进行几何定义，对与所述场所相关联的物理约束进行定义，提供计算中心的部件的库用于对所述计算中心进行硬件定义，所述库与所述部件在计算中心中的一组安装规则相关联，定义要由计算中心满足的需求列表，以及基于至少一个安装规则的应用来生成库的能够符合所述需求列表的部件列表，该部件列表的所述部件遵守前述这些定义并且该部件列表在不能找到遵守前述这些定义和所述规则的部件的情况下能够是空的。

Description

辅助设计计算中心的方法

技术领域

本发明涉及通常称为HPC(高性能计算)“集群”的高性能计算机领域。本发明更特别涉及这样的计算机的设计。

背景技术

在把HPC集群安装到物理位置中之前，并且在其设计之前，存在这样的安装项目的成本和可行性的问题。

通常，当一个部门(企业、研究中心或其它)希望配备HPC集群时，其建立指定希望用于该集群的性能的细则。例如指定重要因素(如以flop(每秒浮点运算)计的计算容量、通带(Gb/s)、每秒输入/输出数量IOPS、电功耗(单位W、KW、MW)、热消耗等)的组合。其还给出用于容纳计算机的物理场所的描述。

计算机的设计者几乎不能改变该场所以使得其适于该计算机。事实上，该部门要求计算机的设计者使系统适于场所。

因此，在工业上发起符合部门的细则的计算机的设计之前，设计者应该能够保证其拥有的技术可允许实现适于被提供来以可接受成本容纳计算机的场所的计算机。

根据现有技术，借助于“图标程序”类型的软件进行HPC集群的描述，该类型软件允许精确地写下构成集群的每个设备(或部件)的类型和数量。

这些方案难以大规模实施，这是因为集群包括数千甚至数万个不同设备。事实上，设计者难以在心中管理包括数千(甚至数万)输入的图表程序。以表的形式的线性数据的管理和整合时间不是最优的并且不允许在组件之间的强交互和可视化。此外，该方案不允许真实考虑集群的最终物理安装。

因此设计者可以设置符合设定的细则的集群结构，但是发现其极难甚至不可能安装到提供的场所中。这样的情况因此需要完全改进结构，或者实现对场所的调整工作，而后者可能导致较大成本并且可能在初始集群安装设计预算中没有考虑。

因此存在这样的需求：辅助计算机(HPC集群)设计，尤其允许在工业设计过程中早期考虑计算机的最终物理安装。

发明内容

本发明的第一方面涉及通过计算中心的计算机辅助设计的方法，包括以下步骤：

－对被提供用于容纳计算中心的场所进行几何定义，

－对与所述场所相关联的物理约束进行定义，

－提供计算中心的部件的库用于对所述计算中心进行硬件定义，所述库与所述部件在计算中心中的一组安装规则相关联，

－定义要由计算中心满足的需求列表，以及

－基于至少一个安装规则的应用来生成库的能够符合所述需求列表的部件列表，该部件列表的所述部件遵守前述这些定义并且该部件列表在不能找到遵守前述这些定义和所述规则的部件的情况下能够是空的。

本发明还涉及创造性的方法，其中通过在早期在计算中心的设计中集成计算中心在所提供的场所中的最终安装的方法来响应于创建新计算中心(集群)的需求。

本发明还可允许早期检测能够在项目开始时遵守几乎预料不到的约束条件时呈现的问题，例如难以满足的技术需求，不足够的场地，等等。

本发明还允许在计算中心的最终成本方面进行精细经济估计，无论是在构成集群的材料方面，还是在被执行用于接纳符合需求的集群的布置劳动方面。

本发明符合预先提供计算中心的可行性的日益增加的需求，以便能够遵守被分配来放置这些复杂系统的预算和期限。

事实上，计算中心达到越来越大的尺寸，有时候具有不同尺寸和类型的几百千米的线缆，不同的节点模型，存储模型，网络交换机等。

本发明提供对变得难以实现的现有技术的纯智力概念的替代。

本发明允许考虑由细则(或所用技术)给出的约束以及所引起的约束。“所引起”的约束例如在某些线缆不能长达“n”米、不能具有大于“x度”的曲率半径的意义上的约束。其例如还是在不能把某个类型的设备放在另一类型的设备侧(由于例如热传递的问题)的意义上的约束。

