KR101557177B1 - 빌딩 자동화 시스템 인터페이스를 이용하여 데이터 센터를 운영하기 위한 장치 - Google Patents

빌딩 자동화 시스템 인터페이스를 이용하여 데이터 센터를 운영하기 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101557177B1
KR101557177B1 KR1020107027229A KR20107027229A KR101557177B1 KR 101557177 B1 KR101557177 B1 KR 101557177B1 KR 1020107027229 A KR1020107027229 A KR 1020107027229A KR 20107027229 A KR20107027229 A KR 20107027229A KR 101557177 B1 KR101557177 B1 KR 101557177B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
server
data center
management system
computer
Prior art date
Application number
KR1020107027229A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110021847A (ko
Inventor
윌리암 토마스 피엔타
폰삭 송카쿨
Original Assignee
지멘스 인더스트리, 인크.
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 지멘스 인더스트리, 인크. filed Critical 지멘스 인더스트리, 인크.
Publication of KR20110021847A publication Critical patent/KR20110021847A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101557177B1 publication Critical patent/KR101557177B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/28—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using burst mode transfer, e.g. direct memory access DMA, cycle steal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • G06F9/5005—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request
    • G06F9/5027—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request the resource being a machine, e.g. CPUs, Servers, Terminals
    • G06F9/505—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request the resource being a machine, e.g. CPUs, Servers, Terminals considering the load
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • G06F9/5094—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] where the allocation takes into account power or heat criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1485—Servers; Data center rooms, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/1498—Resource management, Optimisation arrangements, e.g. configuration, identification, tracking, physical location
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20836—Thermal management, e.g. server temperature control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

컴퓨터 서버 관리 시스템, 빌딩 환경 제어 시스템의 데이터 관리 스테이션 및 이들 사이의 데이터 인터페이스를 포함하는 장치가 개시된다. 컴퓨터 서버 관리 시스템은 복수의 서버 컴퓨터의 사용을 조정하도록 구성되며, 컴퓨터 서버 관리 시스템은 적어도 하나의 데이터 센터 내에 위치하는 복수의 서버 컴퓨터 상에서의 애플리케이션 처리를 관리하도록 구성되는 가상화 소프트웨어를 실행한다. 데이터 관리 스테이션은 빌딩 환경 제어 시스템의 제어기들, 센서들 및 액추에이터들에 동작 가능하게 결합된다. 데이터 관리 스테이션은 데이터 인터페이스를 통해 적어도 일부 데이터를 컴퓨터 서버 관리 시스템에 제공하도록 구성된다.

Description

빌딩 자동화 시스템 인터페이스를 이용하여 데이터 센터를 운영하기 위한 장치{ARRANGEMENT FOR OPERATING A DATA CENTER USING BUILDING AUTOMATION SYSTEM INTERFACE}
본 출원은 2008년 5월 5일자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/050,425호, 2008년 5월 5일자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/050,429호, 및 2008년 5월 5일자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/050,420호의 이익을 주장하며, 이들 가출원 모두는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함된다.
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 2009년 5월 4일자로 각각 출원된 본 출원인의 함께 계류중인 미국 특허 출원 제12/435,388호 및 제12/435,401호와 관련되며, 이들 관련 출원 각각은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 데이터 처리 센터들에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 데이터 처리 센터의 동작들의 관리에 관한 것이다.
데이터 센터들은 많은 수의 서버 컴퓨터가 위치하는 빌딩들 또는 시설들의 부분들이다. 서버 컴퓨터들의 고밀도 패킹은 국지 영역에서 많은 양의 열을 발생시킨다. 데이터 센터는 서버 컴퓨터 하드웨어의 셧다운 또는 손상을 방지하기 위해 신뢰성 있는 방식으로 냉각되어야 한다. 열 과부하로 인한 서버 컴퓨터들의 셧다운은 상당한 경제적 손실을 유발할 수 있다.
따라서, 데이터 센터들 내에서의 직접 구현을 위해 특수화된 냉각 유닛들이 개발되어 왔다. 이러한 특수화된 냉각 유닛들은 이 분야에서 때때로 컴퓨터 룸 에어 컨디셔닝 유닛("CRAC") 또는 컴퓨터 룸 에어 핸들링 유닛으로 알려져 있다. 본 명세서에서, 에어 컨디셔닝 유닛 또는 CRAC는 데이터 센터에서 냉각을 수행하는 데 사용되는 임의의 디바이스를 포함하는 것으로 이해될 것이다. CRAC들은 빌딩들의 통상의 HVAC 시스템들이 데이터 센터들에서 생성되는 집중된 열을 처리하도록 최적으로 구성되지 않는다는 사실의 결과로서 이용되어 왔다. 따라서, CRAC들은 종종 인간 편의 시스템들에 사용되는 빌딩의 통상의 냉각 유닛들과 관련하여 그러나 그에 더하여 사용된다.
많은 CRAC는 감지된 주변 공기 온도와 같은 팩터들에 기초하여 유닛 출력을 조정하는 간단한 내장 제어들을 구비한다. 일부 예들에서, CRAC들은 특히 빌딩 HVAC 시스템을 제어하거나 포함하는 빌딩 자동화 시스템과 상호작용하는 제어기들을 구비한다.
CRAC들은 여러 개의 서버 컴퓨터를 구비하는 데이터 센터 내에서의 향상된 냉각 능력의 필요에 대한 해결책을 제공하지만, 데이터 센터 내에서의 처리 작업들의 부하 불균형, CRAC 유닛의 기능 불량 또는 비효율, 또는 소정의 서버들 또는 서버들의 그룹들을 냉각하는 능력에 영향을 미치는 데이터 센터 내의 국지적 조건들로 인해 과열의 위험이 있다. 따라서, 데이터 센터 내의 하나 이상의 프로세서의 과열 또는 다른 기능 불량의 위험을 줄이는 것이 바람직하다. 냉각에 기인하는 데이터 센터들의 에너지 소비의 효율을 향상시키는 것도 필요하다.
본 발명은 빌딩 자동화 시스템 및 데이터 센터들이 서버 자원들 및 열 냉각 자원들의 사용을 더 효율적으로 조정하기 위해 정보를 공유하는 아키텍처를 제공함으로써 전술한 필요들은 물론, 다른 필요들을 해결한다.
제1 실시예는 컴퓨터 서버 관리 시스템, 빌딩 환경 제어 시스템의 데이터 관리 스테이션 및 이들 사이의 데이터 인터페이스를 포함하는 장치이다. 컴퓨터 서버 관리 시스템은 복수의 서버 컴퓨터의 사용을 조정하도록 구성되며, 컴퓨터 서버 관리 시스템은 적어도 하나의 데이터 센터 내에 위치하는 복수의 서버 컴퓨터 상에서의 애플리케이션 처리를 관리하도록 구성되는 가상화 소프트웨어를 실행한다. 데이터 관리 스테이션은 빌딩 환경 제어 시스템의 제어기들, 센서들 및 액추에이터들에 동작 가능하게 결합된다. 데이터 관리 스테이션은 데이터 인터페이스를 통해 적어도 일부 데이터를 컴퓨터 서버 관리 시스템에 제공하도록 구성된다.
전술한 특징들 및 이익들은 물론, 다른 특징들 및 이익들은 아래의 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조함으로써 이 분야의 통상의 전문가들에게 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 예시적인 데이터 센터 내의 애플리케이션 처리를 조정하도록 구현되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 예시적인 장치의 개략 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따라 수행될 수 있는 예시적인 동작들의 세트를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 동작들 중 적어도 하나의 예시적인 실시예를 더 상세히 나타내는 도면이다.
