Métodos y sistemas para administrar la energía y la refrigeración de una instalación.

Método de administración de la alimentación de un centro de datos,

que comprende:

medir un consumo de energía por fase de una fuente de alimentación mediante un bastidor (108, 1406) delcentro de datos;

calcular un consumo de energía promedio por fase de la fuente de alimentación mediante el bastidor (108,1406) del centro de datos; y

calcular la capacidad de energía por fase de la fuente de alimentación disponible para el bastidor (108, 1406)del centro de datos utilizando el consumo de energía promedio y un consumo de energía esperado delbastidor (108, 1406) del centro de datos.

Métodos y sistemas para administrar la energía y la refrigeración de una instalación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención Las realizaciones de la invención se refieren, de forma general, a la administración de entidades, y más en particular a métodos y sistemas para administrar la energía de instalaciones.

2. Discusión de la técnica relacionada Los centros de datos centralizados para equipamiento electrónico informático, de comunicaciones y otros se han estado utilizando desde hace varios años, y más recientemente con la utilización creciente de Internet, cada vez son más frecuentes los centros de datos a gran escala que proporcionan servicios de alojamiento para proveedores de servicio de Internet (ISPs, Internet Service Providers) , proveedores de servicios de aplicaciones (ASPs, Application Service Providers) y proveedores de contenidos de Internet. Los típicos centros de datos centralizados contienen numerosos bastidores de equipamiento que requieren alimentación, refrigeración y conexiones a instalaciones de comunicaciones externas. En las salas de red y los centros de datos modernos, la necesidad creciente de equipamiento informático utilizado en estas instalaciones ha comprometido los sistemas de refrigeración y alimentación de las instalaciones. En el pasado, el consumo de energía habitual para cada caja de equipamiento en una instalación de datos era del orden de 1 kW. Con la utilización de servidores blade y equipamiento de alta densidad de energía en los bastidores de equipamiento, no es infrecuente que un bastidor de equipamiento tenga un consumo de energía de 10 kW e incluso de hasta 25 kW.

Existen varias herramientas que permiten a un administrador de un centro de datos monitorizar el uso de energía en una instalación. Estas herramientas incluyen los productos InfrastruXure® Manager y/o InfrastruXure® Central, de la firma American Power Conversion Corporation, de West Kingston, RI.

Están disponibles diversas herramientas para ayudar al diseñador de un centro de datos a configurar una distribución de un centro de datos para proporcionar alimentación y refrigeración al equipamiento a ubicar en dicho centro de datos. Habitualmente, estas herramientas ayudan a un diseñador a determinar los requisitos totales de alimentación y por consiguiente los requisitos globales de refrigeración para un centro de datos. Además, estas herramientas pueden ayudar a un diseñador a determinar la distribución óptima del equipamiento y el dimensionamiento adecuado del cableado de alimentación y los interruptores.

El documento EP 1777607 A1 da a conocer un método para determinar el consumo de energía de dispositivos de red.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En los centros de datos existentes, a menudo es deseable sustituir equipamiento con equipamiento actualizado y/o añadir nuevo equipamiento a las cajas existentes en la instalación. Con las crecientes necesidades de alimentación del equipamiento informático, es deseable que un administrador de centros de datos determine si existe la energía disponible adecuada en la instalación antes de que pueda añadirse equipamiento nuevo o de sustitución. El equipamiento de los centros de datos es fundamentalmente de una fase mientras que la distribución de energía de los grandes centros de datos es trifásica.

Habitualmente, un administrador de centros de datos puede conocer, o determinar, si la capacidad energética total del centro de datos es suficiente para el consumo de energía total. Sin embargo, la complejidad del sistema de distribución y el hecho de que la carga varíe en el tiempo dificulta que el personal distribuya manualmente la carga de manera precisa entre múltiples fases. Sobrecargar una fase de una fuente de alimentación, tal como una unidad de distribución de alimentación (PDU, power distribution unit) o una fuente de alimentación continua (UPS, uninterruptible power supply) , puede conducir a una pérdida de la alimentación estable desde la fuente de alimentación, o causar que los interruptores se desconecten, perdiendo por lo tanto la carga.

