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中国计算机用户:数据中心建设劲吹绿色风

数据中心
数据中心

  随着我国经济的飞速发展和企业对互联网认识的不断加深,从2006年开始,数据中心开始在北京上海深圳广州等城市迅速红火起来,2007年国内数据中心IT投入高达124亿,远远超过2006年。但随之而来的、日益庞大的电费开销,成了数据中心CIO们心中挥之不去的阴影。通常,一个投资才几百万元的数据中心,每年运营所产生的能耗成本就高达几十万元。数据中心“建得起而用不起”——在能源日趋稀缺的状态下,利用各种新技术和管理手段,获得“增容不增耗”的绿色数据中心解决方案已成为行业发展的当务之急。

  酷暑八月,炎阳炙人。天烦心更烦,这句话用来形容张宾此时的焦虑心情再合适不过了。张宾是北京一家网络数据中心的CIO,每到夏天就会被机房服务器的频频宕机和巨额电费问题搞得焦头烂额。张宾所在企业的数据中心有一个50个机柜的机房,能放500台左右的服务器,前期投入了近400万元的建设成本(不算服务器),但每个机柜平均每月电费却高达1500元,占到了机柜总运营成本的1/4,一到夏天,这个数字更是像油价一样飞速飙升。

  面对着每年90万元的巨额电费,“采取什么措施才能有效节能”成了令张宾“寝食难安”的一块心病。为了提升数据中心的工作效率,张宾前来拜访业内专家胡教授,就当今最热门的“绿色数据中心”话题,与胡教授进行了详尽的沟通。

  “胡教授,现在企业上上下下都在提倡绿色节能,可是我们的数据中心却是一个‘电老虎’,我应该如何打造一个绿色数据中心呢?”张宾问。

  胡教授答道:“对于数据中心来说,绿色要从基础做起。从左边这张图我们可以看到,输入的电能经过机房基础设施时,有多达50%左右的能源被损耗了,而通过有效措施,则可以将关键电源和制冷的使用效率提升到80%。因此,可以说在基础设施处进行节能是节能的‘重中之重’,有着事半功倍的效果。不过,数据中心的节能问题是复杂多变的,最好‘因地制宜’,能告诉我您企业数据中心的具体问题吗?”

  “我们的数据中心耗电量一路飙升。就算空调一直开着,机房里面还是酷热难耐,服务器经常出现宕机现象,对我们的业务造成了很大影响。”听完张宾的话,胡教授分析说:“你所看到的只是表象,如果要解决这些问题,我们必须从电源、制冷、机柜、管理四个方面,对数据中心的基础设施进行改造。”

  一、电源

  目前,数据中心UPS电源主要存在两方面的问题。一是UPS电源负荷较低,达不到有效运行状态;二是盲目扩大UPS电源规模导致运行低效。因此,“绿色”在电源部分主要体现在能够使UPS在低负载率下具有高效率。

  许多数据中心在购买UPS电源的时候,热衷于追求UPS的绝对效率,并且想一劳永逸,盲目大规模装备UPS电源。这两者恰恰是电源浪费的罪魁祸首。理论上,如果运行负载率大于50%,UPS电源的效率一般可达90%以上。但是,在实际应用中,许多数据中心 UPS的运行负载率一般也就在20%左右,UPS的供电效率一般也只有50%~60%!绿色的UPS应该是在低负载率下也能具有高效率。这方面,APC-MGE的解决方案比较值得借鉴,它的UPS采取了新双变换逆变技术,逆变器设计相对于原有设计减少了50%的损耗,低功耗的控制器,驱动设备以及缓冲电路减少了30%空载损。这些新技术对于在低负载率下提高UPS效率有着至关重要的作用。同时,APC-MGE大力推广的模块化UPS的应用,提倡“按需配置UPS容量”通过提升UPS系统的负载率达到提高UPS效率。

  二、制冷

  假定数据中心的电力消耗为100%,空调的耗电则在40%以上,是机房中当之无愧的“用电大户”。随着刀片服务器和其它高密度设备的使用,数据中心越来越热,也需要更多的制冷。因此,有效提高制冷效率,无疑可以让你的数据中心更加“绿意盎然”。

  如果不能很好的散热,服务器等系统的稳定性就得不到保证,于是,许多数据中心就片面地加大了空调的制冷能力,希望通过降低整个机房的温度使服务器降温。但这并不能在根本上改变问题,空调的冷气不能百分之百送到服务器端,有超过50%的冷气被浪费掉。针对这种情况,APC-MGE提出了以“精密制冷”为核心的、专门针对机柜制冷的解决方案。英飞集成系统的InRow制冷单元可放在服务器机柜旁边,让冷热空气直接在机柜和空调之间以最短的路径循环,与房间级制冷相比,InRow制冷对冷气的利用率达到70%,并能够处理更高的热负载密度,并且节约大部分无谓的电能消耗。

  三、机柜

  机柜通常被认为只是一种机械支架,除了放置服务器之外,没有任何其他的价值。但事实并非如此,它对节能和散热有着至关重要的作用。现在,许多数据中心的机柜已经趋于老化,因为设计不合理所造成的散热问题特别突出。

  首先是机柜的盲板问题,这是被超过90%的数据中心管理者所忽略的。通常,没有盲板的机柜,缺少一个自然屏障。服务器所产生的热空气压强较高,加上设备进气过程中的吸力,将可能导致热空气被重新吸入设备进气口,从而造成气流短路。这会导致IT设备的温度上升8摄氏度左右,其对散热的影响要远远大于热气本身。其次是机柜的摆放方式。比如,在许多数据中心,机柜一排排同向摆放,前面服务器排出热气被后排服务器吸收,冷热气流混合大大降低了空调的制冷效率。此外,许多数据中心的CIO喜欢购买带有玻璃门的机柜,认为这样的外观美观、气派,殊不知这也大大阻碍了气流的流通,成为散热的大忌。所以,选择有盲板的新型机柜,以及采取‘面对面、背靠背’的排列方式,以形成冷热通道,减少冷热空气混合是机柜能耗问题的绿色解决之道。

  四、管理

  就数据中心的管理而言,“绿色”意味着系统化管理,一套行之有效的电源及制冷容量规划管理软件已成为节能的必备条件。但是,现在许多数据中心往往只重视服务器、UPS电源等硬件设备的升级改造,而遗忘了管理系统的升级。所以,一些本应避免的浪费现象在数据中心已经变得司空见惯。

  由于缺少一套精确的管理系统,CIO不能全面了解机房内每个机柜的电流、温度、湿度,无法有针对性的控制空调、UPS等设备的运行,电能随时随地都有可能白白流失。比如,机柜需要的冷量和通过的电流成正比,但缺少有效的管理系统,就不能实现根据电流大小来调节出风口的大小,节能效果当然“事倍功半”。

  原来实现“绿色数据中心”改造可不件简单的事啊!张宾现在对数据中心基础设施层面存在的问题和不足有了较为系统的了解。接下来,胡教授会针对数据中心在电源、制冷、机柜和管理四个方面面临的具体问题,一一为张宾提出有效的解决方案。

(责任编辑:鲁玲)

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