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绿色节能数据中心的建设

作者:admin    发布时间:2021-01-15     浏览次数 :


  随着互(hu)联(lian)(lian)网和物联(lian)(lian)网的(de)发展(zhan),计算机(ji)(ji)IT设(she)备的(de)更新换代,IT设(she)备的(de)功率密度越(yue)(yue)来越(yue)(yue)高,机(ji)(ji)房(fang)建(jian)(jian)(jian)设(she)的(de)面积越(yue)(yue)来越(yue)(yue)大,机(ji)(ji)房(fang)建(jian)(jian)(jian)设(she)的(de)数(shu)量(liang)也(ye)越(yue)(yue)来越(yue)(yue)多,所需要的(de)能(neng)源也(ye)变得越(yue)(yue)来越(yue)(yue)紧张。在全球(qiu)能(neng)源问题(ti)日趋(qu)突(tu)出的(de)情况下,采用新的(de)技术(shu)降低机(ji)(ji)房(fang)制冷所消耗的(de)电能(neng),建(jian)(jian)(jian)设(she)绿色环保数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin),已成为数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)行业建(jian)(jian)(jian)设(she)者们关(guan)注(zhu)的(de)核心(xin)问题(ti)。

  随着互联(lian)网和物联(lian)网的(de)(de)发(fa)展,计(ji)算(suan)机(ji)(ji)IT设(she)(she)备(bei)的(de)(de)更新换代,IT设(she)(she)备(bei)的(de)(de)功(gong)率密度越来(lai)越高,机(ji)(ji)房建(jian)(jian)设(she)(she)的(de)(de)面积(ji)越来(lai)越大,机(ji)(ji)房建(jian)(jian)设(she)(she)的(de)(de)数(shu)量也(ye)越来(lai)越多,所需(xu)要的(de)(de)能(neng)源也(ye)变得越来(lai)越紧张。在全(quan)球能(neng)源问题(ti)日(ri)趋突出的(de)(de)情况下,采用新的(de)(de)技术降(jiang)低(di)机(ji)(ji)房制(zhi)冷所消耗的(de)(de)电能(neng),建(jian)(jian)设(she)(she)绿(lv)色环保数(shu)据(ju)中心,已成为数(shu)据(ju)中心行(xing)业(ye)建(jian)(jian)设(she)(she)者们关(guan)注的(de)(de)核心问题(ti)。

山特UPS机房

  1、当前数据(ju)中心现状

  我国现有的数据(ju)(ju)中(zhong)心已超过40万个,大部分数据(ju)(ju)中(zhong)心的耗电严重,PUE值普遍(bian)在(zai)2以上,降低(di)PUE值势(shi)在(zai)必行。

  数(shu)据(ju)中(zhong)(zhong)心冷(leng)(leng)却系统(tong)多年(nian)来一直使用(yong)机(ji)(ji)(ji)房(fang)专(zhuan)用(yong)精密空调(diao)做为主(zhu)要制(zhi)冷(leng)(leng)设(she)备。数(shu)据(ju)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)电能除了供给机(ji)(ji)(ji)房(fang)的(de)(de)(de)IT设(she)备之外(wai)的(de)(de)(de)大部(bu)分(fen)电能是消耗在(zai)机(ji)(ji)(ji)房(fang)的(de)(de)(de)制(zhi)冷(leng)(leng)系统(tong)上(shang)了。虽然机(ji)(ji)(ji)房(fang)精密空调(diao)制(zhi)冷(leng)(leng)能效比有所(suo)提(ti)高,但(dan)所(suo)耗费的(de)(de)(de)电能仍然很高。

  2、数据中心的能耗

  用数据中(zhong)心的能(neng)源利用效率来衡量数据中(zhong)心是不是节能(neng)。

  数(shu)据(ju)中心的能(neng)耗(hao)(hao)(hao)主要包(bao)括(kuo),IT设(she)(she)备(bei)的能(neng)耗(hao)(hao)(hao)和为(wei)维(wei)持IT设(she)(she)备(bei)运行(xing)(xing)所(suo)需要的基础设(she)(she)施和环境(jing)(jing)的能(neng)耗(hao)(hao)(hao)。如果在PUE为(wei)2的情况下,1kw的IT设(she)(she)备(bei)同时(shi)需要1kw的基础设(she)(she)施和环境(jing)(jing)的电力能(neng)耗(hao)(hao)(hao)才(cai)能(neng)满足IT设(she)(she)备(bei)的正常(chang)运行(xing)(xing);IT设(she)(she)备(bei)降低1kw的能(neng)耗(hao)(hao)(hao),相当于(yu)机房降低了2kw的能(neng)耗(hao)(hao)(hao)。所(suo)以IT设(she)(she)备(bei)的节(jie)能(neng)是(shi)降低整(zheng)个数(shu)据(ju)中心的有(you)(you)效办法(fa)。推荐选用(yong)有(you)(you)能(neng)源之星认证的IT产品。

