CN109753400B

CN109753400B - 一种能耗调节方法及边缘数据中心系统

Info

Publication number: CN109753400B
Application number: CN201711062815.2A
Authority: CN
Inventors: 包静; 杨万辉
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Gansu Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Gansu Co Ltd
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2020-07-21
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: CN109753400A

Abstract

本发明实施例提供一种能耗调节方法及边缘数据中心系统，用于解决现有技术中边缘数据中心系统的能耗较高的技术问题。该方法还包括：确定边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备的当前总能耗功率值及服务器机柜的当前温度；判断当前总能耗功率值是否处于当前温度对应的能耗调定点范围内；若未处于，对多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整，以使调整后的多个功能设备的总能耗功率值处于能耗调定点范围内；其中，负反馈调整用于降低输入第一部分功能设备的电压电流，正反馈调整用于增大输入第二部分功能设备的电压电流。

Description

一种能耗调节方法及边缘数据中心系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种能耗调节方法及边缘数据中心系统。

背景技术

随着云计算和大数据的发展，数据中心的海量增长，国内数据中心能耗值严重偏高，不仅给数据中心的维护企业带来高额的电费，更给社会带来巨大的能源浪费。为了实现绿色的云计算环境，网络运营商一直在寻找一种更加经济的基础设施解决方案，以减少网络传输延迟、减少能源消耗，使其具有更好的可扩展性等，为了达到这些要求，一种新型的互联结构应运而生，它是边缘数据中心。

目前，边缘数据中心有两种主要类型，一种是由服务或托管商提供小型设施，用于服务另外一个办公区，另外一种被定义为模块化站点，通常安置在企业自己拥有的主要网络边界。边缘数据中心服务可以让每个人，无论身在何处，都感觉像在和总部办公室一样,使用相同的系统，获得相同的性能与功能。

然而，在实现边缘数据中心，部分小区用户体验互联网电视时出现卡顿现象，需要将部署在核心机房的缓存服务器下沉至传输汇聚节点，但大量现有传输汇聚节点剩余空间受限，无法解决相关设备布置在传输汇聚节点的需求，因此，现有技术中边缘数据中心的能耗仍然较高。

发明内容

本发明实施例提供一种能耗调节方法及边缘数据中心系统，用于解决现有技术中边缘数据中心系统的能耗较高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种能耗调节方法，包括：

确定边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备的当前总能耗功率值及所述服务器机柜的当前温度；其中，所述边缘数据中心系统用于对所述多个功能设备获取的数据进行处理及管理；

判断所述当前总能耗功率值是否处于所述当前温度对应的能耗调定点范围内；其中，所述能耗调定点范围用于指示所述服务器机柜正常工作时，在不同温度下的所述多个功能设备的总能耗所处的预设功率范围；

若未处于，根据所述当前总能耗功率值及所述能耗调定点范围对所述多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对所述多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整，以使调整后的所述多个功能设备的总能耗功率值处于所述能耗调定点范围内；其中，所述第一部分功能设备的单体温度高于所述第二部分功能设备的单体温度，所述负反馈调整用于降低输入所述第一部分功能设备的电压电流，所述正反馈调整用于增大输入所述第二部分功能设备的电压电流。

可选的，在确定边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备的当前总能耗功率值及所述服务器机柜的当前温度之前，所述方法还包括：

获取边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备在至少两个正常状态下的至少两个总能耗功率值，及确定所述服务器机柜在所述至少两个正常状态下的平均温度；

确定所述至少两个总能耗功率值对应的平均总能耗功率值及标准差；

根据所述平均能耗功率值及标准差，确定所述服务器机柜在所述平均温度下所对应的能耗调定点范围。

可选的，根据所述当前总能耗功率值及所述能耗调定点范围对所述多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对所述多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整，包括：