这些约束可以根据安装规则而被定义并且产生。

可实施一个或多个硬件依赖性规则，根据硬件依赖性规则，一个部件的安装导致至少一个其它部件的安装。

这允许更精细评价要提供在计算中心的最终安装中的设备集合。因此更容易估计成本、尺寸、电消耗、热耗散或其它标准。

因此，当一个部件的存在由要求要满足的需求指示时，用于部件良好运行所需的硬件集合也被包含在所生成的列表中。

例如，基于计算中心的预先存在的虚拟表示来产生部件列表。

因此，可以考虑已实现的计算中心的项目。这可允许使方法加快。

该方法还可以包括以下步骤：

－显示所述场所的几何表示，以及

－显示所述部件列表中的在所显示的场所的几何表示之内的部件。

根据本发明的方法因此还与允许用户具有计算中心的现实视图并且可以直观地提供修改的图形界面相关联。

该方法还可以包括实施在部件之间的距离优化算法来把所述部件列表中的所述部件分布在所述场所的所述几何表示中的步骤。

因此，可以减少计算中心的线缆。实际上，所提供用于容纳集群的场所通常具有吊顶和/或活地板。线缆布置的结构因此被考虑为三维，具有多级线缆布置。

此外，可以优化地面上占据的空间或者设备的热分布。例如，可以涉及优化地分布“热”设备和“冷”设备以便优化能量封装。

该方法还可包括以下步骤：

－接收用于修改所生成的部件列表的命令，

－应用至少一个安装规则以确定是否能够修改列表，以及

－根据应用所述至少一个规则的步骤的结果来修改或不修改列表。

因此可以实时修改已生成的计算中心的配置。

还可以修改部件列表的部件的显示。

列表的修改可以与图形界面耦合到一起，图形界面实时显示计算中心和部件库的表示，因此允许用户从计算中心的表示中的库添加部件。用户还可以从计算中心的表示中删除部件。

所述物理约束包括以下中至少一项：

－由场所支持的最大重量，

－所支持的最大电功率，

－可用的最大空气调节功率，

－线缆通道的配置，

－进水口的配置，

－与外部的网络连接的配置，

―电连接的配置，

―冷点的配置，

―热点的配置。

约束可以是全局的(即涉及场所整体)或局部的(例如由活地板的每个板支持的最大重量，每个区域或每个机柜的电约束，每个区域或每个机柜的空气调节约束，等)。

所述需求列表包括以下中至少一项：

―计算性能需求，

―存储器的量需求，

―通带需求，

―数据流量需求。

通带可以涉及网络(例如互连)，存储，互连，存储器等。

本发明的第二方面涉及计算机程序，以及计算机程序产品和用于这样的程序和产品的存储介质，允许在该程序被存储在通过计算中心辅助设计设备的存储器中并被该设备的处理器执行时实施根据本发明的第一方面的方法。

本发明的第三方面涉及通过计算中心的计算机辅助设计的设备。

该设备包括：

－通信单元，被配置为接收对被提供用于容纳计算中心的场所的几何定义，对与所述场所相关联的物理约束的定义，以及对要由计算中心满足的需求列表的定义，以及

－处理单元，被配置为生成计算中心的部件的库的用于对所述计算中心进行硬件定义的部件列表，所述库与所述部件在计算中心中的一组安装规则相关联，该部件列表的所述部件能够基于至少一个安装规则的应用来满足所述需求列表，该部件列表的所述部件遵守前述这些定义并且该部件列表在不能找到遵守前述这些定义和所述规则的部件的情况下能够是空的。

该设备还包括被配置为存储所述库的存储器单元。

通信单元还可以被配置为与存储所述库的服务器进行通信。

处理单元还可以被配置为实施硬件依赖性规则，根据硬件依赖性规则，一个部件的安装暗示至少另一部件的安装。

部件列表是基于计算中心的预先存在的虚拟表示来生成的。

处理单元还被配置为控制所述场所的几何表示的显示以及所述部件列表中的在所显示的场所的几何表示之内的部件的显示。

处理单元还可被配置为实施在部件之间的距离优化算法来把所述部件列表中的所述部件分布在所述场所的所述几何表示中。

根据实施方式：

－通信单元被配置为接收用于修改所生成的部件列表的命令，以及

－处理单元还被配置为应用至少一个安装规则以确定是否能够修改列表，并且根据应用所述至少一个规则的步骤的结果来修改或不修改列表。

处理单元还可被配置为控制所述部件列表的所述部件的显示的修改。

根据本发明的第二方面和第三方面的目的至少导致与由根据第一方面的方法导致的优点中相同的优点。根据第三方面的设备可以包括用于实施由针对第一方面在方法中提到的可选特征的装置。