도 4는 BAS 기반구조와 서버 관리 기반 구조 사이의 상호작용을 이용하여 서버 관리 효율을 향상시키는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 장치(100)를 나타낸다. 장치(100)는 복수의 서버 컴퓨터(1041, 1042...10418) 및 복수의 에어 컨디셔닝 유닛(1061, 1062, 1063, 1064)을 포함하는 데이터 센터(102)와 연계하여 사용되는 것으로 도시된다. 장치(100)는 특히 메모리(110) 및 처리 회로(112)를 구비하는 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)을 포함한다. 이 실시예에서, 장치(100)는 처리 회로(112)에 통신 가능하게 접속되는 BAS 요소(120)를 더 포함한다.
서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)의 각각은 적어도 하나, 통상적으로는 많은 수의 클라이언트 컴퓨터(도시되지 않음)에 애플리케이션 처리 서비스들을 제공하는 컴퓨터들의 세트의 일부이다. 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)은 통상적으로 랙(rack)들 내에 배열되며, 데이터 센터(102)의 공간 전체에 분산된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 서버 컴퓨터들(1041, 1042, 1043, 1044, 1045)은 데이터 센터(102)의 제1 공간(132)의 제1 랙(122) 상에 그룹화될 수 있다. 마찬가지로, 서버 컴퓨터들(1046, 1047, 1048, 1049)은 데이터 센터(102)의 제2 공간(134) 내의 제2 랙(124) 상에 그룹화될 수 있고, 서버 컴퓨터들(10410, 10411, 10412, 10413, 10414)은 데이터 센터(102)의 제3 공간(136)의 제3 랙(126) 상에 그룹화될 수 있으며, 서버 컴퓨터들(10415, 10416, 10417, 10418)은 데이터 센터(102)의 제4 공간(138)의 제4 랙(128) 상에 그룹화될 수 있다.
데이터 센터들은 랙당 더 많은 서버, 단일 공간 내에 위치하는 더 많은 랙 및 더 정의된 공간들을 가질 수 있다는 것을 알 것이다. 즉, 데이터 센터(102)의 기본 구조는 거의 무한한 수의 방식으로 확장(또는 심지어 축소)될 수 있다. 예시적인 실시예와 관련하여 설명되는 원리들은 그러한 다른 크기의 데이터 센터들에 대해 쉽게 확장될 수 있다.
에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 각각은 집합적으로 CRAC로서 지칭되는 컴퓨터 룸 에어 컨디셔너 또는 컴퓨터 룸 에어 핸들러 유닛이다. 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)은 데이터 센터 내의 공간 또는 고열 생성기인 다른 영역을 특별히 냉각시키는 데 사용되는 임의의 에어 컨디셔닝 유닛일 수도 있다. 그러한 디바이스들은 이 분야에 공지되어 있다. 본 실시예에서, 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 각각은 BAS 요소(120)에 동작 가능하게 접속되며, 따라서 BAS 요소(120)는 에어 컨디셔닝 유닛(106n)의 동작들에 대한 제어의 적어도 일부 분량을 수행할 수 있다. 예를 들어, 에어 컨디셔닝 유닛(106n)이 독립적인 온도 감지 및 제어를 갖는 경우, BAS 요소(120)는 온/오프 국지적 제어를 무시하고, 그리고/또는 에어 컨디셔닝 유닛(106n)에 설정 포인트를 제공하도록 동작 가능하게 접속될 수 있다. 다른 에어 컨디셔닝 유닛들이 직접 외부 제어를 위해 구성될 수도 있다. 여하튼, BAS 요소(120)는 바람직하게도 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064) 각각의 전반적인 관리 및/또는 제어를 제공하도록 동작 가능하게 접속된다.
여기에 설명되는 실시예에서, 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)은 공간들(132, 134, 136, 138)을 각각 냉각하도록 동작한다. 이 분야에서는, 다양한 공간들이 물리적으로 벽으로 둘러싸이지 않은 경우에도 상이한 공간들 상에 상이한 에어 컨디셔닝 유닛들의 냉각 능력들을 집중시키도록 데이터 센터 내에 에어 컨디셔닝 장비를 배치하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 더운 통로들 및 서늘한 통로들을 형성하도록 에어 컨디셔닝 유닛들을 배열하며, 에어 컨디셔닝 유닛들은 특히 각각의 서늘한 통로들과 관련되는 것으로 알려져 있다.
BAS 요소(120)는 HVAC 시스템 등과 같은 빌딩 자동화 시스템과 통신하고 그 안에서 동작하도록 구성되는 하나 이상의 디바이스이다. 그러한 시스템들은 이 분야에 공지되어 있으며, 지멘스 빌딩 테크놀로지스사로부터 입수 가능한 APOGEE™ 시스템의 일반 아키텍처를 가질 수 있다. BAS 요소(120)는 적어도 하나의 처리 회로(140) 및 메모리(142)를 포함한다. BAS 요소(120)는 적절하게도 일리노이, 버팔로 그로브의 지멘스 빌딩 테크놀로지스사로부터 입수 가능한 INSIGHT™ 워크스테이션과 같은 BAS 내의 관리 워크스테이션의 형태를 취할 수 있다. 대안으로서, BAS 요소(120)는 적절하게도 지멘스 빌딩 테크놀로지스사로부터 또한 입수 가능한 PXC 모듈러 필드 제어기와 같은 구성 가능 필드 제어기일 수 있다. 일반적으로, 처리 회로(140)는 다른 회로들을 통해 다른 제어기들과 같은 다른 BAS 디바이스들과 또는 센서들 및 액추에이터들과도 BAS 데이터(설정 포인트, 센서 값 및 명령 등)를 통신하도록 구성된다. BAS 요소(120)는 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 제어 요소들과 통신하는 데 필요할 수 있는 특수 디지털 또는 아날로그 I/O 디바이스들을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서, BAS 요소(120)는 컴퓨터 서버 관리 시스템(108), 특히 처리 회로(112)와 정보를 통신하도록 더 동작 가능하게 접속된다. 이 때문에, BAS 시스템을 위해 구성되는 BAS 요소(120)와, 통상적으로는 BAS 시스템과의 통신을 위해 셋업되지 않는 컴퓨터 서버 관리 시스템(108) 사이에 적절한 데이터 인터페이스가 제공된다.
여기에 설명되는 실시예에서, BAS 요소(120)는 데이터 센터(102) 내의, 특히 공간들(132, 134, 136, 138) 내의 환경 조건들을 모니터링하도록 구성된다. 이 때문에, BAS 요소(120)는 제1 공간(132) 내에 위치하는 하나 이상의 환경 센서(1181), 제2 공간(134) 내에 위치하는 하나 이상의 환경 센서(1182), 제3 공간(136) 내에 위치하는 하나 이상의 환경 센서(1183) 및 제4 공간(138) 내에 위치하는 하나 이상의 환경 센서(1184)에 동작 가능하게 결합된다.
하나 이상의 센서(1181 내지 1184)의 각각은 적어도 하나의 온도 센서는 물론, 옵션으로서 습도, 공기 흐름 및/또는 압력 센서들도 포함할 수 있다. 센서들(1181 내지 1184)은 공간들(132, 134, 136, 138) 내의 환경 조건들에 관한 정보를 BAS 요소(120)에 제공하도록 구성된다. 그러한 정보는 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 동작을 제어하는 것은 물론, 후술하는 바와 같이, 공간들(132, 134, 136, 138) 내의 서버 컴퓨터들에 의한 추가적인 처리에 대한 공간들의 적합성을 결정하는 데에도 사용될 수 있다.