确定所述多个功能设备单体温度高于预设温度的第一部分功能设备，及单体温度低于所述预设温度的第二部分功能设备；其中，所述预设温度大于等于所述当前温度；

确定所述当前总能耗功率值与所述能耗调定点范围的最小门限值之间的第一功率差值，及所述当前总能耗功率值与所述能耗调定点范围的最大门限值之间的第二功率差值；

根据所述第一功率差值降低所述第一部分功能设备的电压电流，及根据所述第二功率差值增大所述第一部分功能设备的电压电流。

可选的，根据所述第一功率差值降低所述第一部分功能设备的电压电流，及根据所述第二功率差值增大所述第一部分功能设备的电压电流，包括：

根据所述第一功率差值降低所述第一部分功能设备的电压电流；

确定所述第一部分功能设备的温度下降且小于等于所述当前温度，结束所述第一部分功能设备的电压电流的调整，并根据所述第二功率差值增大所述第二部分功能设备的电压电流，以使所述多个功能设备的总能耗功率值处于所述能耗调定点范围内。

可选的，在根据所述当前总能耗功率值及所述能耗调定点范围对所述多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对所述多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整之后，所述方法还包括：

分别确定按照所述正反馈调整和所述负反馈调整时所述电源的转换效率；

根据所述转换效率调整与所述服务器机柜连接的至少一个负载设备的电源输出功率。

第二方面，本发明实施例提供一种边缘数据中心系统，包括：

服务器机柜，包括多个功能设备；

电源设备，用于为所述多个功能设备提供工作电源；

边缘数据中心监控服务系统，用于检测所述多个功能设备的总能耗功率值及服务器机柜的温度，并基于检测的数据建立总能耗模型，所述总能耗模型用于指示所述服务器机柜的温度与所述多个功能设备的总能耗功率值之间的对应关系；

反馈控制调整管理系统，用于根据所述总能耗模型确定所述服务器机柜的当前温度对应的能耗调定点范围，并判断所述多个功能设备的当前总能耗功率值是否处于所述能耗调定点范围内，在确定未处于时，根据所述当前总能耗功率值及所述能耗调定点范围对所述多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对所述多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整，以使调整后的所述多个功能设备的总能耗功率值处于所述能耗调定点范围内；其中，所述第一部分功能设备的单体温度高于所述第二部分功能设备的单体温度，所述负反馈调整用于降低输入所述第一部分功能设备的电压电流，所述正反馈调整用于增大输入所述第二部分功能设备的电压电流。

可选的，所述边缘数据中心监控服务系统还用于：

获取所述服务器机柜包括的多个功能设备在至少两个正常状态下的至少两个总能耗功率值，及确定所述服务器机柜在所述至少两个正常状态下的平均温度；

可选的，所述反馈控制调整管理系统用于：

第三方面，本发明实施例提供一种计算机装置，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第一方面所述方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的方法。

本发明实施例中，通过对服务器机柜中多个功能设备的总能耗功率值和机柜的温度进行检测，进而判断当前总能耗功率值是否处于当前温度对应的能耗调定点范围内，该能耗调定点范围为预先设置的，可以用于指示服务器机柜正常工作时，在不同温度下的所述多个功能设备的总能耗所处的预设功率范围，故在确定当前总能耗功率值未处于当前温度对应的能耗调定点范围内时，可确定当前温度异常，进而即可启动正负反馈进行调整，而基于能耗调定点范围进行的调整可以使得正/负反馈在靠近调定点的一个小范围内往复变动，有助于提高电源设备的转换效率，从而降低边缘数据中心的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的边缘数据中心系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的能耗调节方法的流程图；

图3为本发明实施例中提供一种计算机装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

首先，对本发明实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

1)服务器机柜，包括可容纳23U至42U的服务器单个机架，内部可以部署有多个功能设备，例如不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)直流系统，冷却单元，机架访问和环境监控设备等。同时，还可以存储有网络和计算设备与5G-BBU部署在内。本发明实施例中，服务器机柜可以称为边缘数据中心微型机柜。

