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公司新聞-绿色节能数据中心的建设

TIME:2019-05-26   click: 152 次

隨著互聯網和物聯網的發展 ,計算機IT設備的更新換代 ,IT設備的功率密度越來越高 ,機房建設的面積越來越大 ,機房建設的數量也越來越多 ,所需要的能源也變得越來越緊張 。在全球能源問題日趨突出的情況下 ,采用新的技術降低機房制冷所消耗的電能 ,建設綠色環保數據中心 ,已成爲數據中心行業建設者們關注的核心問題 。

  隨著互聯網和物聯網的發展 ,計算機IT設備的更新換代 ,IT設備的功率密度越來越高 ,機房建設的面積越來越大 ,機房建設的數量也越來越多 ,所需要的能源也變得越來越緊張 。在全球能源問題日趨突出的情況下 ,采用新的技術降低機房制冷所消耗的電能 ,建設綠色環保數據中心 ,已成爲數據中心行業建設者們關注的核心問題 。

  

  1、當前數據中心現狀

  

  我國現有的數據中心已超過40萬個 ,大部分數據中心的耗電嚴重,PUE值普遍在2以上 ,降低PUE值勢在必行 。

  

  數據中心冷卻系統多年來一直使用機房專用精密空調做爲主要制冷設備 。數據中心的電能除了供給機房的IT設備之外的大部分電能是消耗在機房的制冷系統上了 。雖然機房精密空調制冷能效比有所提高 ,但所耗費的電能仍然很高 。

  

  2、數據中心的能耗

  

  用數據中心的能源利用效率來衡量數據中心是不是節能 。

  

  數據中心的能耗主要包括 ,IT設備的能耗和爲維持IT設備運行所需要的基礎設施和環境的能耗 。如果在PUE爲2的情況下 ,1kw的IT設備同時需要1kw的基礎設施和環境的電力能耗才能滿足IT設備的正常運行;IT設備降低1kw的能耗 ,相當于機房降低了2kw的能耗 。所以IT設備的節能是降低整個數據中心的有效辦法 。推薦選用有能源之星認證的IT産品 。

  

  數據中心的制冷系統也是能耗大的系統 ,降低制冷系統的能耗能明顯的降低數據中心的PUE數值 ,在數據中心的綠色節能設計上是業內人士最關注的部分 。

  

  UPS系統的效率也對PUE産生一定的影響 ,選用效率高的産品也能改善機房的PUE 。

  

  IT設備直流供電系統減少了UPS系統交直流系統變換所降低的電源效率 ,現在也被一些大型的IT機房所采用 。

  

  3、數據中心的節能措施

  

  數據中心的節能越來越受人們的關注 ,各種綠色節能數據中心技術被應用和推廣 ,下面的一些措施可以有效的節省數據中心的能源消耗 。

  

  1)調高數據中心的溫度

  

  數據中心普遍過度冷卻浪費能源 ,可以將機房溫度調的更高;

  

  一般我們將機房通風(computer-roomairhandling ,CRAH)的進氣溫度控制在攝氏22° 。過度冷卻數據中心系統 ,這會帶來電能和金錢的極大浪費 。過分冷卻數據中心 ,遠遠要超過實際冷卻的需求--27°C ,低于美國采暖、制冷與空調工程師學會(以下簡稱ASHRAE)的推薦標准 。高端設備推薦進氣溫度從25°C至27°C 。

  

  2)關閉沒有使用的服務器

  

  虛擬化技術顯示出整合未經使用的處理器 ,硬盤和內存後所獲得節能優勢 。

  

  IBM公司也推出了一款稱爲ActiveEnergyManager的産品 ,它是IBMSystemsDirector的升級版本 ,增加了能量控制選項 ,通過降低處理器時鍾頻率或者當服務器處于閑置狀態時讓處理器休眠來提高每瓦的性能 。

  

  有些公司已經可以使用軟件來關閉一台服務器的組件 。推出了一款新的産品 ,這種軟件能關閉服務器不同的部分:比如可以單獨關閉磁盤 ,中央處理器 ,而內存模組和風扇還保持工作 。

  

  VMware公司在VMwareInfrastructure3.5中也增加了被稱爲分布式能量管理(DistributedPowerManagement)的特性來嘗試關閉和開啓服務器 。這款軟件的設計爲了滿足服務的需求 ,能自動關閉目前不需要使用的服務器 ,當計算資源的需求增多時會自動開啓服務器 。

  

  3)使用免費的外部空氣制冷

  

  采用帶自然冷源的“冷凍水空調”機組的設計方案:此時 ,在空調系統的前端、配置具備“自然冷卻功能”的冷水主機 ,在空調系統的室內制冷末端、選用“冷凍水”空調機組 。

  