附图说明

通过阅读示例性而非限定的以下详细描述并参照附图，本发明的其它特征和优点将显得清楚，在附图中：

－图1示出用于接纳计算中心的场所的几何定义；

－图2A-2E示出与计算中心相关联的物理约束的图；

－图3示出根据一个实施方式的图示界面；

－图4和5是实施方式的实施步骤的流程图；以及

－图6示意地示出根据本发明的实施方式的设备。

具体实施方式

在下面描述中，提出辅助“HPC集群”类型计算机设计的工具。该工具允许设计者通过考虑计算机在所提供的场所中的物理安装来快速评价计算机项目的工业可行性。

其涉及属于计算机的优化工作设计过程，来同时符合计算机性能方面和安装成本和安装方面的需求。

当涉及生成新的计算机时，建立细则，其包括计算机应满足的一组需求，例如以flop(每秒浮点运算)计(例如百万兆次浮点运算)的计算容量，存储容量(例如万兆字节)，数据流量(每秒输入/输出)或其它。

这些性能可以通过关联计算机中通常出现的部件来实现：存储服务器、计算节点、或其他。通常，这些部件与其它硬件相关联，例如供电、冷却系统、网络交换机或其他。一般而言，设备的集合被组合在一般称为“机柜”的信息机柜中。

计算机的设备集合直接或间接互连，这需要连接线路和相关的连接部件(端口、插头等)。

基于细则，可以确定一组部件在彼此关联之后能够构成符合所表达的需求的集群。

根据一个例子，如果集群应存储800 To(百万兆字节)并且服务器存储80 To，则可以推导出集群应包括10个服务器。还可以推导出与这10个服务器相关联的附加设备数量和类型，例如所需的电源数量，冷却类型，以及用于组合这些部件所需的机柜数量。

根据其它示例，用于构成集群的部件被基于前面的项目选择。

例如，“类型”结构可以被保持在存储器中并且被重新使用并且可能的情况下调整。其可以涉及针对已知优化特征和拓扑的网络而预先定义的结构。因此可以基于纯硬件约束之外的拓扑约束来自动进行集群的设计。因此可以进行与根据理论技术数据推导出的纯理论优化相反的真实可用的性能优化。

在该设计阶段，仅具有要关联用于形成计算机的部件的列表。

根据本发明，还考虑了被提供用于接纳计算机的场所的配置。

因此，该场所在几何上被定义，例如考虑其三个维度上的尺寸。图1中示出三个维度的几何表示。根据图1的示例，场所是长度L、宽度I以及高度H的平行六面体。该场所包括进入门10和通风口11。门和通风口的尺寸假设是已知的。

该场所的几何定义允许考虑可用于安装信息机柜的极限高度和可用面积。特别地，可以知道可用体积的不规则性。实际上，可以会发生被提供用于计算机的场所不完全是平行六面体而例如其极限高度不是均匀的或者该场所的面积不是矩形的。

一旦知道该场所的几何定义，就可以知道可用于实现集群的部件是否可包含在该场所中。可以根据机柜安装规则想到更多或更少复杂的布置。例如，可以在机柜之间提供或不提供间隙。

此外，还定义了场所的几何配置、与场所相关的物理约束。

实际上，被用于构成集群的设备可能需要特别的布置。例如，需要水循环冷却的设备应该被放置在水源的附近。类似地，电源的设置可以对信息机柜在场所中的定位产生影响。

图2A示出可以与图1的场所相关联的某些物理约束。

门10和通风口11的存在本身示出约束。

此外，电源的数量有限并且处于固定位置。此外可以有多种类型的电源。在场所的在门一侧的第一角处地面上有4MW的电源200。在场所的在门一侧的第二角处地面上有2MW的电源201。在场所的在与门相面对的第三角处地面上有2MW的电源202。在场所的在与门一侧的第四角处地面上有5MW的电源203。最后，在场所的中心处地面上有4MW的电源204。

该场所还包括两个线缆轨道205和206，这两个轨道纵向穿过场所并且分别包括两个开口207、208和209、210。这些线缆轨道允许容纳连接集群的各种设备的电缆和网络线缆。

该场所还可以包括例如由于通风口的分布而导致温度或高或低的区域。因此可以定义冷点，也就是相对低温的区域，以及热点，也就是相对高温的区域。通常，需要强冷却的设备应该优选地被放置在冷点附近并且应该避免放在热点附近。