En el pasado, cuando se sustituía equipamiento o se añadía nuevo equipamiento, los administradores de centros de datos podían utilizar simplemente una metodología de ensayo y error conectando manualmente un servidor, encendiéndolo, y comprobando si el interruptor se desconectaba debido a una sobrecarga, con el resultado lamentable de la pérdida de alimentación en un bastidor completo de servidores. Alternativamente, podían conectar el equipamiento después de evaluar la carga actual en la fuente de alimentación. Este enfoque expone asimismo el sistema a una potencial pérdida de alimentación en un bastidor completo si el equipamiento de datos conectado a la fuente de alimentación aumenta con el tiempo su consumo de energía. Otros enfoques que incluyen basarse en especificaciones o datos de consumo de energía calculados, notificados en informes de los fabricantes de equipamiento y asumen una distribución homogénea de la carga de alimentación entre las fases de una fuente de alimentación, o sobredimensionan drásticamente los sistemas de distribución y alimentación para reducir el efecto del equilibrio de fases, pueden ser imprecisos, ineficientes y costosos.

Los aspectos de la presente invención se refieren, de forma general, a la administración de entidades de centros de datos y sus recursos asociados. Un método y un aparato correspondiente proporcionan una determinación de la capacidad de alimentación disponible de una fase de una fuente de alimentación en un bastidor de centro de datos. El método incluye medir la energía de la fuente de alimentación y calcular el consumo de energía promedio de pico por cada fase de la fuente de alimentación. Utilizando los datos del consumo de energía promedio de pico por cada fase de la fuente de alimentación y del consumo de energía esperado correspondientes al equipamiento del centro de datos acoplado a la fuente de alimentación, la capacidad de alimentación disponible puede calcularse para cada fase de la fuente de alimentación. Un método y un correspondiente aparato para administrar equipamiento del centro de datos pueden utilizar los cálculos de capacidad de alimentación disponible basados en fases, para determinar la ubicación óptima del nuevo equipamiento de centro de datos dentro de una configuración del centro de datos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos adjuntos no pretenden estar dibujados a escala. En los dibujos, cada componente idéntico o casi idéntico que se muestra en varias figuras se representa mediante un numeral similar. Para mayor claridad, pueden no estar etiquetados todos los componentes en todos los dibujos. En los dibujos:

la figura 1 es una vista superior de un centro de datos del tipo con el que pueden utilizarse las realizaciones de la presente invención; la figura 2 es una vista lateral del centro de datos de la figura 1; la figura 3 es un diagrama de bloques funcional acorde con una realización de la presente invención; la figura 4 es un diagrama de flujo de un proceso que puede implementarse utilizando el sistema de la figura 3, de acuerdo con una realización de la presente invención; la figura 5 es un diagrama que muestra la información de la instalación, que puede visualizarse utilizando por lo menos una realización de la invención; las figuras 6A y 6B son diagramas que muestran información adicional que puede mostrarse utilizando realizaciones de la invención. las figuras 7A y 7B muestran pantallas de interfaz gráfica del usuario que presentan diversos aspectos de la presente invención que pueden utilizarse con la información mostrada en las figuras 6A y 6B; la figura 8 es un diagrama que muestra información adicional que puede mostrarse utilizando otras realizaciones de la invención; las figuras 9A y 9B muestran pantallas de interfaz gráfico del usuario que presentan diversos aspectos de la presente invención que pueden utilizarse con información mostrada en la figura 8; la figura 10 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de administración acorde con una realización de la invención; la figura 11 es un diagrama de flujo de un proceso de administración acorde con una realización de la invención; la figura 12 es un diagrama de bloques funcional del sistema informático que puede utilizarse en realizaciones de la invención; la figura 13 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de almacenamiento que puede utilizarse con el sistema informático de la figura 12; la figura 14 muestra una pantalla de interfaz gráfica de usuario que presenta diversos aspectos de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Esta invención no se limita en su aplicación a los... [Seguir leyendo]

1. Método de administración de la alimentación de un centro de datos, que comprende:

medir un consumo de energía por fase de una fuente de alimentación mediante un bastidor (108, 1406) del centro de datos; calcular un consumo de energía promedio por fase de la fuente de alimentación mediante el bastidor (108, 1406) del centro de datos; y calcular la capacidad de energía por fase de la fuente de alimentación disponible para el bastidor (108, 1406) del centro de datos utilizando el consumo de energía promedio y un consumo de energía esperado del bastidor (108, 1406) del centro de datos.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el consumo de energía promedio es un consumo de energía promedio de pico.