在实际应用中，服务器机柜的外壳可以是防火和绝缘的，因此可将服务器机柜放置在服务器机房外，节省宝贵的数据中心空间。

2)多个功能部件，可以是指服务器机柜中可以用于进行正反馈和负反馈两个部分。本发明实施例中，多个功能部件可以包括核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、光线路终端(optical line terminal，OLT)、第5代第五代移动通信技术室内基带处理单元(5Generation Building Base band Unit，5G-BBU)设备。

通常来说，核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备在低功耗模式下所占的功耗可能低于整体最大总功耗的30％，而在最大负载下满负载工作，则将超过最大总功耗的70％。目前绝大部分微型数据中心的核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的功耗可以被分为正反馈和负反馈两个部分，正负反馈部分的功耗与输入电压电流有关，通常正负反馈部分的功耗p(t)与电压u(t)的平方和电流i(t)成正比，而电流与电压有着接近线性的关系，这使得微型数据中心核心设备的功耗具有较强正反馈性。

例如，核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU的最低总功耗为700w，最高频率为2400w，在实际情况下，服务器机柜可能并不是满载的，可能有核处于空闲状态，有的核处于低利用率状态，因此，服务器机柜包含了较大的正负反馈功耗。

3)负反馈，其作用是能够使微型数据中心系统综合总能耗保持相对稳态。主要是通过降低机柜冷却的制冷量和改变供电方式来实现微型数据中心系统具有负反馈的自我调节机制，自动保持总能耗生态平衡，实现节能的目的。

4)正反馈，其作用正好与负反馈调节相反，即微型数据中心系统中核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU总功耗变化所引起的供电方式和机柜冷却一系列变化。

本发明实施例中，一个“正反馈”的电流功率增加时，即边缘微数据中心综合总能耗达到最大“调定点”时，另一个“负反馈”的电压电流功率则减小，即边缘微数据中心综合总能耗达到最小“调定点”；一个“正反馈”的电流功率相应的减少，另一个“负反馈”的电压电流功率则增大，正反馈/负反馈的状态轮流转换。当然，对负载服务器而言，“正反馈”在推动服务器电源的转换效率达到最佳节能值时，一个“负反馈”在降低电压电流功率值，协助正反馈共同完成一体化边缘数据中心供电输出任务。

5)本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例中提供一种边缘数据中心系统的结构示意图，该系统可以包括服务器机柜、电源设备、边缘数据中心监控服务系统和反馈控制调整管理系统，即该边缘数据中心系统可是一体化边缘数据中心系统。当然，边缘数据中心系统还可以包括用于存储正负反馈控制数据的数据存储库，图中一并示出。

本发明实施例中，边缘数据中心监控服务系统和反馈控制调整管理系统均可以对应有相应的功能模块，这些功能模块以及电源设备和数据存储库可以一同设置在服务器机柜内。

具体来说，电源设备可以为服务器机柜中的多个设备提供相应的工作电源，同时还可以为与服务器相连的相应的负载提供工作电源。电源设备可以包括多个电源模块，各电源模块可以根据正负反馈的调整需求改变提供给相应功能设备的电压电流。

边缘数据中心监控服务系统可以采集边缘数据中心系统部署的所有设备的正常功耗，即各设备稳定运行时的功耗，例如采集服务器机柜中多个功能设备，即核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的边缘微数据中心的利用率，以及核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的边缘微数据中心的总能耗功率，并记录系统时间，进而计算利用率，并建立所有设备的使用率总能耗模型。

在实际应用中，边缘数据中心监控服务系统出来检测边缘数据中心系统中服务器机柜中多个功能设备的功耗外，还可以检测互联网数据中心(Internet Data Center，IDC)设备资源利用率的正/负反馈控制调整，配套电源设备资源利用率的正/负反馈控制调整，IDC/配套电源设备功耗正负反馈控制调定点开/关状态等等，其中IDC设备可以是指服务器机柜中的功能设备。