根据图1A的配置纯属示例性的。可以想到网络线缆、电缆或水(冷却)分配网络的其它配置。

例如，图2B示出如下场所211：其具有吊顶212，和不同位级的活地板，例如此处两级213、214。吊顶可以自身还包括多个位级。

例如，吊顶包括网络布线，如图2C所示，图2C是吊顶的俯视图。该网络包括网络集线器215(网络1)和216(网络2)，通信线缆217、218的网络从这个集线器延伸。在这些通信线缆上设置有可从场所211访问的连接端口219、220、221。这些连接端口允许连接信息机柜。这些连接端口的位置可以取决于吊顶的配置，这例如是由于可用于放置集线器215或216的体积。

活地板213的第一位级包括例如冷却水分配网络，如图2D所示，图2D是活地板的第一位级的俯视图。该级活地板包括用于供给和排空冷却回路223的进水口和排水口222。进水口经由冷却模块237来供给回路223。冷却回路在活地板中弯曲前进以便覆盖该场所的表面。连接点224-227在回路上规则地存在并且可从场所访问以便连接信息机柜来通过冷却水流经冷却模块对信息机柜进行冷却。鉴于水的流动方向，例如首先从点224通向点227，在点224处可用的水比在点227出的水更冷，这是因为在点224处，水直接来自冷却模块。这可以构成需要更多制冷的机柜的位置的约束，这些机柜优选地连接到最冷的连接点。最后，该级活地板213包括(高低方向)电缆通道228-230用于使电缆从下活地板214一级向场所通过。

第二级活地板214包括例如电功率分配网络，如图2E所示那样，图2E是活地板的第二级的俯视图。该级活地板包括两个电源231(PWR1)和232(PWR2)。例如，源231具有比源232小的功率。功率分配线缆233、234、235从这些电源根据该场所的表面网格延伸。例如，网格取决于可由其中包括该场所的建筑物的电网的输入点给定的电源的位置。该网格还可取决于位于上级的冷却回路，以便使线缆通道不直接位于管道下方。在线缆通道的位置处存在可从该场所访问以连接信息机柜的连接插头。电网网格因此可以构成信息机柜的放置约束，尤其是在其功率需求方面。例如，要求大功率的机柜应放置在线缆通道附近以便连接到较大电源232。