컴퓨터 서버 관리 시스템(108)은 일반적으로 복수의 서버 컴퓨터(1041 내지 10418)의 사용을 조정하도록 구성되는 컴퓨팅 시스템이다. 그러한 디바이스들은 널리 공지되어 있다. 서버 사용을 조정하기 위하여, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)의 처리 회로(112)는 가상화 소프트웨어(114)를 실행한다. 가상화 소프트웨어(114)는, 이 분야에 공지된 바와 같이, 다르게는 적절히 구성되는 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 예를 들어 데이터 센터 내의 복수의 서버 컴퓨터 사이의 애플리케이션 프로세스들의 할당을 관리하는 소프트웨어이다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 처리 회로(112)는 가상화 소프트웨어(114)를 이용하여, 공간들(132, 134, 136, 138)의 적합성의 정도에 기초하여 서버 컴퓨터들(1041, 1042 등) 사이에 애플리케이션 프로세스들을 할당하도록 더 구성된다. 이 때문에, 메모리(110)는 복수의 공간(132, 134, 136, 138) 각각에 대한 공간 정보 값을 저장한다. 공간 정보 값은 컴퓨팅 부하를 수용하기 위한 대응 공간의 상대적 적합성에 관한 정보를 포함한다. 공간의 상대적 적합성은 대응 공간에 대한 적어도 하나의 환경 조건 측정은 물론, 다른 팩터들에 기초하여 결정될 수 있다. 공간 정보 값들 및/또는 적합성 등급들의 생성에 관한 추가 정보는 도 2 및 3과 관련하여 아래에 더 설명된다.
도 1을 다시 참조하면, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)은 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)이 위치하는 공간의 상대적 적합성에 부분적으로 기초하여 복수의 서버 컴퓨터(1041 내지 10418) 중 하나에 하나 이상의 처리 작업을 (가상화 소프트웨어를 통해) 할당하도록 구성된다.
구체적으로, 애플리케이션이 서버 컴퓨터(104n)에 할당될 때, 애플리케이션의 실행은 서버 컴퓨터(104n)가 열 에너지를 생성하게 한다. 처리 회로(112)는 처리 작업들을 실행하는 서버 컴퓨터들(104)에 의해 생성되는 열이 추가적인 연산 및 열 부하를 수용할 수 있는 환경(및 다른 팩터들) 조건을 갖는 공간에 분산되도록 처리 작업들을 할당한다.
이 때문에, 서버 컴퓨터들(1041 내지 1045)은 공간(132) 내에 열을 생성하고, 서버 컴퓨터들(1046 내지 1049)은 공간(134) 내에 열을 생성하고, 컴퓨터들(10410 내지 10414)은 공간(136) 내에 열을 생성하며, 컴퓨터들(10415 내지 10418)은 공간(138) 내에 열을 생성한다는 것을 알 것이다. 특정 공간 내의 서버들이 과다하게 사용되는 경우, 그리고/또는 하나 이상의 공간 내의 온도가 특히 높고, 그리고/또는 온도를 낮추기 어려운 경우, 그러한 공간은 다른 공간들에 비해 추가 연산 활동에 덜 적합할 것이다(즉, 더 낮은 상대적 적합성을 갖는다).
따라서, 처리 회로(112)는 상대적으로 높은 적합성 지수를 갖는 공간들 내의 서버 컴퓨터들(104)에 대한 컴퓨팅 부하의 할당을 선호함으로써 처리 작업들을 할당한다.
예를 들어, 100개의 애플리케이션이 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)에 할당되어야 하는 상황을 고려한다. 종래 기술에서, 애플리케이션들을 할당하는 한가지 방법은 프로세서들의 각각에 실질적으로 동일한 수의 애플리케이션들을 간단히 할당하는 것일 수 있으며, 따라서 이 예에서 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)의 각각은 백 개의 애플리케이션 중 5개 또는 6개의 애플리케이션을 가질 것이다. 대안으로, 할당은 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418) 각각의 분주함을 대략 동일하게 유지하려는 시도에 기초할 수 있다. 따라서, 특정 서버 컴퓨터(104n)가 특히 연산적으로 집약적인 다수의 작업을 갖는 경우, 이 컴퓨터는 더 적은 전체 애플리케이션들을 가질 수 있다. 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)의 컴퓨팅 속도 및 효율도 고려될 수 있다. 여하튼, 종래 기술의 할당은 컴퓨팅 부하를 균일하게 분산시키려고 시도한다.
그러나, 종래 기술에 따른 그러한 할당은 특정 공간(136) 내에 열 스트레스를 생성하여, 다른 공간(132)이 냉각되고 있는 동안에 아마도 계획되지 않은 셧다운 또는 적어도 알람 조건을 유발할 것임이 사실일 수 있다. 이 경우에는, 추가 애플리케이션들을 갖는 서버 컴퓨터들의 세트의 일부(1041 내지 1045)에 더 많은 부하를 주고, 서버 컴퓨터들(10410 내지 10414)에 더 적은 부하를 주는 것이 유리하다. 이러한 할당은 더 많은 열을 더 차가운 공간(132)에 분산시키고, 더 적은 열을 더 뜨거운 공간(136)에 분산시킨다.
따라서, 처리 회로(112)는 공간들(132, 134, 136, 138) 각각에 대한 공간 정보 값(및 그의 적합성 지수)에 기초하여 적어도 일부 프로세스들의 할당을 결정한다.
도 1의 일반 동작에서, 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)은 도시되지 않은 클라이언트 컴퓨터들에 애플리케이션 처리를 제공한다. 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)은 클라이언트들로부터의 애플리케이션 요청들을 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418) 중 하나 이상에 할당하도록 동작한다. 애플리케이션 요청들이 서버 컴퓨터(104n)에 할당되면, 이어서 서버 컴퓨터(104n)는 애플리케이션을 실행한다.
각각의 서버 컴퓨터(104n)가 애플리케이션들을 실행함에 따라, 서버 컴퓨터의 마이크로프로세서(및 다른 회로)는 열을 생성하여, 서버 컴퓨터(104n) 주위의 공간을 가열하는 데 이바지한다. 따라서, 이 예에서, 서버 컴퓨터들(1041 내지 1045)의 연산 동작들은 공간(132) 내에 열을 생성하는 데 이바지하고, 서버 컴퓨터들(1046 내지 1049)의 연산 동작들은 공간(134) 내에 열을 생성하는 데 이바지하고, 서버 컴퓨터들(10410 내지 10414)의 연산 동작들은 공간(136) 내에 열을 생성하는 데 이바지하며, 서버 컴퓨터(10415 내지 10418)의 연산 동작들은 공간(138) 내에 열을 생성하는 데 이바지한다.
과다한 열은 회로를 손상시킬 수 있으므로, 데이터 센터(102) 내에서는 냉각이 필요하다. 이 예에서, 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)은 각각 공간들(132, 134, 136, 138)을 냉각하도록 동작한다. 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 각각은 그의 각각의 국지적 공간을 소정의 설정 포인트 온도로 냉각하도록 적절히 동작할 수 있다. 이 실시예에서, BAS 요소(120)는 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 각각에 설정 포인트 온도를 제공할 수 있으며, 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 동작의 적어도 일부 양태들을 더 제어할 수 있다.
센서들(1181 내지 1184)은 각각의 공간(132 내지 138)에 대한 온도 측정치들 및 옵션으로서 다른 환경 데이터를 BAS 요소(120)에 제공하도록 동작한다. 이러한 측정 정보는 일부 예들에서 에어 컨디셔닝 유닛들(1061, 1062, 1063, 1064)의 제어를 돕는 데 사용된다. 본 발명의 적어도 일부 실시예들에 따르면, 그러한 측정 정보는 공간 정보 값(예컨대, 적합성 지수 값)을 생성하는 데에도 사용된다.