总能耗模型可以反馈服务器机柜的温度与多个功能设备的总能耗功率值之间的对应关系，并可将该对应关系存储到数据存储库中，以便反馈控制调整管理系统在进行正负反馈调整时进行调用。通常来说，总能耗功率值越大，温度也就越高。依据总能耗模型，系统可以根据已知预报变量的变化来估计或预测相应变量的变化情况，或者根据相应变量来对预报变量作一定的预测，可以有效地预估计单个设备对服务器机柜总能耗功率值的影响。

本文中，反馈调整管理系统可称边缘数据中心资源分配和状态的正负反馈调整管理系统，可以用于基于多个功能设备的总能耗功率值确定相应的调定点，进而根据调定点进行正负反馈调整。

在实际应用中，边缘数据中心监控服务系统与反馈调整管理系统部分之间可以具有往返的双向信息反馈联系，即边缘数据中心监控服务系统有信息传至受控边缘数据中心资源分配和状态的正负反馈调整管理系统，受控边缘数据中心资源分配和状态的正负反馈调整管理系统也不断有信息送返边缘数据中心监控服务系统，正负反馈控制数据存储库以不断矫正和调整一体化边缘数据中心所有设备正常功耗状态。

反馈调整管理系统可以是一种“闭环”系统，即边缘数据中心监控服务系统发出信号，指示反馈调整管理系统活动，正负反馈控制数据存储库中都设置了一个反馈“调定点”，反馈调整管理系统反馈对微型数据中心系统综合总能耗调节就以这个调定点为参照水平，即规定微型数据中心系统综合总能耗的调整只能在靠近调定点的一个狭小范围内往复变动。

本发明实施例中，反馈调整管理系统可以用于IDC/配套电源设备功耗正负反馈控制调度控制引擎，以及实现配套电源设备控制IDC设备输出正反馈功耗，及对IDC设备负反馈配套电源输出功耗控制，以及基于IDC与配套电源设备功耗状态的范围调整开关状态。

但由于目前还存在正反馈/负反馈的状态轮流转换过程中电压电流功率的总功耗，跟踪模型与实际运行服务器之间的不匹配，会导致不同的正反馈/负反馈轮流转换预测电压电流功率算法对系统稳定性的影响不同，或者说在服务器机柜的总待机功率、总启动功率、总稳定功率稳定的前提下不同算法对不同匹配程度的容忍度会不同。

因此，边缘数据中心系统可以在对机柜总功耗稳定运行分析的基础上，对比研究了各种电压电流功率跟踪模型传统算法的优缺点，可以提出一种基于正负反馈来实现的能耗调节方法，本文也称正负反馈调节供电算法，即通过监测边缘微数据中心综合总能耗大小时间序列调定点值以及核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备电源的转换效的判断，来进行能量节能正反馈负反馈供电方式的变化切换，后续将在实施例二中详细介绍。

本发明实施例中的边缘数据中心系统可以基于利用率/总能耗功率值能量进行供电计算，即对正反馈和负反馈能量供电算法参数初始化进行评估。

首先，边缘数据中心系统可以基于多个功能设备，例如交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的资源综合总能耗，确定最大最小“调定点”范围。

稳定性的正负反馈调节供电算法核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备总能耗功率值，通过对核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备输入输出的电压进行分层，实现核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备总能耗降低的目的。对输入输出的电压分层是基于资源使用情况进行的。所以我们采用双标准来判定资源综合总能耗的门限值的方法来提高的综合总能耗。采用划分为不同的时间段正反馈负反馈供电方式“调定点”，在时间段内进行双标准判别供电方式“调定点”，即设定两个供电方式标准值Ω₁和Ω₂，其中规定供电方式Ω₁小于Ω₂。