一旦该场所的物理约束已知，就可以细化集群的设计。

例如，消耗大电功率的设备应连接到电源203，这是因为其涉及更大的电源。这意味着这些设备应该位于该场所的其中存在该电源的角落处。

又例如，电负荷应该分散，但大多数设备应具有冗余供电。因此应使设备优化地分布并且考虑到其它约束：距离，冗余度，电相位，或其他约束。

根据本发明，部件库存储这些部件的特性(尤其是其尺寸，其耗电)，与之相关联的部件(供电、网络连接或其它)的列表，或任何其它特性。

库与设备的安装规则集合相关联。例如，其涉及指出应通过水循环冷却的设备类型应处于进水口的附近，或根据耗电来分布这些设备，以及在房间里分布电源等。

根据本发明，基于定义集群要满足的需求的细则，选择库的部件。当进行该选择时，考虑该场所的几何定义以及该场所的物理约束。为此，可应用与库相关联的安装规则。

结果得到设备列表(“Netlist”)以及在该场所中的硬件配置方面(尤其是在这些设备之间的互连)和空间配置方面的配置。

如果不能选择这样的设备，则可以生成空列表。替代地，使用指示要在该场所中操作的布置的消息(例如对附加电源的需求，对附加空间的需求，等)来产生列表。

基于该列表，可以使设计者容易地估计集群的总成本并且在可能的情况下估计要在该场所中进行的布置的可能成本。

为了便于设计，可以显示该场所的三维视图，其允许考虑该场所的几何配置、该场所的物理约束、以及集群的布置的物理约束。

图3示出这样的视图。

其涉及软件图形界面，更一般称为“窗”，包括其中显示在该场所中安装的集群的三维尺寸表示的第一框300。该表示采用图1和图2的附图标记。

集群的两个信息机柜301、302根据按照细则确定的布置、该场所的几何形状、物理约束以及安装规则而表示为三维。为了简洁，仅示出两个机柜但实际中集群包括更多个机柜。

在本示例中，机柜301连接到电源202并且连接到线缆轨道206。机柜302连接到电源203并连接到线缆轨道205。

部件可以根据类型颜色代码或状态来表示以便接近现实表示。

用户可以通过操作对选定区域的缩放并且通过使视图偏移以根据不同视角观看该场所来在该场所中进行导航。

被选择用以构成集群的部件的列表在框303中显示以便允许用户知道在集群中存在的全体部件。实际上，机柜的三维视图可能不足以知道每个机柜的内容。

用户还可以通过添加或减少部件来修改集群。为此，框304显示根据本发明的部件的库。

例如，用户从库中选择一个部件，然后将其从框304滑动到框300(拖放)。然后实施列表的更新过程。例如，应用一个或多个安装规则来确定是否可以添加或移除一个部件。

如果这是可以的，则列表被修改并且三维视图也被修改。

根据本发明的辅助设计计算中心的工具因此允许向用户(例如设计者或负责响应于招标的人)提供：

－可用于实现集群(节点模型，交换机的模型，存储机箱的模型，或其它)的设备(部件)的完整分类；

－允许直观地(几何数据(x,y,z))限定用于容纳集群而提供的场所的界面；

－定义与场所相关联的物理约束(活地板，线缆通道，空气调节口，进水口，供电口或其它)的可能性；

－定义用于形成集群的分类中可用的布置(部件在场所的2D或3D表示中的定位)的可能性；

－通过自动使用距离优化算法来实现各个对象(电网、以太网、互连……)之间的连接的可能性；

－通过从一开始考虑适于集群的配置规则(连接定位，结构优化，或其他)来设计集群的可能性；

－硬件依赖性的自动集成(因此，例如当用户选择库中的节点时，一个电源就自动与该节点相关联，又例如，如果涉及业务节点，在需要双重供电的情况下就选择双重供电)。

根据一个实施方式，根据本发明的辅助设计工具被“预售”(工业设计阶段之前的商业阶段)业务所使用，以能够根据客户需求、可用于接纳集群的场所、以及可用于实现集群的设备来考虑集群的可行性。该工具还可以用于数字估算该项目。

根据本发明的界面，例如根据图3的界面，允许获得接近在该场所中安装的最终集群的现实视觉：机柜的定位，各种设备在机柜中的定位。

根据实施，可以模拟集群功率(即能耗)上升。例如涉及计算集群的能耗和热耗散并且提供结果的图形表示。因此，可以确定在该场所中可用的功率和制冷能力是否对于由该集群要求的电负荷是足够的。该场所的布置因此可以基于该模拟而决定。

还可以确定最大节点数量(以及节点所依赖的设备)并且因此确定理论最大功率(每秒浮点运算)。

在用于集群的细则中，能量包络、场所尺寸、以及计算功率可以是有决定作用的标准。

根据本发明的界面允许用户实时处理全部这些标准来设计集群，并在可能的情况下改正某些方面，例如根据前面的集群项目来改正。

本发明可以实现为软件形式，例如以Java语言。

图形界面、特别是框300中的图示可以分几个层级进行：

－全局(场所的完整计划)，

－带有约束的全局(场所的带有活地板、电源、空气调节等的表示的计划)，

－带有设备的全局(场所的计划，设备和物理约束)，

－根据信息机柜的视野(机柜)，

－根据能耗的视野(用于示出其中能耗最高的区域的颜色图表)，

－根据热耗散的视野(用于示出其中热耗散最高的区域的颜色图表)，

－根据网络的视野(管理以太网，BMC以太网，电气互连等)，

－根据设备的视野(设备的所有互相依赖性的视野)，

－气流视野(使用在通风机处的设备的属性的信息来模拟由设备生成的气流以及空气流动方向，以允许通过使热流相对于冷流定位来优化热交换)。

根据本发明的工具可以允许生成“Netlist”(即要控制的部件的完整列表，安装和布线规则)。

在一个实施方式中，该工具允许定义每个节点在集群中的角色并定义相关联的软件概况(要安装的包的列表，配置)。

图4是在一个实施方式中实施的步骤的流程图。

技术细则被建立并包括关于集群应满足的需求的一组标准。还建立用于容纳集群的场所的规划。

然后用户在计算机(或在被配置为实施方法的任何其它设备)上发起软件应用。

在第一步骤S400时，例如经由图形界面，用户在几何方面定义场所。例如其在键盘上输入场所的尺寸。替代地，用户填写描述场所几何形状的三维建模文件。

随后，在步骤S401时，用户定义场所的约束。例如，软件界面本身提出在容纳集群的场所中常遇到的“类型”约束。其可以涉及活地板、进水口、电连接、门、通风口、线缆通道等。用户还可以指定所支持的最大重量、在该场所中总共可用的电功率、空气调节功率等。