공간 정보 값과 관련하여, BAS 요소(120)는 센서들(1181 내지 1184)로부터 수신된 환경 센서 데이터를 취득한다. BAS 요소(120)의 처리 회로(140)는 수신된 공간들(132, 134, 136, 138)에 관한 환경 센서 데이터는 물론, 다른 정보를 이용하여 적합성 지수를 생성한다. 처리 회로(140)가 적합성 지수를 생성하는 데 사용할 수 있는 다른 정보는 각각의 공간(132, 134, 136, 138) 내의 서버 컴퓨터들의 컴퓨팅 부하(및 예상 부하)를 포함한다. 처리 회로(140)는 그러한 정보에 대한 액세스를 가져야 하는 처리 회로(112)로부터(또는 적어도 그를 통해) 그러한 컴퓨팅 부하 및 예상 부하를 적절히 수신할 수 있다.
따라서, 여하튼 처리 회로(140)는 이 예에서는 공간들(132, 134, 136, 138)의 각각에 대해 적어도 환경 정보에 기초하여 계산된 적합성 지수를 포함하는 공간 정보 값을 생성한다. 처리 회로(140)는 공간 정보 값들을 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)의 처리 회로(112)에 제공한다. 처리 회로(112)는 공간들(132, 134, 136, 138)에 대한 적합성 지수를 메모리(110)에 저장한다.
처리 회로(112)는 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418) 각각이 위치하는 공간(132, 134, 136, 138)의 식별도 메모리(110)에 저장하고 있다.
본 실시예에서, 처리 회로(112)는 처리 작업들(애플리케이션들)을 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)에 그들의 대응하는 공간들(132, 134, 136, 138)의 적합성 지수에 적어도 부분적으로 기초하여 할당한다. 많은 양의 애플리케이션들이 서버들에 할당되어야 하는 경우, 바람직하게 처리 회로(112)는 더 높은 적합성 지수를 갖는 공간들에는 더 많은 애플리케이션을, 더 낮은 적합성 지수를 갖는 공간들에는 더 적은 애플리케이션을 할당한다. 결과적으로, 애플리케이션들은 추가적인 연산 작업들로부터 결과되는 추가적인 열 부하를 수용하기에 더 적합한 환경에 위치하는 서버 컴퓨터들로 더 많이 라우팅된다.
도 2는 전술한 처리 작업들의 공간 적합성 기반 할당을 수행하기 위해 처리 회로(140) 및 처리 회로(112)에 의해 수행될 수 있는 동작들의 예시적인 세트를 나타낸다. 이들 단계의 일부는 처리 회로(112) 또는 처리 회로(140)에 의해 택일적으로 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
도 2를 참조하면, 단계 205에서 처리 회로(140)는 정의된 공간들(132, 134, 136, 138) 중 하나와의 각각의 서버 컴퓨터(104n)의 연관성을 취득하거나 생성한다. 전술한 바와 같이, 이 예에서 공간들(132, 134, 136, 138) 각각은 단일의 각각의 랙(122, 124, 126, 128) 및 단일의 각각의 에어 컨디셔닝 유닛(1061, 1062, 1063, 1064)에 직접 대응한다. 그러나, 단일 공간에 (다수의 컴퓨터를 각각 구비하는) 다수의 랙이 위치할 수 있다는 것을 알 것이다. 대안으로서(그리고 바람직하게는), 각각의 랙은 다수의 "공간"으로 세분될 수 있다. 이 때문에, MEMS 디바이스들을 사용하는 것들과 같은 무선 센서 모듈들의 출현과 더불어, 다수의 무선 센서가 단일 서버 랙의 상이한 위치들 상에 쉽게 구현될 수 있다. 결과적으로, 특정 서버들과 관련된 국지적인 뜨거운 장소들 또는 차가운 장소들을 찾는 데 더 도움이 되는 과립형(granular) 환경 데이터가 얻어질 수 있다. 마찬가지로, 단일 공간이 단일 에어 컨디셔닝 유닛과 관련될 필요가 없다.
사실상, 데이터 센터 내의 공간들의 의미 있는 정의에서의 가장 중요한 영향은 센서들 및/또는 서버 컴퓨터들의 수 및 배치이다. 이 때문에, 공간이 적어도 하나의 서버 컴퓨터에 의해 정의될 수 있고, 이용 가능한 공간 고유 환경 정보를 갖는 한, 그러한 공간에 대한 적합성 지수가 유리하게 생성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부 실시예들은 각각의 서버 랙 상의 적어도 4개의 온도 센서의 배치를 고려한다. 이 경우, 각각의 랙에 대해 적어도 4개의 공간이 정의될 수 있다. 센서들 간의 보간을 이용하여, 하나 이상의 추가 공간이 정의될 수도 있다.
그러나, 공간들이 어떻게 정의되는지에 관계없이, 처리 회로(140)는 정의된 공간들 중 하나에 대한 각각의 서버 컴퓨터의 연관성을 취득한다. 도 1의 예시적인 실시예에서, 처리 회로(140)는 서버 컴퓨터들(1041, 1042, 1043, 1044, 1045)과 데이터 센터(102)의 제1 공간(132), 서버 컴퓨터들(1046, 1047, 1048, 1049)과 제2 공간(134), 서버 컴퓨터들(10410, 10411, 10412, 10413, 10414)과 제3 공간(136) 및 서버 컴퓨터들(10415, 10416, 10417, 10418)과 제4 공간(138)을 연관시킨다.
처리 회로(140)는 정의된 공간들에 대한 서버들의 연관성을 사용자 입력을 통해 직접적으로 또는 BAS 요소(120)를 통해 간접적으로 적절히 취득할 수 있다. 사용자 입력은 데이터 센터(102) 내의 한 세트의 좌표들과 관련된 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418)의 레이아웃을 식별한다. 처리 회로(140)(및/또는 BAS 요소(120))는 센서들(1181 내지 1184)은 물론, 에어 컨디셔닝 유닛들(1061 내지 1064)을 정의된 공간들(132, 134, 136, 138)과 더 연관시킬 수 있다.
그러나, 단계 205의 동작들은 처리 회로(112)에 의해 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 사실상, 단계 205의 동작들이 제어 회로(140)에 의해 수행되는 경우, 제어 회로(140)는 생성된 공간/서버 상관 관계 정보를 나중에 단계 215에서 사용하기 위해 처리 회로(112)로 전송할 것이다.
이어서, 단계 210에서, 처리 회로(140)는 각각의 공간(132, 134, 136, 138)에 대한 공간 정보 값을 생성한다. 공간 정보 값은 공간에 대한 적합성 지수를 포함한다. 적합성 지수는 온도 및 바람직하게는 공간 내의 서버 컴퓨터들의 부하의 지시, 공간 내에 이용 가능한 서버 컴퓨터들이 존재하는지의 지시, 및 공간 내에서 사전 냉각이 이루어지고 있는지의 지시를 고려한다. 공간 정보 값들의 생성은 도 3과 관련하여 아래에 더 상세히 설명된다. 아래의 표 1은 튜브 형태의 공간들(132, 134, 136, 138)에 대한 예시적인 공간 정보 값들을 제공한다.
공간 가용성 적합성
132 예 30
134 예 90
136 아니오 0
138 예 100
다시, 처리 회로(140)는 공간 정보 값들을 처리 회로(112)에 제공한다. 대안으로서, 처리 회로(140)는 센서 값들을 처리 회로(112)에 제공하고, 처리 회로(112)는 공간 정보 값들을 결정한다.