  数据中(zhong)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)制冷系(xi)统也是能耗(hao)大的(de)(de)(de)系(xi)统,降低制冷系(xi)统的(de)(de)(de)能耗(hao)能明(ming)显的(de)(de)(de)降低数据中(zhong)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)PUE数值(zhi),在数据中(zhong)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)绿色(se)节(jie)能设计上是业内人士最关注的(de)(de)(de)部分。

  UPS系(xi)统的(de)效率(lv)也(ye)对PUE产生(sheng)一定的(de)影响,选用效率(lv)高的(de)产品也(ye)能改(gai)善机(ji)房的(de)PUE。

  IT设备直(zhi)流供(gong)电(dian)系统减少了UPS系统交直(zhi)流系统变换所(suo)降(jiang)低的电(dian)源效率,现(xian)在也被(bei)一(yi)些大型的IT机房所(suo)采用。

  3、数据(ju)中心的节能措施

  数(shu)据中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)的节能(neng)(neng)越(yue)来越(yue)受人们(men)的关注,各种绿(lv)色节能(neng)(neng)数(shu)据中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)技术被应用和推广,下面的一些措(cuo)施(shi)可(ke)以有(you)效的节省数(shu)据中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)的能(neng)(neng)源(yuan)消耗。

  1)调高(gao)数(shu)据中心的温(wen)度(du)

  数据中(zhong)心普遍过(guo)度冷(leng)却浪费(fei)能(neng)源,可(ke)以将机(ji)房温度调的更高;

  一般我们将机房通风(computer-roomairhandling,CRAH)的(de)进气(qi)温度控制在摄氏22°。过(guo)度冷(leng)却数据中心系统,这会(hui)带来电能(neng)和金钱的(de)极大浪(lang)费。过(guo)分冷(leng)却数据中心,远远要超过(guo)实(shi)际冷(leng)却的(de)需(xu)求--27°C,低于美国采(cai)暖、制冷(leng)与空调工程师学会(hui)(以下简称ASHRAE)的(de)推(tui)荐标准。高端(duan)设备推(tui)荐进气(qi)温度从(cong)25°C至27°C。

  2)关闭没有(you)使用的服(fu)务器(qi)

  虚(xu)拟(ni)化技术显示出整合(he)未(wei)经使用(yong)的处理器,硬盘和内(nei)存后所获得(de)节能优势。

  IBM公司也(ye)推出(chu)了一(yi)款称为ActiveEnergyManager的(de)产品,它是IBMSystemsDirector的(de)升级版(ban)本,增加(jia)了能(neng)(neng)量控(kong)制选项,通过降低处理器时钟(zhong)频(pin)率或者当服务(wu)器处于闲置状态时让处理器休(xiu)眠(mian)来提(ti)高每瓦(wa)的(de)性(xing)能(neng)(neng)。

  有(you)些(xie)公司已(yi)经可(ke)以(yi)使用软件(jian)来关(guan)闭一台服务器的组(zu)(zu)件(jian)。推出了(le)一款新的产品(pin),这种软件(jian)能(neng)关(guan)闭服务器不同的部(bu)分:比如可(ke)以(yi)单独关(guan)闭磁(ci)盘,中央处(chu)理器,而内存模组(zu)(zu)和(he)风扇(shan)还保(bao)持工(gong)作。

  VMware公司在VMwareInfrastructure3.5中也增(zeng)加了被称(cheng)为分布式能量(liang)管(guan)理(DistributedPowerManagement)的特性来(lai)尝试关闭和开启(qi)服(fu)务器(qi)。这(zhei)款(kuan)软件的设(she)计(ji)为了满足(zu)服(fu)务的需求,能自(zi)(zi)动(dong)关闭目前(qian)不需要使用的服(fu)务器(qi),当计(ji)算资源的需求增(zeng)多(duo)时会自(zi)(zi)动(dong)开启(qi)服(fu)务器(qi)。

  3)使(shi)用免费的(de)外部空气制冷

  采(cai)用带自(zi)然冷(leng)(leng)源的(de)“冷(leng)(leng)冻水(shui)空(kong)调(diao)(diao)”机组的(de)设计方案:此时,在(zai)空(kong)调(diao)(diao)系统的(de)前端、配置具备“自(zi)然冷(leng)(leng)却(que)功能”的(de)冷(leng)(leng)水(shui)主机,在(zai)空(kong)调(diao)(diao)系统的(de)室内制冷(leng)(leng)末端、选用“冷(leng)(leng)冻水(shui)”空(kong)调(diao)(diao)机组。