如对于场所的几何定义，这些数据可以从专用文件来填写。

在步骤S402时，定义集群应满足的需求，例如尤其是：

－在原始性能(flop)方面的需求，

－在总存储器和/或每节点存储器方面的需求，

－存储方面的需求，

－在管理网络通带方面的需求，

－在互相连接的网络的通道和延迟方面的需求，

－在以所要求的流量和连接类型(光纤、铜等)与外界(骨干网)的连接方面的需求。

一旦根据其物理约束并在几何上定义了场所，并且一旦知道了集群的需求，就在步骤S403时建立符合需求的组件库的部件的一个或多个暂时列表。开始时，该场所并未被考虑。这样的步骤允许例如从前面的集群项目开始进行。在该步骤期间，可以应用硬件依赖性规则以确定要包括在列表中的部件，这些部件的存在源自另一设备的使用来符合细则的需求。

一旦执行了步骤S403，就获得一个或多个列表。因此然后涉及从这些列表中确定允许在如根据几何形状和物理约束而定义的场所中安装的列表。

然后实施布置算法来确定对于每个列表，是否全体设备都可以安装在该场所中。该算法组合了一组安装规则并且在步骤S404时实施。

例如，确定了要用于组合全体部件的信息机柜的数量，然后由该数量的信息机柜占据的表面积(在可能情况下考虑机柜之间的空隙)被与该场所中可用的表面积相比较。这允许从这些列表中进行初步选择。事实上，如果机柜占据的表面积大于该场所的表面积，则不可以把集群布置在该场所中。

随后，考虑诸如电源分布、进水口、通风之类的安装规则。规则的应用顺序可以例如依赖于被给予每个规则或每个规则的过滤容量的重要性。应注意，规则的应用除了保证部件允许集群符合需求并且保证集群能够安装在场所中，还旨在从步骤S403时确定的列表中选择更好的列表。

当一个列表符合步骤S404时应用的规则，其在步骤S405时被存储。当一个列表不符合步骤S404时应用的规则时，其在步骤S406被删除。

在骤S407时，确定是否考虑了步骤S404时生成的所有列表。如果还有规则未被应用的列表，返回步骤S404。

如果考虑了所有列表，则在步骤S408时生成最终列表。可以考虑多个列表符合步骤S404的规则的情况。因此是用户选择最好的列表。替代地，根据预定规则(例如成本最优，实施复杂度，所需的设备数量等)来挑选列表。这允许选择用于给定标准的最优方案。

在参照图4描述的示例中，在场所的几何形状及其物理约束之前考虑了集群的需求。然而，替代地，可以首先考虑场所的几何形状及其约束条件来获得暂时性列表，然后使用要满足的需求来从这些暂时性列表中选择一个或多个列表。

图5示出用于允许用户实时修改(或调节)集群而实施的步骤。

在步骤S500时，在屏幕上显示场所的图形表示。该表示可以是二维或三维的。用户可以通过使视角变化来在该表示中导航。这样的表示在图1中示出。

在步骤S501时，场所的物理约束被添加到该场所的几何表示。这样的步骤所得的场所的表示被示出图2上。

随后，基于集群的部件列表(例如在S408的步骤时产生的列表)，根据符合安装规则(例如在步骤S404时应用的规则)的布置，集群的部件被显示在该场所的表示中。

在该阶段，用户总可以在该场所的表示中导航，如参照图3所示的那样。

例如通过在根据图3所示的界面中点击专用按钮(未示出)，步骤S500、S501和S502的触发可以自动发生或通过用户的干预而发生。特别地，部件的显示可以通过用户从如步骤S408的步骤时生成的全部列表中选择列表来触发。

返回图5，当用户希望修改所表示的集群时，其发出在步骤S503时接收的一个命令。例如，涉及使图3的框304的部件滑动(拖拽)到同一图的框300中。

当接收这样的命令时，确定是否可以在继续遵守集群的需求和安装规则的同时修改列表。该检验在步骤S504时实施。

如果不可以修改列表，则在步骤S505时向用户显示错误消息。

如果可以修改列表，则通过返回步骤S502来更新在步骤S506时修改的新列表然后集群的显示。

可以根据允许在极低或极高的水平修改集群的细节水平来进行集群的显示。例如，可以定位具有已经定位的节点的整个机柜。还可以能够改变节点(或一组)的处理器，改变存储器的类型(不同频率)，等等。

在修改集群之后，可以呈现对某些标准的影响，例如能量包络、总性能的改变、热损失的分布等。

为此，可以显示场所的特定表示，例如具有在场所的损失较高的位置处的红色区域以及在不那么高的位置处的蓝色区域的热损失图，颜色梯度表示中间区域。对于电消耗等，可以想到同样类型的图。