이어서, 단계 215에서 처리 회로(112)는 공간 정보 값에 기초하여 서버 컴퓨터들(1041 내지 10418) 중 선택된 서버 컴퓨터들에 애플리케이션들을 할당한다. 예를 들어, 처리 회로(112)는 가장 높은 적합성 지수를 갖는 공간 내의 서버 컴퓨터들에 하나 또는 수개의 애플리케이션을 적절히 할당할 수 있다. 위의 표 1의 예에서, 처리 회로(112)는 공간(138) 내의 서버에 새로운 애플리케이션을 할당할 것이다. 공간(138)의 경우와 같이, 선택된 공간 내에 다수의 이용 가능한 서버가 존재하는 경우, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)의 가상화 소프트웨어(114)는 애플리케이션(들)이 할당되어야 하는 결정된 적절한 공간 내의 특정 서버(들)를 적절히 식별할 수 있다. 정의된 공간 내에서 과립형 온도 측정들이 이용 가능한 경우, 처리 회로(112)는 낮은 국지적 온도를 나타내는 센서에 가장 가까운 서버에 새로운 애플리케이션을 할당하려고 시도할 수 있다.
한편, 많은 수의 애플리케이션이 할당되어야 하는 경우, 처리 회로는 공간들의 적합성 지수에 비례하는 방식으로 애플리케이션들을 공간들에 할당할 수 있다. 따라서, 표 1의 예를 참조하면, 100개의 애플리케이션이 할당되어야 하는 경우, 처리 회로(112)는 공간(132) 내의 서버 컴퓨터들(1041 내지 1045)에 30/220 또는 14개의 애플리케이션을 적절히 할당하고, 공간(134) 내의 서버 컴퓨터들(1046 내지 1049)에 90/220 또는 41개의 애플리케이션을 할당하고, 공간(136) 내의 서버 컴퓨터들(10410 내지 10414)에 100/220 또는 45개의 애플리케이션을 할당할 수 있다. 위와 유사하게, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)의 가상화 소프트웨어는 식별된 애플리케이션(들)이 할당되어야 하는 결정된 공간 내의 특정 서버(들)를 적절히 식별할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)의 가상화 소프트웨어는 14개의 애플리케이션이 서버 컴퓨터들(1041, 1042, 1043, 1044, 1045 등) 사이에 어떻게 분할되어야 하는지를 식별할 것이다.
따라서, 도 2의 동작들은 처리 회로들(112, 140)이 어떻게 데이터 센터 내의 정의된 공간들에 대한 적합성 지수 정보를 취득하고, 적합성 지수 정보를 이용하여 그러한 공간들 내에 위치하는 서버 컴퓨터들에 애플리케이션 작업들을 할당할지를 보여준다. 이러한 프로세스를 이용하여, 컴퓨팅 부하는 새로운 열 부하를 처리하기 위한 최상의 조건들을 갖는 위치들 내의 서버들로 유리하게 지향된다.
도 3은 데이터 센터 내의 각각의 정의된 공간에 대한 적합성 지수를 생성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 단계들의 세트를 나타낸다. 도 3의 단계들은 주기적으로, 예를 들어 날마다, 시간마다 또는 분마다 수행되어야 한다. 도 3의 단계들이 BAS 요소(120)의 처리 회로(140)에 의해 수행되는 것으로 설명되지만, 단계들의 일부 또는 전부가 처리 회로(112)에 의해 수행될 수 있도록 변경될 수 있다.
단계 305에서, 처리 회로(140)는 무선 또는 유선 빌딩 자동화 시스템 데이터 네트워크를 통해 센서들(1181 내지 1184)로부터 주어진 공간에 대한 센서 값들을 취득한다. 여기에 설명되는 실시예에서, 통상적으로 센서 값들은 대응 공간에 대한 온도 정보를 적어도 포함할 것이다. BAS 요소(120) 또는 다른 디바이스는 공간 정보 값들을 계산하기 전에 센서 값들을 변경하거나, 필터링하거나, 평균하거나 또는 다르게 처리할 수 있다는 것을 알 것이다.
단계 310에서, 처리 회로(140)는 선택된 공간 내의 서버 컴퓨터들에 대한 실제 및 예상 부하들을 취득한다. 그러한 정보는 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)에 의해 제공된다.
단계 315에서, 처리 회로(140)는 단계 305 및 310에서 취득한 정보에 기초하여 공간에 대한 적합성 지수를 계산한다. 이 실시예에서, 적합성 지수는 측정된 온도, 계산된 서버 부하 비율, 예상 서버 부하, 사전 냉각 상태 및 다른 환경 조건들(압력, 습도, 공기 흐름)의 함수이다. 다른 구현들에서는 이 분야의 통상의 기술자들에 의해 더 많거나 적은 팩터들이 고려될 수 있다. 적합성 지수(공간 정보 값)는 처리 회로(112)에 제공된다.
측정된 온도와 관련하여, 적합성 지수는 공간 내의 측정된 온도(들)의 함수로서 역으로 증가한다. 예컨대, 모든 다른 것들이 동일한 경우, 가장 차가운 공간 내의 서버 컴퓨터들에 새로운 애플리케이션들을 할당하는 것이 바람직하다.
서버 부하 비율과 관련하여, 적합성 지수는 또한 공간 내의 서버 컴퓨터들의 현재 부하의 함수로서 역으로 증가한다. 모든 것들(온도 등)이 동일한 경우, 서버 컴퓨터들 모두(또는 대부분)가 바빠서 이용 가능하지 않은 곳에 애플리케이션을 할당하려는 시도를 피하는 것이 바람직하다.
예상 서버 부하와 관련하여, 적합성 지수는 공간 내의 예상 서버 부하의 함수로서 역으로 증가한다. 정의된 공간 내의 서버가 다른 서버들로 쉽게 이전될 수 없는 높은 부하를 갖는 것으로 예상되는 경우, 그 공간 내의 서버들에 다른 새로운 애플리케이션들을 할당함으로써 발생할 수 있는 과다한 열을 피하는 것이 유리할 수 있다.
사전 냉각과 관련하여, 적합성 지수는 사전 냉각 상태의 함수로서 증가한다. 사전 냉각 상태는 들어오는 무거운 처리 부하를 예상하여 특정 공간이 사전 냉각되고 있는 상태이다. 공간이 사전 냉각되고 있는 경우, 그 공간 내의 서버들에 추가적인 컴퓨팅 부하를 할당하는 것이 유리하다.
다른 환경 측정치들(습도 등)과 관련하여, 적합성 지수는 그러한 값들이 최적치를 향할 때 증가하고, 그러한 값들이 수용 불가한 조건들을 향할 때 감소한다. 명료하게, 임의의 수용 불가(즉, 알람) 조건들은 다른 팩터들과 무관하게 적합성 지수를 0으로 떨어뜨릴 수 있다.
공간에 대한 적합성 지수가 계산되어 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)으로 전송되면, 처리 회로(140)는 단계 320으로 진행한다. 단계 320에서, 처리 회로(140)는 적합성 지수가 알람 조건을 지시하는지를 판정한다. 예를 들어, 0의 적합성 지수는 알람 조건으로서 취급될 수 있다. 알람 조건이 검출되면, 단계 325에서 처리 회로(140)는 이메일, 텍스트 메시징 또는 페이징을 통해 알람을 시각 디스플레이로 또는 기술자의 휴대용 무선 디바이스로 시그널링한다. 단계 325 후에, 처리 회로(140)는 단계 305로 복귀하여, 다른 공간에 대한 적합성 지수의 계산들을 시작한다. 유사하게, 단계 320에서 알람 조건이 검출되지 않은 경우, 처리 회로(140)는 단계 305로 직접 복귀한다.
따라서, 전술한 실시예들은 국지적 공간 내의 서버 컴퓨터들에 의해 추가 컴퓨팅 부하가 얼마나 쉽게 처리될 수 있는지를 지시하는 지수 값을 생성한다. 일부 실시예들에서는, 다수의 데이터 센터들로부터의 적합성 지수들이 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)은 국지적인 데이터 센터(예를 들어, 데이터 센터(102))가 비교적 높은 적합성 지수를 갖는 공간을 갖지 않는 경우에 다른 데이터 센터에 애플리케이션 프로세스들이 할당되어야 하는 것으로 결정할 수 있다.