当资源请求达到正反馈负反馈供电方式“调定点”，首先判定此刻采用的是那种正负反馈调节供电方式，功率输出剩余功率的大小对请求足够否，并将此时刻记为T。如若此时的稳定性的正负反馈调节供电方式功率输出剩余功率对于本次功率请求不能满足，则“负反馈”的电压电流功率则停止对此电压升降的调整并进行提示。

或者，如若此时的稳定性的正负反馈调节供电方式功率输出剩余功率足够本次请求，则进一步判断门限标准值T+Ω₁时刻的正反馈负反馈供电方式是否足够，如若对于T+Ω₁来说正反馈负反馈供电方式资源不足以满足需求，则此时认为可能会满足资源请求。此时进一步对T+Ω₂的正反馈负反馈供电方式资源满足与否进行判定，如果此时的资源对于T+Ω₂是不足的，那么采取的方式为稳定性的正负反馈调节供电方式功率输出剩余功率。相反，如果通过判定得到T+Ω₂时刻的正反馈负反馈供电方式资源是足够的，那么就直接调整提高“负反馈”输出电压。

然后，边缘数据中心系统可以进行稳定性的正负反馈调节供电算法核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备总能耗均衡工作“调定点”的计算。

在实际应用中，当资源达到一定平衡时，核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的总能耗达到最佳值，稳定性的正负反馈调节供电算法需要对的正反馈负反馈供电方式功率输出总能耗均衡度进行测算。

总能耗模型可以从正负反馈控制数据存储库中分别提取机柜核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的总能耗利用率进行数据更新。

若将核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备正反馈负反馈供电方式功率输出总能耗均衡度定义为χ，则有：

其中，η₁、η₂、η₃、η₄分别为核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的总能耗利用率，

为此四项的平均值，由公式可以看出正反馈负反馈供电方式功率输出总能耗均衡度可以衡量利用率与平均利用率之间的偏差，χ的取值范围为[0，4]。当边缘数据中心利用率四项相等时，正反馈负反馈供电方式功率输出总能耗均衡度为0，当有其中一项大于0而其他项为0时取最大值4。根据均衡率的计算，稳定性的正负反馈调节供电算法的函数定义为φ，则有:

其中，E表示第x核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的瞬时总能耗功率值，χ为该核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的正反馈负反馈供电方式功率输出总能耗均衡，μ₁、μ₂为表示总能耗均衡度重视程度的权值，其可以根据实际需求进行设定。

其中，在计算核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的瞬时总能耗功率值时，有

E＝αf³+βηf³+δη+ε

其中，E表示瞬时总能耗功率值，ε表示不加任何负载时的总能耗，f为频率，η为边缘微数据中心利用率，α、β、δ是系数。

然后，边缘数据中心系统进行对核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备总能耗“调定点”转换控制方法，即对输入输出电压进行分层，实现多级分层减少1％的电压，来达到总能耗降低3％目的。

边缘数据中心系统首先可以定义核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备的总能耗功率值总数为W，Q为该形式分配的总能耗功率值最大值，T为此刻的系统时间，将总能耗功率值最小形式分配时间单元记为U，M_y为第y种可以提供的总能耗功率值类型(y＝1，2，3，…W)，m_xy定义为C_x请求M_y的数量，c_x定义为C_x分配时间单元的总能耗功率值总数。

N_x1∩N_x2＝Φ，N_x1∪N_x2＝[γ_x,ω_x]

其中，N_x1为总能耗功率值总数，N_x2为总能耗功率间隔值，A_i为时间区间[γ_x,ω_x]为A_i最大总能耗功率值时间区间，且γ_x＜T+G，G为功率，R₁为功耗，R₁∩∑代表各功能设备的功耗值之和。

将L[η,θ]定义为任意总能耗功率值区间[η,θ]内可为分配的剩余(交流)负反馈核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备供电方式功率输出总能耗数量，则有：