因此可以获得具有安装的集群的场所(机房)的现实表示，例如具有全部线缆布置(端口到端口)。

集群的部件列表可以构成“网表”，其包含解决方案的全部组成部分(类型N的节点数量，类型X的PDU数量，线缆的尺寸和类型，等等)以及其互连连接。

本发明可以允许根据其中提供了一组参数的简单图示自动地生成基本方案，来响应于细则的需求，然后基于“可用的”(或可从集群的建造者处获得的)部件库生成了一个解决方案。所产生的该方案允许具有可在随后显示的集群的第一版本。

本发明允许快速直观评估集群的可行性和在可能的情况下的实现成本及其实施。

根据本发明，可在集群设计早期考虑集群的最终安装。

此外，该表示可允许生成线缆布置标签并向负责集群安装的人员提供构成集群的设备之间的定位和连接的精确列表。这些标签可以给出线缆的长度和模型。

本发明可以由信息装置如计算机实施。可以想到实施根据本发明的方法的软件的本地执行或远程执行。部件库可以具有较大的存储量。因此，可能受关注的是在多个用户可以访问的应用服务器内具有实施根据本发明的方法的软件和库。

可以基于图4和图5的流程图并且基于所详细给出的本说明书来实现用于实施根据本发明的实施方式的方法的计算机程序。

参照图6描述根据一个实施方式的由计算中心(集群)的计算机进行的辅助设计设备。

图6的设备600包括存储器单元601(MEM)。该存储器单元包括用于非持续性存储在实施根据本发明的方法时使用的根据多个实施方式的计算数据(例如步骤S403时确定的暂时性列表)的随机存取存储器。存储器单元此外包括用于存储例如计算机程序的非易失性存储器(例如EEPROM类型)，用于由该设备的处理单元602(PROC)的处理器(未示出)执行。存储器单元可例如存储该场所的几何定义、物理约束、部件库、全部安装规则、要满足的需求、以及在步骤S408时生成的列表。存储器单元还可以存储具有例如部件列表、场所的几何定义、物理约束的定义等的预先存在项目的描述。

该设备还包括通信单元403(COM)，用于例如接收来自用户的命令、向屏幕(未示出)发送显示数据、或接收描述场所的几何形状、物理约束、要满足的需求等的文件。

通信单元还可以被配置为与存储部件库的服务器(未示出)通信。

在更详细的结构(未示出)中，该设备包括：

－需求(总计算功率，总存储器容量或每节点存储器容量，存储容量，等等)的定义模型，

－与部件和安装规则相关联的数据的部件库的存储模块，

－机房规划管理模块，例如3D模块(地面规划，活地板，线缆通道，能量管理，空气调节管理，重量管理，进水口，等)，

－创建组合对象(基于库并遵守约束来创建信息机柜及其部件)的图形引擎，

－信息机柜管理模块(在机柜中的部件的安装管理，相关约束的管理，硬件依赖性的管理，等)，

－机柜间互连管理模块，

－能量管理模块，用于例如确定集群的图和能量消耗，

－热耗散管理模块，用于例如确定集群的图和热耗散，

－安装规则的全局管理引擎(依赖性规则应用，线缆布置规则，设备间连接规则，等)，

－网络管理模块(以太网，互相连接，电气存储，等)，

－布置优化模块(节点的放置，线缆的长度，等)，以及，

－根据所提供的准则来自动生成初始配置的模块。

当然，本发明不限于所描述的实施方式，可以进行其它变型和特征组合。

参照附图在详细给出的本说明书中描述并示出了本发明。然而，本发明不限于所示出的实施方式。本领域技术人员通过阅读本说明书和附图可以推导并实施其它变型和实施方式。

在权利要求中，词语“包括”不排除其它部件或其它步骤。不定冠词“一”不排除复数。单个处理器或多个其它单元可以用于实施本发明。所示或要求保护的不同特征可以有利地组合。其在说明书或在不同从属权利要求中的存在事实上不排除组合的可能性。附图标记不应理解为对发明范围的限制。

Claims (21)

1.一种通过计算中心的计算机进行的辅助设计方法，包括以下步骤：

－对被提供用于容纳计算中心的场所进行几何定义(S400)，

－对与所述场所相关联的物理约束进行定义(S401)，

－提供计算中心的部件的库(304)用于对所述计算中心进行硬件定义，所述库与所述部件在计算中心中的一组安装规则相关联，

－定义要由计算中心满足的需求列表(S402)，以及

－基于至少一个安装规则的应用(S404)来生成库的能够符合所述需求列表的部件列表，该部件列表的所述部件遵守前述这些定义并且该部件列表在不能找到遵守前述这些定义和所述规则的部件的情况下能够是空的。