더욱이, 처리 작업들 또는 컴퓨팅 부하를 특정 서버 컴퓨터들에 할당하기 위한 결정은 적합성 지수에만 기초할 필요가 없다는 것을 이해해야 한다. 국지적 또는 다른 데이터 센터들이 녹색 또는 재생 가능 에너지원들을 이용하여 동작할 수 있는지의 여부와 같은 다른 팩터들도 연산 작업의 할당에 고려될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)은, 다른 데이터 센터가 이용 가능하고, 국지적 데이터 센터보다 큰 정도로 재생 가능 에너지원들을 이용할 수 있는 경우에는 그 데이터 센터에 컴퓨팅 부하를 할당할 수 있다.
위의 실시예들 모두에서, 이롭게도 빌딩 자동화 시스템 기반구조(예를 들어, 빌딩 HVAC 시스템)와 데이터 센터에 대한 애플리케이션들의 할당을 관리하는 디바이스(컴퓨터 서버 관리 시스템(108)) 사이에 정보 및 데이터가 공유된다는 것을 알 수 있다.
도 4는 서버 관리 및/또는 BAS 효율을 향상시키기 위해 BAS 기반구조와 서버 관리 기반구조 사이의 상호작용을 이용하는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 장치를 나타내는 블록도이다. 도 1과 공통인 도 4의 요소들은 동일한 참조 번호들을 갖는다.
도 4의 장치는 도 1의 컴퓨터 서버 관리 시스템(108)의 예시적인 실시예는 물론, BAS 제어 스테이션(120) 형태의 BAS 요소(120) 및 데이터 센터(102)도 포함한다. 도 4의 장치는 BAS 데이터 저장소(402), 유틸리티 회사 신호 입력(404), HVAC 시스템(406), 지역 데이터 센터(408) 및 전역 데이터 센터(410)를 더 포함한다. 일반적으로, 컴퓨터 서버 관리 시스템(108), 국지적 데이터 센터(102), 지역 데이터 센터(408) 및 전역 데이터 센터(410)는 포괄적이고 지리적으로 분산된 데이터 센터 동작(420)의 일부이다. 이와 달리, BAS 제어 요소(120), 데이터 저장소(402) 및 HVAC 시스템(406)은 적어도 국지적 데이터 센터(102)와 동일한 빌딩 또는 캠퍼스에 적절히 설치될 수 있는 빌딩 자동화 시스템(또는 BAS)(422)의 일부를 구성한다.
국지적 데이터 센터(102)는 복수의 서버 컴퓨터(1041, 1042 등)를 포함하며, 도 1의 데이터 센터(102)와 같은 아키텍처는 물론, 임의의 다른 적절한 데이터 센터 아키텍처를 적절히 가질 수 있다. 지역 데이터 센터(408)는 서버 컴퓨터들(4281, 4282 등)을 포함하고 다른 장소에 원격적으로 위치하는 다른 데이터 센터이다. 전역 데이터 센터(410)는 서버 컴퓨터들(4301, 4302 등)을 포함하고 다른 나라 또는 다른 대륙 등에 훨씬 더 원격적으로 위치하는 또 다른 데이터 센터이다. 데이터 센터 동작(420)은 임의의 수의 그러한 국지적, 지역 또는 전역 데이터 센터들을 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 컴퓨터 서버 관리 시스템(CSMS)(108)은 도 1의 메모리(110), 처리 회로(112) 및 가상화 소프트웨어(114)는 물론, BAS 클라이언트(412)도 포함한다. 메모리(110)는 처리 회로(112)의 프로그램 코드, 데이터베이스들 및 작업 데이터를 저장한다. 처리 회로(112)는 상용 CSMS의 임의의 적절한 처리 회로이다. 일반적으로, 처리 회로(112)는 가상화 소프트웨어(114)를 실행하여, 도시되지 않은 클라이언트들로부터의 컴퓨팅 작업 요청들을 국지적, 지역 또는 전역 데이터 센터들(102, 408, 410) 내의 임의의 서버 컴퓨터에 할당한다. 여기에 설명되는 실시예들 중 적어도 일부는 가상화 소프트웨어(114)의 기존의 컴퓨터 작업 할당 동작들에 영향을 주는 데 사용된다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, BAS 클라이언트(412)는 BAS(422)와 데이터를 교환하기 위해 BAS 데이터 관리 시스템에 대한 포털들에 액세스하는 소프트웨어 구성이다.
여기에 설명되는 실시예들에서, BAS 제어 스테이션(120)은 BAS(422)의 데이터에 대한 액세스를 제공하는 BAS 데이터 서버를 포함하는 컴퓨터 워크 스테이션이다. 이 때문에, 정교한 BAS 시스템들이 BAS 시스템 내의 데이터에 대한 액세스 포인트들을 제공하는 것으로 이 분야에 알려져 있다. 이러한 액세스는 통상적으로 BAS 기능들(HVAC, 화재 방지, 보안 등)의 원격 모니터링 및 제어에 사용된다. 예를 들어, 지멘스 빌딩 테크놀로지스사로부터 입수 가능한 INSIGHT™ 워크 스테이션은 BAS 데이터에 대한 클라이언트 장치들의 액세스를 허가하기 위한 데이터 서버로서 구성될 수 있다. 따라서, 제어 스테이션(120)은 적절하게도 INSIGHT™ 워크 스테이션일 수도 있다.
여하튼, CSMS(108)의 BAS 클라이언트(412)는 BAS 제어 스테이션(120)의 데이터 서버와 통신하도록 구성된다. 이러한 구성에서, CSMS(108)의 처리 회로(112)는 BAS(422)의 요소들에 의해 생성된 데이터를 취득할 수 있고, 제어 스테이션(120)은 데이터 센터 동작들(420)의 요소들에 의해 생성된 데이터를 취득할 수 있다.
데이터 저장소(402)는 BAS에 대한 구성 및 기록 데이터를 저장하는 데이터 저장 요소들인 것이 적절할 수 있다. 그러한 기능들 및 동작들은 BAS 기술 분야에 공지되어 있다. 유틸리티 회사 신호 입력(404)은 BAS 제어 스테이션(120)으로부터, 부하 예측, 부하 관리 및 심지어 에너지원 가용성(즉, 재생 가능 에너지가 이용 가능한지의 여부)과 관련하여 유틸리티에 의해 생성된 데이터의 소스로의 논리적 접속이다.
HVAC 시스템(406)은 빌딩 또는 캠퍼스의 빌딩들 내의 환경 제어들을 제공하는 포괄적인 난방, 냉방 및 환기 시스템이다. 이 분야에 공지된 바와 같이, HVAC 시스템(406)은 온도 및 신선한 공기 환기와 같은 빌딩 환경의 상이한 양태들을 모니터링하고 제어하는 데 사용되는 다수의 센서들(424) 및 액추에이터들(426)을 포함한다. 이 때문에, HVAC 시스템(406)은 냉각기, 공기 처리 유닛, 환기 조절기, 및 환기 팬 및 덕트 등과 같은 기계 요소들도 포함할 것이다. 이 실시예에서, HVAC 시스템(406)은 데이터 센터(102) 내에 배치된 센서들(118) 및 데이터 센터(102) 내에 배치된 하나 이상의 컴퓨터 룸 에어 컨디셔닝 유닛(106)도 포함한다.