  更高的數據中心溫度能幫助用戶更好的利用二級節能技術 ,利用較低的外部空氣溫度作爲冷空氣源制冷的免費空氣制冷方法 ,可以將外部空氣經過空氣過濾器 ,濕氣清除裝置 ,防火檔板和溫度傳感器等引入數據中心來保證內部空氣的冷卻 。確保外部不是潔淨的空氣不會破壞敏感的電子元件 。

  

  這種方式可能必須經常更換過濾器 ,因此清潔的 ,可重複使用的過濾器成本要考慮在內 ?諝獾闹苯右胍矌砹丝諝鉂崪Q度方面的問題 ,解決的辦法可以采用下面的方式 。

  

  采用轉輪空調的數據中心 ,可以很好的解決這個問題 。室外和室內空氣是兩個不同的循環通道 ,室外的空氣不直接進入到室內 ,這樣就減輕了室外不潔淨空氣的危害 。

  

  4)利用數據中心熱量給辦公區域取暖

  

  數據中心能夠免費爲辦公區域供暖 ,冬季收集數據中心內部的設備産生的熱量來爲辦公空間供暖 ,可以節約一定的能源消耗費用 。

  

  5)在大型數據中心裏使用直流電

  

  服務器內部使用的是直流電 ,因此直接給服務器供電 ,可以消除服務器內部電源完成的交流電到直流電的轉換所降低的電源效率 。

  

  6)機房氣流組織的優化

  

  在數據中心機房中 ,建設冷通道、熱通道 ,並配置下送風機房專用精密空調 。通過規範數據中心內部氣流組織 ,提高冷量利用率 。

  

  4、雲計算改變了傳統的數據中心

  

  中國雲産業發展國家規劃指出 ,三年後“雲計算”年産值規模將達到2000億元 ,其中IaaS市場規模占150億元 。雲基礎設施大規模建設主要劃分爲:大型SaaS系統支撐;民營公有雲數據機房;高校計算與數據中心;政府機關政務雲建設;物聯網應用的數據存儲(感知與監控) 。

  

  雲計算和IT消費的激增帶動了數據中心需求的增加 ,正因爲如此 ,數據中心管理員都在不斷努力尋找方法來提升性能 ,提高基礎設施的密度 ,並增加多租戶功能 。隨著越來越多的集成應用進入數據中心 ,要保持服務的高水准 ,數據中心基礎架構優化是至關重要的 。混合雲平台越來越受客戶的青睐 ,通過整合一個雲模型是提高數據中心效率的一個不錯的方式 ,這也是很多用戶將數據中心擴展到雲的原因 。數據中心空間的競爭爲大家帶來了新的産品 ,更優惠的價格和更多的可用資源 ,也意味著創建私有雲和公共雲環境之間的智能鏈路也變得更加容易 。數據中心管理現在可以跨越許多不同的雲模型 ,管理人員並沒有過多擔心物理基礎設施 ,他們更關心的是在上面直接運行的工作量 。這種數據中心優化方法 ,只需要搭建基本的基礎設施環境 ,通過使用雲計算技術、軟件定義技術以及分布式基礎架構管理 ,可以更多的服務則延伸到雲中 。

  

  數據中心優化只是確保數據中心環境更好的被使用 ,並處在最佳的運行狀態 。優化數據中心 ,如果開發出一個更具彈性的平台 ,在提高整體業務時將更節省錢 。

  

  如城市政務中心的數據中心建設 ,可以整合多個部門的數據中心 ,使各個部門小的數據中心整合成大的數據中心 ,而一些部門小的機房往往在可靠性和節能方面做的不好 。雲計算和數據中心整合優先進行考慮政府部門或大的行業 。在這些部門中數據中心占IT支出的很大一部分 ,所以整合是減少IT開支預算的重大舉措 。由于雲計算在節約成本以及靈活性方面的優勢 ,會促進雲計算的快速發展 。也使數據中心利用率提高的同時費用得到降低 。

  

  雲計算采用較少的運營成本 ,消耗更少的能源 ,但比傳統的數據中心有更高的利用率 。因此 ,向雲計算的過渡將繼續加快 。雲計算服務按月付費、按需付費 ,使企業的收入與成本呈正比 ,無運營風險 。當企業規模較小的時候可以買較小的服務能力 ,當成長擴大的時候可以買更大的 。而不且需企業自身去購置設備、同時降低維護人員成本 ,這種服務方式更有利于大的數據中心的運營 。雲計算虛擬化的應用 ,大量的降低了IT設備的功耗 ,同樣也會顯著地降低總體的數據中心能耗 。

  

  貢春岩:羅克佳華雲計算專家、國內知名雲計算數據中心專家 ,從事數據中心建設工作15年 ,曆任梅蘭長城機房設備工程有限公司設計部總監、總經理 ,HP公司數據中心部(CFS)高級顧問及工程師 。

來源:機房360

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