2.根据权利要求1所述的辅助设计方法，还包括实施硬件依赖性规则的步骤，根据该硬件依赖性规则，一个部件的安装导致至少一个其它部件的安装。

3.根据前述权利要求之一所述的辅助设计方法，其中部件列表是基于计算中心的预先存在的虚拟表示来生成的。

4.根据前述权利要求之一所述的辅助设计方法，还包括以下步骤：

－显示(S500)所述场所的几何表示，以及

－显示(S502)所述部件列表中的在所显示的场所的几何表示之内的部件。

5.根据权利要求4所述的辅助设计方法，还包括实施在部件之间的距离优化算法来把所述部件列表中的部件分布在所述场所的所述几何表示中的步骤。

6.根据前述权利要求之一所述的辅助设计方法，还包括以下步骤：

－接收(S503)用于修改所生成的部件列表的命令，

－应用(S504)至少一个安装规则以确定是否能够修改列表，以及

－根据应用所述至少一个规则的步骤的结果来修改(S505)或不修改列表。

7.根据权利要求6所述的辅助设计方法，通过与权利要求4或权利要求5结合，还包括修改所述部件列表的所述部件的显示的步骤。

8.根据前述权利要求之一所述的辅助设计方法，其中所述物理约束包括以下中至少一项：

－由场所支持的最大重量，

－所支持的最大电功率，

－可用的最大空气调节功率，

－线缆通道的配置，

－进水口的配置，

－与外部的网络连接的配置，

―电连接的配置，

―冷点的配置，

―热点的配置。

9.根据前述权利要求之一所述的辅助设计方法，其中所述需求列表包括以下中至少一项：

―计算性能需求，

―存储器的量需求，

―通带需求，

―数据流量需求。

10.一种包括指令的计算机程序，当该计算机程序被计算中心的辅助设计设备的处理器执行时用于实施根据权利要求1至11之一所述的方法。

11.一种计算中心的辅助设计设备，包括：

－通信单元(603)，被配置为接收对被提供用于容纳计算中心的场所的几何定义，对与所述场所相关联的物理约束的定义，以及对要由计算中心满足的需求列表的定义，以及

－处理单元(602)，被配置为生成计算中心的部件的库的用于对所述计算中心进行硬件定义的部件列表，所述库与所述部件在计算中心中的一组安装规则相关联，该部件列表的所述部件能够基于至少一个安装规则的应用来满足所述需求列表，该部件列表的所述部件遵守前述这些定义并且该部件列表在不能找到遵守前述这些定义和所述规则的部件的情况下能够是空的。

12.根据权利要求11所述的辅助设计设备，还包括被配置为存储所述库的存储器单元(601)。

13.根据权利要求11所述的辅助设计设备，其中所述通信单元被配置为与存储所述库的服务器通信。

14.根据权利要求11至13之一所述的辅助设计设备，其中所述处理单元还被配置为实施硬件依赖性规则，根据该硬件依赖性规则，一个部件的安装导致至少一个其它部件的安装。

15.根据权利要求11至14之一所述的辅助设计设备，其中部件列表是基于计算中心的预先存在的虚拟表示来生成的。

16.根据权利要求11至15之一所述的辅助设计设备，其中处理单元还被配置为控制所述场所的几何表示的显示以及所述部件列表中的在所显示的场所的几何表示之内的部件的显示。

17.根据权利要求16所述的辅助设计设备，其中处理单元还被配置为实施在部件之间的距离优化算法来把所述部件列表中的所述部件分布在所述场所的所述几何表示中。

18.根据权利要求11至17之一所述的辅助设计设备，其中：

－通信单元被配置为接收用于修改所生成的部件列表的命令，以及

－处理单元还被配置为应用至少一个安装规则以确定是否能够修改列表，并且根据应用所述至少一个规则的步骤的结果来修改或不修改列表。

19.根据权利要求18所述的辅助设计设备，通过与权利要求16或权利要求17结合，其中处理单元还被配置为控制所述部件列表的所述部件的显示的修改。

20.根据权利要求11至19之一所述的辅助设计设备，其中所述物理约束包括以下中至少一项：

－由场所支持的最大重量，

－所支持的最大电功率，

－可用的最大空气调节功率，

－线缆通道的配置，

－进水口的配置，

－与外部的网络连接的配置，

―电连接的配置，

―冷点的配置，

―热点的配置。

21.根据权利要求11至20之一所述的辅助设计设备，其中所述需求列表包括以下中至少一项：

―计算性能需求，

―存储器量需求，

―通带需求，

―数据流量需求。