其中，Lx表示负反馈输出总能耗数量，[γ_x′,ω′_x]是指不同时间的能耗值。

上述稳定性的正负反馈调节供电算法初始对正反馈/负反馈的状态轮流转换给定后，稳定性的正负反馈调节供电算法就是一个中心。

因此，本发明实施例中，通过将正负反馈调节目标轮流转换预测电压电流功率总功耗误差改为另一特定形式，减少正反馈/负反馈的状态轮流转换变量的计算，提高正负反馈调节供电算法可靠程度，将核心交换机、镜像服务器_存贮阵列、OLT、5G-BBU设备系统供电稳定正反馈/负反馈轮流转换不匹配的容忍度大大提高。

下面，结合说明书附图对本发明实施例提供的技术方案作进一步详细描述

如图2所示，本申请提供一种能耗调节方法，该方法可通过视频数据处理设备实现，该方法的流程描述如下。

S11：获取边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备的当前总能耗功率值及服务器机柜的当前温度；其中，边缘数据中心系统用于对多个功能设备获取的数据进行处理及管理。

本发明实施例中，可以通过边缘数据中心监控服务系统可以实时地采集边缘数据中心系统中多个功能设备的总能耗功率值及服务器机柜的温度，服务器机柜的温度可以是指多个功能设备的平均温度，进而可将采集的数据输入总能耗模型中，并提交到数据存储库进行存储。

其中，总能耗功率值可以是指服务器机柜在不同工作状态下时，多个功能设备总的能耗功率值，例如在启动状态下总的能耗功率值可以称为总启动功率，待机状态下总的能耗功率可以称为总待机功率，以及正常工作状态下的总的能耗功率可以称为总稳定功率。

在实际应用中，边缘数据中心监控服务系统在采集多个功能设备的总能耗功率值时还可以记录相应的系统时间以及服务器机柜的温度等数据，以便根据记录的数据可以生成相应的能耗模型，便于技术人员在后续的工作中参考。

数据中心基础设施管理(Data Center Infrastructure Management，DCIM)

S12：判断当前总能耗功率值是否处于当前温度对应的能耗调定点范围内；其中，能耗调定点范围用于指示服务器机柜正常工作时，在不同温度下的多个功能设备的总能耗所处的预设功率范围。

本发明实施例中，在能耗调定点范围可以是设置的IDC/配套电源设备功耗正负反馈控制调定点的数值范围，配套电源设备可以是电源设备中的供电设备。

本发明实施例中，在S11之前，可以确定获取边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备在至少两个正常状态下的至少两个总能耗功率值，及确定服务器机柜在至少两个正常状态下的平均温度，并确定至少两个总能耗功率值对应的平均总能耗功率值及标准差；

其中，至少两个工作状态可以包括启动状态、待机状态和稳定状态，则对应的相应的至少两个总能耗功率值可以包括总稳定功率(E₁)、总启动功率(E₂)和总待机功率(E₃)得到的，那么，可以计算平均总能耗功率值

即：

进一步，可以计算标准差(σ)，即

进一步，根据获得的平均能耗功率值及标准差，即可确定服务器机柜在平均温度下所对应的能耗调定点范围。本发明实施例中，确定的能耗调定点范围即为

因此，本发明实施例中，可以预先建立服务器机柜的不同温度变化与设备总能耗数值标准比对数据库，如下表1所示。

表1

表1中，记录了多个功能设备在不同温度下各工作状态的总能耗功率值，及不同温度下相应对应的总能耗调定点范围。服务器机柜在运行过程中，当其稳定运行后，温度通常可以保持在[35℃，40℃]。

在S12中，可将当前总能耗功率值与标准表中的预测值结果(即当前温度对应的总能耗调定点范围)进行比对，确定是否在该总能耗调定点范围内。

S13：若未处于，根据当前总能耗功率值及能耗调定点范围对多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整，以使调整后的多个功能设备的总能耗功率值处于能耗调定点范围内；其中，第一部分功能设备的单体温度高于第二部分功能设备的单体温度，负反馈调整用于降低输入第一部分功能设备的电压电流，正反馈调整用于增大输入第二部分功能设备的电压电流。

