论文部分内容阅读
随着产业数字化转型持续加快,以移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术融合创新空前活跃,数据中心进入了迅猛发展时期,能耗巨大的问题日益凸显,IT设备和空调系统是数据中心能耗构成的两个主要部分,两者通过数据中心的热环境关联,而IT设备是数据中心能耗过大的根本原因,IT设备主要构成为服务器,因此基于服务器功耗预测数据中心热环境至关重要。本文通过分析典型服务器功耗模型,基于实测数据,对典型模型进行准确度定量分析,建立了准确度高的服务器功耗模型。并基于服务器功耗对某数据中心热环境进行了定量研究。本文首先从数据中心的能耗现状、室内环境两个方面,综述了国内外关于数据中心能耗及热环境的研究现状及问题。明确了采用理论分析、现场实测及利用6Sigma DCX模拟等研究方法,确定了本文的主要内容。通过统计SPEC网站公布的测评服务器的功耗数据得出,2007年到2018年服务器空载功耗占满载功耗的比例正逐渐下降。简要分析了服务器的典型工作负载,及其对服务器各组件的利用程度。详细分析了典型服务器功耗模型,统计了模型中的变量,常用变量为CPU利用率和perf变量。研究了服务器在不同CPU利用率、内存利用率、硬盘读写方式及速度等工作负载下功耗变化规律,利用SPSS分析了服务器功耗与各种服务器变量的相关性,对比分析了典型功耗模型准确度,利用CPU利用率、CPU时钟频率、内存利用率建立的功耗模型误差较大,利用perf变量建立了准确度高的服务器功耗模型。以重庆市某数据中心为对象,通过实测分析空调运行参数对服务器的影响,及空调系统现存问题。实测发现服务器进风量、进风温度受到空调送风量、送风温度的影响,列间空调的启停会受到相邻模块的影响。利用6Sigma DCX建立了基于服务器实际功率和额定功率的数据中心热环境模型,对比实测数据得出,前者模型准确度远高于后者,说明了基于服务器实际功耗研究数据中心热环境重要性,并利用该模型定量研究了机柜加装盲板、服务器布置、空调控制方式及放置位置对数据中心热环境的影响。采用列间空调的数据中心,空调需采用送风控制且应对称布局,服务器上架应从模块一端集中布置。