전술한 바와 같이, BAS(422) 및 데이터 센터 동작들(420)은 이 실시예에서 CSMS(108)의 BAS 클라이언트(412) 및 BAS 제어 스테이션(120)의 BAS 데이터 서버에 의해 수행되는 인터페이스를 통해 정보를 공유한다. 후술하는 바와 같이, 2개의 시스템 사이의 데이터의 공유는 서버 컴퓨터들(1041, 1042, 4281, 4282, 4301, 4302 등) 사이에 컴퓨팅 작업들을 더 효율적으로 할당하는 데 이용될 수 있다. 효율들은 특히 데이터 센터(102) 내의 ACU들(106)을 더 효율적으로 동작시키기 위해, 재생 가능 에너지 자원들을 더 효율적으로 이용하기 위해 HVAC 시스템(406)과의 조화를 수반할 수 있다. BAS(422)와 데이터 센터 동작(420) 사이에 데이터 및 제어를 공유하는 방법들의 예들이 아래에 설명된다. 이러한 방법들 각각에서 요구되는 처리는 처리 회로(112), BAS 제어 스테이션(120)의 처리 회로(예를 들어, 처리 회로(140)), 이들의 조합에 의해 또는 부분적으로는 어느 하나의 시스템(420, 422) 내의 다른 처리 장치들에 의해 수행될 수 있다는 것을 알 것이다.
전술한 바와 같이, 도 1 및 4의 장치의 하나의 특징은 BAS(422)가 상세한 데이터 센터 환경 데이터를 CSMS(108) 및 가상화 소프트웨어(114)로 전송할 수 있다는 것이다. 이러한 상세한 데이터 센터 환경 데이터는 컴퓨팅 부하 할당들에 영향을 주는 데 사용될 수 있다. 도 1 및 2와 관련하여 전술한 바와 같이, 온도, 습도, 공기 흐름 및 압력은 물론, 유독 가스의 존재와 같은 것 등에 관한 포괄적인 데이터를 제공하기 위해 데이터 센터(102) 내에 다수의 무선 센서(118)가 구현될 수 있다. 이것은 마이크로 전기 기계(MEM) 기반 무선 센서들(118)의 다차원 어레이를 이용하여 달성될 수 있다.
또 하나의 특징은 BAS(422) 및 데이터 센터 동작(420)이 예를 들어 ACU의 부분적인 또는 완전한 오작동과 같은 BAS(422) 내의 장비 오작동을 조절하기 위해 데이터를 공유할 수 있다는 것이다. 구체적으로, BAS(422)는 CSMS(108)가 오작동 ACU(106)에 열적으로 가까운 서버들로부터 애플리케이션들을 제거해야 하는 필요성을 식별하는 정보를 통신할 수 있다. 하나의 문제가 데이터 센터(102) 전체에 영향을 미치는 경우, CSMS(108)는 애플리케이션들을 지역 또는 전역 데이터 센터들(408, 410)로 이동시킬 수 있다.
또 하나의 특징은 (예를 들어, BAS 제어 스테이션(120) 내의) 사용자 인터페이스 표시들이 특히 데이터 센터(102)의 서버들의 위치와 관련하여 데이터 센터(102)의 공간들의 환경 조건들의 그래픽 표시들을 포함할 수 있다는 것이다. 서버들의 컴퓨팅 부하도 동시에 표시될 수 있으며, 따라서 데이터 센터(102) 내의 열 스트레스 및 컴퓨터 부하 집중들의 직관적인 보기가 제공된다. 예를 들어, 이차원 또는 삼차원 지도가 생성될 수 있는데, 이 지도는 (등온 지도와 유사한) 열 집중 오버레이는 물론, 지도에 표시되는 각각의 서버 상의 컴퓨팅 부하의 집중의 지시도 구비한다.
BAS 제어 스테이션(120)은 또한 유틸리티 부하 및/또는 기상 정보로부터 도출된 유용한 데이터를 CSMS(108)로 전송할 수 있으며, 따라서 CSMS(108)는 상당한 양의 컴퓨터 부하를 국지적 데이터 센터(102)로부터 원격 데이터 센터들(408, 410)로 또는 그 반대로 이동시킬지의 여부에 관하여 정보에 근거한 결정을 행할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 유틸리티 회사 입력(404)이 데이터 센터(102)가 위치하는 빌딩이 이용 가능한 비교적 많은 양의 재생 가능 에너지를 갖는다는 정보를 수신하는 경우, CSMS(108)는 컴퓨팅 부하를 데이터 센터(408)로부터 데이터 센터(102)로 이동시켜 재생 가능 에너지의 사용을 증가시킬 수 있다. 다른 예에서, BAS 제어 스테이션(120)이 날이 매우 추울 것이라는 기상 데이터를 취득하는 경우, BAS 제어 스테이션(120)은 또한 CSMS(108)과 협력하여, 다르게는 열을 필요로 하는 빌딩의 부분들로 데이터 센터 동작들을 옮길 수 있다. BAS 제어 스테이션(120)은 데이터 센터(102)로부터 열을 필요로 하는 빌딩의 다른 부분들로 열을 옮기기 위한 기계 디바이스들을 더 포함할 수 있다.
센서들(118)로부터의 환경 센서 데이터는 더 양호한 열 부하 프로파일을 생성하기 위해 데이터 센터(102)가 어떻게 물리적으로 재구성될 수 있는지에 대한 정보도 제공할 수 있다. 센서 데이터는 뜨거운 장소들 또는 차가운 장소들을 식별하기 위해 분석될 수 있으며, 그러한 정보는 교정될 문제들을 식별하는 데 사용될 수 있다. 또한, 그러한 정보는 새로운 서버 장비 및/또는 ACU 장비에 대한 가능한 위치들을 식별하는 데 사용될 수 있다.
데이터 센터 동작(420)과 BAS(422) 사이의 데이터 공유의 또 하나의 특징은 BAS(422) 내의 알람들이 CSMS(108) 인터페이스를 통해 데이터 센터 직원에게 효율적으로 전송될 수 있다는 것이다. 이것은 데이터 센터 인간 기계 인터페이스들을 위해 특별히 설계된 스크린들, 디스플레이들, 경보 메시지들 및 인간 상호작용 시퀀스들을 포함한다. 이것은 컴퓨터 웹 브라우저들, 셀 폰들 및 개인 휴대 단말기들의 사용을 포함한다.
따라서, 도 1 및 4의 아키텍처는, 도 2 및 3의 동작들이 그들 자신의 효율들을 제공하지만, 그러한 동작들을 반드시 포함할 필요가 없는 상당한 효율들을 제공할 수 있다. 여하튼, 전술한 실시예들은 단지 예시적이며, 이 분야의 전문가들은 본 발명의 원리들을 포함하고 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 그들 자신의 구현들 및 실시예들을 쉽게 발명할 수 있다는 것을 알 것이다.