在确定当前总能耗功率值未处于当前温度对应的能耗调定点范围内时，可以认为服务器机柜当前的功率值和/温度异常，进而可对多个功能设备进行正负反馈调整。

例如，记当前总能耗功率为P，服务器机柜的当前温度为T，则可以判断P是否处于表1中与T所对应的总能耗调定点范围

内，若

则该功率值下的温度正常，不需要进行调节，保持目前功率状态，若

则判定该功率值下的温度值非正常，此时即可启动IDC与配套电源设备进行正负反馈调整。

在S13中，确定需要进行正负反馈调整控制时，首先可将多个功能设备的单体温度由高到低进行排序，相应的，因温度与功耗通常是正比关系，故排序后的多个功能设备对应的功率值也是由高到低的。通过排序可将多个功能设备进行分组，例如可将单体温度高于预设温度的部分作为调整一组，将单体温度低于预设温度的部分作为调整二组，则有表2所示的分组：

表2

表2中，可以是以预设温度为40℃为例，并结合各功能设备的单体温度将多个功能设备划分为两个调整组，即设备单体温度40℃以上的第一部分功能设备为调整一组，设备单体温度40℃以下的第二部分功能设备为调整二组，其中，调整一组可以为高功耗组，调整二组可以为低功耗组。

在实际应用中，在确定多个功能设备的分组后，边缘数据中心监控服务系统可将分组结果提交到反馈控制调整管理系统，进而，反馈控制调整管理系统可以依据单体设备温度的高低，进行IDC设备负反馈配套电源输出功耗控制电源设备输出的电压电流的分组分层模式的转换，即电压电流的分组分层模式的转换即分别对不同组的功能部件对应的电源设备的电源电压进行控制。

具体的，在S13中进行正负反馈调整时，可以确定当前总能耗功率值与能耗调定点范围的最小门限值之间的第一功率差值，以及当前总能耗功率值与能耗调定点范围的最大门限值之间的第二功率差值，进而，可以根据第一功率差值降低第一部分功能设备的电压电流，即可以通过负反馈调整将调整一组(第一部分功能设备)的总功耗功率值调整到调定点的最底点，即最小值，并将调整后的值反馈给反馈控制调整管理系统，反馈控制调整管理系统再根据第二功率差值增大第一部分功能设备的电压电流，以促使电源设备的转换效率达到最佳节能值，例如电源设备的转换效率达到65％。

也就是说，在进行正负反馈调整时，对于功能设备的单体温度40℃以上的调整一组，IDC设备负反馈配套电源输出功耗控制电源设备进行“负反馈”的电压电流相应的减少限流的调整，使设备能耗降到最低“调定点”范围，即能耗调定点范围的最小值，例如调整前设备供电压54V电流40A，调整后设备供电压52V电流35A。此时，设备单体温度40℃以下的功能设备可以保持正常工作电压电流，即对调整二组可暂不做调整。

在进行负反馈调整的同时，还可以通过IDC/配套电源设备功耗正负反馈控制调度控制引擎监测单体设备温度，在确定单体温度40℃以上的功能设备的温度下降时，例如下降到40℃以下，例如39℃或其它温度值，即可控制负反馈调整停止。此时，可对单体温度40℃以下的调整二组进行“正反馈”调整，以推动服务器机柜的电源设备的转换效率达到最佳节能值，从而实现设备总能耗与温度同时降低的目的。

也就是说，在进行负反馈调整后，正负反馈控制调度控制引擎计算电源设备的转换效率能耗值为10％-20％，由于这时电源设备转换效率在低负载情况下是很低的，也就意味着相对要消耗更多的电力在电源设备本身上，产生更多热量能耗。而正反馈调整可以推动服务器机柜的电源设备的转换效率达到最佳节能值，调整电源设备输出电压。随着电压电流的提高使电源设备在40％-60％负载工作时达到最高转换效率。