  更(geng)高的(de)(de)数(shu)(shu)据中心温度能帮助用户更(geng)好的(de)(de)利(li)(li)用二(er)级节能技术(shu),利(li)(li)用较(jiao)低的(de)(de)外部(bu)空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)温度作为冷(leng)(leng)空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)源(yuan)制(zhi)冷(leng)(leng)的(de)(de)免费空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)制(zhi)冷(leng)(leng)方法,可以将外部(bu)空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)经(jing)过空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)过滤器,湿(shi)气(qi)清除装置,防火档板和(he)温度传感器等引入数(shu)(shu)据中心来保证内部(bu)空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)的(de)(de)冷(leng)(leng)却。确保外部(bu)不是洁净的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)气(qi)不会(hui)破坏敏感的(de)(de)电子元件。

  这种方式可(ke)能(neng)必须经常更(geng)换过滤(lv)器(qi),因此(ci)清(qing)洁(jie)的(de),可(ke)重复使用的(de)过滤(lv)器(qi)成本要考虑在内。空气的(de)直接引入也带来了空气洁(jie)净(jing)度(du)方面的(de)问题(ti),解(jie)决的(de)办(ban)法可(ke)以采用下(xia)面的(de)方式。

  采用转轮空调的(de)(de)数据(ju)中心,可以很好的(de)(de)解决(jue)这个问题。室(shi)(shi)外和室(shi)(shi)内空气是两(liang)个不同的(de)(de)循环(huan)通道,室(shi)(shi)外的(de)(de)空气不直接进入到室(shi)(shi)内,这样就减(jian)轻了室(shi)(shi)外不洁净(jing)空气的(de)(de)危害。

  4)利用数(shu)据中(zhong)心热量给办(ban)公区域(yu)取(qu)暖

  数据中心(xin)能够(gou)免费为(wei)办公区域供(gong)暖,冬季收集数据中心(xin)内部的设备产生的热量来为(wei)办公空间供(gong)暖,可以节约一(yi)定的能源消(xiao)耗费用。

  5)在大(da)型数据中心(xin)里使(shi)用直流(liu)电

  服(fu)(fu)务器内部(bu)使用的(de)是直(zhi)流电(dian)(dian)(dian),因(yin)此直(zhi)接给服(fu)(fu)务器供电(dian)(dian)(dian),可以消(xiao)除服(fu)(fu)务器内部(bu)电(dian)(dian)(dian)源完成的(de)交流电(dian)(dian)(dian)到直(zhi)流电(dian)(dian)(dian)的(de)转(zhuan)换所降低的(de)电(dian)(dian)(dian)源效率。

  6)机房(fang)气流组织的(de)优化

  在(zai)数据中心机(ji)房中,建设冷通道、热通道,并(bing)配(pei)置下(xia)送风机(ji)房专(zhuan)用(yong)精密空(kong)调。通过规范(fan)数据中心内部气流组织,提高冷量利用(yong)率。

  4、云(yun)计(ji)算改变了传统(tong)的数据中心

  中(zhong)国云(yun)产业发展(zhan)国家规划指出,三(san)年(nian)后“云(yun)计(ji)算(suan)(suan)”年(nian)产值规模将达(da)到2000亿元,其中(zhong)IaaS市场规模占150亿元。云(yun)基(ji)础(chu)设(she)施大规模建设(she)主要划分(fen)为:大型SaaS系统(tong)支撑;民营公有云(yun)数据机房;高校计(ji)算(suan)(suan)与(yu)数据中(zhong)心;政府机关政务云(yun)建设(she);物联网应用的数据存储(感(gan)知与(yu)监控)。