Claims (9)

  1. 상이한 공간에 위치한 복수의 서버 컴퓨터(1041, 1042, ..., 10418)의 사용을 조정하도록 구성되는 컴퓨터 서버 관리 시스템(108) ― 상기 컴퓨터 서버 관리 시스템은 적어도 하나의 데이터 센터 내에 위치하는 복수의 서버 컴퓨터 상의 애플리케이션 처리를 관리하도록 구성되는 가상화 소프트웨어를 실행함 ―;
    빌딩 환경 제어 시스템의 데이터 관리 스테이션(120) ― 상기 데이터 관리 스테이션은 상기 빌딩 환경 제어 시스템의 제어기들, 센서들 및 액추에이터들에 동작 가능하게 결합됨 ―;
    상기 데이터 관리 스테이션과 상기 컴퓨터 서버 관리 시스템 사이의 데이터 인터페이스
    를 포함하고,
    상기 데이터 관리 스테이션(120)은
    상기 데이터 인터페이스를 통해 적어도 일부 데이터를 상기 컴퓨터 서버 관리 데이터 시스템에 제공하도록 구성되고,
    상기 센서들로부터 수신되는 정보에 기초하여 각각의 공간에 대한 적합성 지수(suitability index) - 상기 적합성 지수는 측정된 온도, 계산된 서버 부하 비율, 및 사전 냉각 상태의 함수임 - 를 계산하고 상기 컴퓨터 서버 관리 시스템에 상기 적합성 지수를 제공하도록 구성되고,
    상기 컴퓨터 서버 관리 시스템은 상기 적합성 지수에 의존하여 서버 컴퓨터에 애플리케이션 처리를 할당하도록 구성되는 장치(arrangement)(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 관리 스테이션(120)은 제1 데이터 센터 내의 공간들의 환경 조건들에 관한 데이터를 제공하도록 더 구성되는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이터 관리 스테이션(120)은 적어도 하나의 데이터 센터의 적어도 하나의 공간의 환경을 변경하기 위해 빌딩 자동화 제어 스테이션의 능력 변화에 관한 데이터를 제공하도록 더 구성되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 데이터 센터 내의 환경 조건들에 관한 데이터, 및 상기 데이터 센터 내의 서버들에 대한 컴퓨팅 부하 정보에 관한 데이터를 묘사하는 그래픽 정보를 운반하도록 구성되는 인간 기계 인터페이스 디바이스를 더 포함하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 서버 관리 시스템은 상기 적어도 하나의 데이터 센터 내의 공간들의 환경 조건들에 관한 데이터에 기초하여 상기 복수의 서버 컴퓨터의 사용을 조정하도록 구성되는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컴퓨터 서버 관리 시스템은 유틸리티 부하 정보를 수신하도록 동작 가능하게 접속되고, 상기 컴퓨터 서버 관리 시스템은 상기 유틸리티 부하 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 서버 컴퓨터의 사용을 조정하도록 구성되는 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 컴퓨터 서버 관리 시스템 및 상기 데이터 관리 스테이션은 기상 예측 데이터의 소스에 동작 가능하게 접속되고,
    상기 데이터 관리 스테이션은 상기 기상 예측 데이터에 기초하여 상기 빌딩 환경 제어 시스템의 동작을 변경하도록 더 구성되고,
    상기 컴퓨터 서버 관리 시스템은 상기 기상 예측 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 서버 컴퓨터의 사용을 조정하도록 구성되는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서버 컴퓨터의 적어도 일부가 배치되는 데이터 센터 내의 복수의 영역에 대한 환경 데이터를 제공하도록 구성되는 복수의 센서
    를 더 포함하고,
    상기 데이터 센터는 복수의 서버 컴퓨터들의 그룹을 포함하는 장치.
  9. 삭제
KR1020107027229A 2008-05-05 2009-05-05 빌딩 자동화 시스템 인터페이스를 이용하여 데이터 센터를 운영하기 위한 장치 KR101557177B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5042908P 2008-05-05 2008-05-05
US61/050,429 2008-05-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110021847A KR20110021847A (ko) 2011-03-04
KR101557177B1 true KR101557177B1 (ko) 2015-10-02

Family

ID=41110482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107027229A KR101557177B1 (ko) 2008-05-05 2009-05-05 빌딩 자동화 시스템 인터페이스를 이용하여 데이터 센터를 운영하기 위한 장치

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2277094B1 (ko)
KR (1) KR101557177B1 (ko)
CN (1) CN102150100B (ko)
BR (1) BRPI0912567B1 (ko)
CA (1) CA2723407C (ko)
MX (1) MX2010012112A (ko)
WO (1) WO2009137028A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012013281A1 (de) * 2012-07-05 2014-05-08 Abb Ag Gebäudeautomationssystem
CN103687076A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 深圳光启创新技术有限公司 基于无线传感技术的楼控系统及方法
US9122528B2 (en) 2012-12-13 2015-09-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Energy conservation and hardware usage management for data centers
US9439322B1 (en) * 2014-01-09 2016-09-06 Nautilus Data Technologies, Inc. Modular data center deployment method and system for waterborne data center vessels
CN104503403B (zh) * 2014-12-12 2017-05-31 北京百度网讯科技有限公司 制冷系统运行能效的管理系统及方法
US10129046B1 (en) * 2017-09-07 2018-11-13 Siemens Industry, Inc. Fault tolerant services for integrated building automation systems
US11946659B2 (en) * 2017-12-07 2024-04-02 Optimum Energy, Llc Remote automated deployment of HVAC optimization software

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6112237A (en) * 1996-11-26 2000-08-29 Global Maintech, Inc. Electronic monitoring system and method for externally monitoring processes in a computer system
US6980978B2 (en) * 2001-09-07 2005-12-27 International Business Machines Corporation Site integration management system for operational support service in an internet data center
US20030193777A1 (en) * 2002-04-16 2003-10-16 Friedrich Richard J. Data center energy management system
US7502768B2 (en) * 2004-02-27 2009-03-10 Siemens Building Technologies, Inc. System and method for predicting building thermal loads
US7197433B2 (en) * 2004-04-09 2007-03-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Workload placement among data centers based on thermal efficiency
US7426453B2 (en) * 2005-01-14 2008-09-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Workload placement based upon CRAC unit capacity utilizations
US8041967B2 (en) * 2005-02-15 2011-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for controlling power to resources based on historical utilization data
US20070213881A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Belady Christian L Liquid cooling of electronic device environments
US20070260417A1 (en) * 2006-03-22 2007-11-08 Cisco Technology, Inc. System and method for selectively affecting a computing environment based on sensed data

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0912567A2 (pt) 2019-11-19
WO2009137028A1 (en) 2009-11-12
CN102150100B (zh) 2015-06-17
CN102150100A (zh) 2011-08-10
CA2723407A1 (en) 2009-11-12
KR20110021847A (ko) 2011-03-04
BRPI0912567B1 (pt) 2020-09-29
EP2277094A1 (en) 2011-01-26
MX2010012112A (es) 2010-12-01
CA2723407C (en) 2019-03-26
EP2277094B1 (en) 2020-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8954197B2 (en) Arrangement for operating a data center using building automation system interface
KR101557177B1 (ko) 빌딩 자동화 시스템 인터페이스를 이용하여 데이터 센터를 운영하기 위한 장치
Bash et al. Dynamic thermal management of air cooled data centers
US7894944B2 (en) Environmental monitoring in data facilities
JP5904488B2 (ja) データ・センタの効率分析及び最適化のための方法、システム、コンピュータ・プログラム
Levy et al. A new approach to data center infrastructure monitoring and management (DCIMM)
KR20110022584A (ko) 냉각 효율 향상을 위해 데이터 센터 동작을 관리하는 설비
US8352085B2 (en) Distribution of cooling resources using hierarchically identified cooling microgrids
Sharma et al. On building next generation data centers: Energy flow in the information technology stack
Mukherjee et al. A detailed study on data centre energy efficiency and efficient cooling techniques
Taniguchi et al. Tandem equipment arranged architecture with exhaust heat reuse system for software-defined data center infrastructure
US11644801B2 (en) Data center collective environment monitoring and response
EP4009757A1 (en) It-room-cooling-performance assessment
Joshi et al. Introduction to data center energy flow and thermal management
Isaev et al. Data center efficiency model: A new approach and the role of Artificial Intelligence
Geng SUSTAINABLE DATA CENTER: STRATEGIC PLANNING, DESIGN, CONSTRUCTION, AND OPERATIONS WITH EMERGING TECHNOLOGIES
Zhang et al. Real time thermal management controller for data center
Bermudez et al. Optimal and distributed automatic discrete control of air conditioning units in data centers
Schmidt et al. Thermal Profile of World's Third Fastest Supercomputer.
CN114828579B (zh) 集装箱数据中心的节能控制方法及相关设备
Simon et al. Energy Analysis of Rear Door Heat Exchangers in Data Centers With Spatial Workload Distribution
Chen et al. The flexible customized supervisor and control system for utility in TPS
JPH11112522A (ja) 分散型ビルマネジメントシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180816

Year of fee payment: 4