进一步，边缘数据中心监控服务系统还可分别确定按照所述正反馈调整和所述负反馈调整时所述电源的转换效率，进而根据转换效率调整与服务器机柜连接的至少一个负载设备的电源输出功率。

对负载而言，正反馈在推动电源设备的转换效率达到最佳节能值时，负反馈降低电压电流功率值，从而协助正反馈共同完成边缘数据中心供电输出任务，达到节能的效果。例如，根据电源的转换效率结果提交边反馈控制调整管理系统，反馈控制调整管理系统依据正负反馈控制数值，即可进行空调冷却单元输出功率的调整。

当然，反馈控制调整管理系统还可依据正负反馈控制数值进行正反馈/负反馈的状态轮流转换调整模式进行节能供电。例如，一个“正反馈”的电流功率增加时，即边缘微数据中心综合总能耗达到最大“调定点”时，另一个“负反馈”的电压电流功率则减小，即边缘微数据中心综合总能耗达到最小“调定点”。一个“正反馈”的电流功率相应的减少，另一个“负反馈”的电压电流功率则增大，正反馈/负反馈的状态轮流转换。

本发明实施例中，从理论和变化中发现边缘微数据中心综合总能耗与之正负反馈供电对应的形态，提出正(交流)负(直流+机柜冷却)反馈稳定性的正负反馈调节供电算法，正(交流)负(直流+机柜冷却)反馈的二重结合供电将产生不同形式整体节能充电方式。正反馈和负反馈稳定性的正负反馈调节供电算法，其目标为优化正反馈与负反馈电源功率消耗，保证边缘微数据中心性能。

本发明实施例中通过定期监测边缘微数据中心综合总能耗功率值的大小时间序列“调定点”以及电源设备的转换效率的判断，来进行能耗节能正反馈负反馈供电方式的变化切换，以使电源的转换效率达到最佳值，实现节能供电。

实施例三

请参见图3，基于同一发明构思，本发明实施例中提供一种计算机装置，包括至少一个处理器31，以及与所述至少一个处理器31通信连接的存储器32，图3中以示出一个处理器31为例。

其中，所述存储器32存储有可被所述至少一个处理器31执行的指令，所述至少一个处理器31通过执行所述存储器32存储的指令，实现对如实施例二中所述的方法的执行。

实施例四

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如实施例二所述的方法。

在具体的实施过程中，计算机可读存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive，USB)、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的存储介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元/模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元/模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种能耗调节方法，其特征在于，包括：

判断所述当前总能耗功率值是否处于所述当前温度对应的能耗调定点范围内；其中，所述能耗调定点范围用于指示所述服务器机柜在不同温度下的所述多个功能设备的总能耗所处的预设功率范围；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定边缘数据中心系统中服务器机柜包括的多个功能设备的当前总能耗功率值及所述服务器机柜的当前温度之前，所述方法还包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当前总能耗功率值及所述能耗调定点范围对所述多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对所述多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一功率差值降低所述第一部分功能设备的电压电流，及根据所述第二功率差值增大所述第一部分功能设备的电压电流，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述当前总能耗功率值及所述能耗调定点范围对所述多个功能设备中的第一部分功能设备进行负反馈调整，及对所述多个功能设备中的第二部分功能设备进行正反馈调整之后，所述方法还包括：

分别确定按照所述正反馈调整和所述负反馈调整时电源的转换效率；

6.一种边缘数据中心系统，其特征在于，包括：

服务器机柜，包括多个功能设备；

电源设备，用于为所述服务器机柜提供工作电源；

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述边缘数据中心监控服务系统还用于：

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述反馈控制调整管理系统用于：

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述反馈控制调整管理系统用于：

10.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-5中任一权项所述方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5中任一权项所述的方法。