本文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心的熱流模擬和能耗優(yōu)化

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【摘要】：在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和優(yōu)化領(lǐng)域,首先要制定機房、機架、制冷設(shè)備的布局配置方案,然后利用計算機進行建模和仿真,以讓設(shè)計人員更加直觀地分析能耗優(yōu)化。本文在研究現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心熱流模擬和能耗優(yōu)化的基礎(chǔ)上,引入新的設(shè)計理念,建立了交互式數(shù)據(jù)中心的2D和3D模型,并應(yīng)用熱流模擬技術(shù)進行仿真,進而提出了一種基于服務(wù)器負載分配和空調(diào)自動控制的能耗優(yōu)化方案。首先,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建模工具沒有充分考慮機房的各種不同配置,應(yīng)用局限且價格昂貴。本文提供的建模工具具有內(nèi)容豐富,簡單實用的特點；其次,在熱流模擬中,傳統(tǒng)的計算流體力學(CFD)方法計算耗時。本文選擇了基于網(wǎng)格的歐拉法進行流體方程的求解,具有明顯的速度優(yōu)勢。當網(wǎng)格分辨率太大時,進一步采用多網(wǎng)格的方法加速計算。為了證明熱流模擬的有效性,結(jié)合真實數(shù)據(jù),運用遺傳算法對流體方程求解過程的各項參數(shù)進行了優(yōu)化求解；對于能耗優(yōu)化,學術(shù)界的研究多集中在設(shè)備物理尺寸的設(shè)計或單一參數(shù)的優(yōu)化上。本文提出將能耗優(yōu)化分為服務(wù)器負載分配和空調(diào)自動控制兩個部分。服務(wù)器負載分配從服務(wù)器與冷氣進風口的距離以及服務(wù)器出口溫度的均衡兩個方面進行考慮,為了增加靈活性,設(shè)置權(quán)重因子并研究不同權(quán)重因子對能耗的影響�？照{(diào)的控制優(yōu)化則是在對溫度實時采樣的基礎(chǔ)上自動進行的。在優(yōu)化函數(shù)的求解方面,設(shè)計并實現(xiàn)了一種實時快速的求解算法。另外,本文對3種服務(wù)器功率的變化模式進行了模擬,以探究動態(tài)情況下數(shù)據(jù)中心溫度分布的變化規(guī)律。為了研究不同布局參數(shù)對能耗的影響,設(shè)計了1500多組仿真實驗,在不同的優(yōu)化等級下進行熱流模擬,并分析結(jié)果。本文提供的軟件系統(tǒng)和能耗優(yōu)化方案,在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和研究中有重要的指導意義。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)中心 建模 流體模擬 能耗優(yōu)化 服務(wù)器 負載分配
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP308
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題背景11-13
• 1.1.1 數(shù)據(jù)中心模型12-13
• 1.1.2 數(shù)據(jù)中心信息采集13
• 1.2 研究意義13-14
• 1.3 研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 數(shù)據(jù)中心發(fā)展史14-15
• 1.3.2 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文主要貢獻和創(chuàng)新點17-18
• 1.5 本文框架18-19
• 第2章 交互式數(shù)據(jù)中心模型19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 相關(guān)概念19-20
• 2.3 通用GUI模型20-21
• 2.4 新型數(shù)據(jù)中心模型21-26
• 2.4.1 氣流組織方式21-22
• 2.4.2 導流板22-23
• 2.4.3 線纜模擬23-24
• 2.4.4 傳感器24
• 2.4.5 服務(wù)器功率模擬24-26
• 2.5 系統(tǒng)實現(xiàn)26-28
• 2.5.1 參數(shù)化GUI模型26-27
• 2.5.2 GUI系統(tǒng)27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 熱流模擬29-35
• 3.1 引言29
• 3.2 流體方程29-30
• 3.3 流體方程的求解30-33
• 3.3.1 外力項的求解30-32
• 3.3.2 對流項的求解32
• 3.3.3 壓力方程的求解32-33
• 3.4 仿真結(jié)果33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 仿真的有效性35-43
• 4.1 引言35
• 4.2 基于真實數(shù)據(jù)中心的建模35-37
• 4.3 求解參數(shù)37
• 4.4 遺傳算法流程37-39
• 4.5 有效性探討39-42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第5章 能耗優(yōu)化43-55
• 5.1 引言43-44
• 5.2 服務(wù)器溫度方程44-45
• 5.3 空調(diào)控制方案45-47
• 5.3.1 空調(diào)能耗45
• 5.3.2 空調(diào)自動控制策略45-47
• 5.4 服務(wù)器負載優(yōu)化47-52
• 5.4.1 問題描述47
• 5.4.2 優(yōu)化函數(shù)47-50
• 5.4.3 求解算法50-52
• 5.5 系統(tǒng)流程圖52-53
• 5.6 本章小結(jié)53-55
• 第6章 結(jié)果與分析55-67
• 6.1 引言55
• 6.2 特定數(shù)據(jù)中心的能耗優(yōu)化55-60
• 6.3 布局對能耗的影響60-66
• 6.4 本章小結(jié)66-67
• 第7章 總結(jié)與展望67-69
• 7.1 本文工作總結(jié)67-68
• 7.2 未來工作展望68-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士學位期間主要的研究成果73-74
• 致謝74

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 江南;數(shù)據(jù)中心如何應(yīng)付管理挑戰(zhàn)[J];互聯(lián)網(wǎng)周刊;2001年40期

2 ;簡化管理挑戰(zhàn)——惠普推實用數(shù)據(jù)中心解決方案[J];每周電腦報;2001年67期

3 李慶莉;去數(shù)據(jù)中心看一看——中國銀行華北信息中心計劃處處長云恩善談數(shù)據(jù)中心運行、管理[J];中國金融電腦;2002年12期

4 馬天蔚;;數(shù)據(jù)中心按需造[J];每周電腦報;2002年25期

5 戚麗,蔣東興,武海平,馮珂;校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)與管理方法的探索[J];教育信息化;2002年S1期

6 何俊山;您企業(yè)的數(shù)據(jù)中心2003了嗎?[J];微電腦世界;2003年17期

7 ;挖潛數(shù)據(jù)中心[J];金融電子化;2004年07期

8 王琨月;;數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)就緒[J];每周電腦報;2004年21期

9 包東智;新熱點:創(chuàng)建下一代數(shù)據(jù)中心[J];上海信息化;2005年10期

10 ;把握數(shù)據(jù)中心建設(shè)五大看點[J];中國計算機用戶;2005年10期

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1 姚，

本文編號：785808