  云(yun)(yun)(yun)计(ji)算(suan)和IT消费的(de)(de)激增带动了数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)需求的(de)(de)增加(jia),正因为(wei)如此,数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)管(guan)(guan)理(li)员都在(zai)不断努力寻找(zhao)方(fang)法来提升性(xing)能(neng),提高基础(chu)(chu)(chu)设(she)(she)施(shi)的(de)(de)密度(du),并(bing)(bing)增加(jia)多(duo)租(zu)户功(gong)能(neng)。随着越来越多(duo)的(de)(de)集成应用(yong)(yong)进入数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin),要保持服(fu)务的(de)(de)高水准,数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)基础(chu)(chu)(chu)架构优(you)化(hua)是(shi)至关(guan)(guan)重要的(de)(de)。混合(he)云(yun)(yun)(yun)平台越来越受客户的(de)(de)青(qing)睐,通过(guo)整(zheng)合(he)一(yi)个云(yun)(yun)(yun)模(mo)型(xing)是(shi)提高数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)效率的(de)(de)一(yi)个不错的(de)(de)方(fang)式,这也(ye)是(shi)很多(duo)用(yong)(yong)户将数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)扩(kuo)展到(dao)云(yun)(yun)(yun)的(de)(de)原因。数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)空间(jian)的(de)(de)竞争(zheng)为(wei)大家带来了新的(de)(de)产品,更(geng)优(you)惠的(de)(de)价(jia)格和更(geng)多(duo)的(de)(de)可用(yong)(yong)资源,也(ye)意味着创建私有云(yun)(yun)(yun)和公共云(yun)(yun)(yun)环境之间(jian)的(de)(de)智能(neng)链路(lu)也(ye)变得更(geng)加(jia)容易(yi)。数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)管(guan)(guan)理(li)现在(zai)可以跨越许多(duo)不同的(de)(de)云(yun)(yun)(yun)模(mo)型(xing),管(guan)(guan)理(li)人员并(bing)(bing)没有过(guo)多(duo)担心(xin)(xin)物理(li)基础(chu)(chu)(chu)设(she)(she)施(shi),他们(men)更(geng)关(guan)(guan)心(xin)(xin)的(de)(de)是(shi)在(zai)上面直接运行的(de)(de)工(gong)作量(liang)。这种数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)(xin)优(you)化(hua)方(fang)法,只需要搭建基本的(de)(de)基础(chu)(chu)(chu)设(she)(she)施(shi)环境,通过(guo)使用(yong)(yong)云(yun)(yun)(yun)计(ji)算(suan)技(ji)术、软件定义技(ji)术以及分布式基础(chu)(chu)(chu)架构管(guan)(guan)理(li),可以更(geng)多(duo)的(de)(de)服(fu)务则(ze)延伸到(dao)云(yun)(yun)(yun)中(zhong)。

  数据中(zhong)心(xin)优化只是确(que)保数据中(zhong)心(xin)环境更(geng)好的被使用(yong),并处在最佳(jia)的运行状态。优化数据中(zhong)心(xin),如(ru)果开发出(chu)一(yi)个(ge)更(geng)具弹(dan)性的平(ping)台,在提高整体业务时将(jiang)更(geng)节省钱。

  如城市政务中(zhong)心(xin)(xin)的数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin)建设,可以整(zheng)(zheng)合多个部门(men)的数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin),使(shi)各(ge)个部门(men)小(xiao)的数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin)整(zheng)(zheng)合成大的数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin),而一(yi)些部门(men)小(xiao)的机房往(wang)(wang)往(wang)(wang)在可靠(kao)性(xing)和节能方面(mian)(mian)做的不(bu)好。云计(ji)算和数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin)整(zheng)(zheng)合优(you)先进行考(kao)虑政府部门(men)或大的行业。在这些部门(men)中(zhong)数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin)占(zhan)IT支出(chu)的很大一(yi)部分(fen),所以整(zheng)(zheng)合是(shi)减少IT开支预算的重大举(ju)措。由于云计(ji)算在节约成本(ben)以及灵活性(xing)方面(mian)(mian)的优(you)势,会促进云计(ji)算的快速发(fa)展。也使(shi)数(shu)据中(zhong)心(xin)(xin)利用(yong)率提高(gao)的同时费用(yong)得到(dao)降低。

  云(yun)(yun)(yun)计算(suan)采用较少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)运营成本,消耗更(geng)(geng)少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能源,但比传统的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)有更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)利用率。因(yin)此,向云(yun)(yun)(yun)计算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)渡(du)将继续加快。云(yun)(yun)(yun)计算(suan)服务(wu)按月付(fu)费、按需(xu)付(fu)费,使(shi)企业(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)收入(ru)与(yu)成本呈正(zheng)比,无运营风险。当企业(ye)规(gui)模较小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)候(hou)可(ke)以买(mai)较小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)服务(wu)能力,当成长扩大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)候(hou)可(ke)以买(mai)更(geng)(geng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。而不且需(xu)企业(ye)自身去购置(zhi)设备、同时(shi)降低(di)维护(hu)人员成本,这种服务(wu)方式更(geng)(geng)有利于(yu)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)运营。云(yun)(yun)(yun)计算(suan)虚拟化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)应用,大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)了IT设备的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功耗,同样(yang)也会(hui)显著地降低(di)总(zong)体的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)能耗。

  贡春岩:罗克佳(jia)华云(yun)(yun)计算专家、国(guo)内知名云(yun)(yun)计算数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心专家,从事数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心建设(she)工(gong)作15年,历任梅(mei)兰长城机房设(she)备工(gong)程有限公司(si)设(she)计部总监、总经理,HP公司(si)数(shu)(shu)据(ju)中(zhong)心部(CFS)高级(ji)顾问(wen)及工(gong)程师。

  来源(yuan):机房360


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