3. Método según la reivindicación 1, en el que la fuente de alimentación es una unidad (1408) de distribución de alimentación o una fuente de alimentación continua (1404) .

4. Método según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

proporcionar la capacidad de alimentación de una fase de la fuente de alimentación al bastidor (108, 1406) del centro de datos.

5. Método según la reivindicación 2, en el que calcular la capacidad de alimentación por fase de la fuente de alimentación se basa en el consumo de energía promedio de pico y en el consumo de energía esperado del bastidor (108, 1406) del centro de datos.

6. Método según la reivindicación 2, en el que el consumo de energía promedio de pico es un promedio móvil.

7. Método según la reivindicación 1, que comprende:

determinar el consumo de energía esperado utilizando información nominal para el equipamiento del centro de datos.

8. Método según la reivindicación 1 en el que el consumo de energía esperado incluye información nominal corregida.

9. Método según la reivindicación 1, que comprende:

visualizar una distribución de un centro de datos (100) que incluye el bastidor (108, 1406) del centro de datos; recibir información de identificación para por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos a situar en el centro de datos (100) ; y evaluar la capacidad de alimentación por fase de la fuente de alimentación para identificar una posición del centro de datos (100) para dicho por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos.

10. Método según la reivindicación 9, en el que la información de identificación para dicho por lo menos un elemento incluye consumo de energía, información nominal, redundancia de infraestructuras o información etiquetada.

11. Método según la reivindicación 9, que comprende:

identificar la posición de dicho por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos utilizando por lo menos uno de capacidad de refrigeración, disponibilidad de espacio físico, soporte de peso, capacidad de control de equipamiento remoto, seguridad física y lógica, conectividad de red física y lógica, consumo de energía, información nominal, redundancia de infraestructuras o información etiquetada de dicho por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos.

12. Medio legible por ordenador que tiene almacenadas en el mismo secuencias de instrucción que incluyen instrucciones que provocarán que un procesador:

mida un consumo de energía por fase de una fuente de alimentación mediante un bastidor (108, 1406) del centro de datos; calcule en un consumo de energía promedio de pico por fase de una fuente de alimentación mediante el bastidor (108, 1406) del centro de datos; y calcule la capacidad de alimentación disponible por fase de la fuente de alimentación utilizando el consumo de energía promedio de pico y el consumo de energía esperado del bastidor del centro de datos.

13. Medio legible por ordenador según la reivindicación 12, que incluye además instrucciones que provocarán que el procesador:

proporcione, a un usuario de un sistema informático, una representación interactiva de una distribución de un centro de datos (100) que incluye el bastidor (108, 1406) del centro de datos; reciba, del usuario, información de identificación para por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos a situar en el centro de datos (100) ; y evalúe capacidad de alimentación disponible por fase de la fuente de alimentación para identificar una posición para dicho por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos.

14. Sistema para administrar equipamiento de centro de datos, comprendiendo el sistema:

una memoria (1204) configurada para almacenar datos de consumo de energía correspondientes a equipamiento del centro de datos; un medidor (1006) de energía configurado para medir un consumo de energía por fase de una fuente de alimentación; y una interfaz de usuario configurada para proporcionar una distribución de un centro de datos (100) , y para recibir información de identificación para por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos a situar en el centro de datos (100) ; y un procesador acoplado a la memoria y configurado para calcular un consumo de energía promedio de pico por fase de la fuente de alimentación, para calcular la capacidad de alimentación disponible por fase de la fuente de alimentación utilizando datos del consumo de energía promedio y del consumo de energía esperado correspondientes al equipamiento del centro de datos acoplado a la fuente de alimentación, y para calcular una posición óptima en el centro de datos (100) de dicho por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos utilizando la capacidad de alimentación disponible de una fase.

15. Sistema según la reivindicación 14, en el que la interfaz de usuario está situada en por lo menos un elemento de equipamiento del centro de datos o en un dispositivo portátil.