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寻找数据中心的“绿色大道”

原创 Linux操作系统 作者:无聊岁月 时间:2009-03-09 13:40:27 0 删除 编辑

据著名调研机构Gartner一项针对CIO的调研表明,70%的被访者认为,电力和制冷问题是他们的数据中心所面临的一个最大问题,IT预算中能源方面的花费从8%激增到48%。在美国,3年的纯能源成本消耗已经等同于设备购置成本;而在欧洲,3年的纯能源成本消耗甚至已经2倍于设备购置成本。电力消耗已成为IT支出中的绝对“大头”。
        能耗费用飙升 数据中心=“电老虎”?!

      七月流火,炙热的骄阳在“烘烤”着地表的同时,也不断“烘烤”着企业CIO们焦虑的情绪。电力不足,机房因设备过热而频频宕机,电费像房价一样飞速飚升……“数据中心=‘电老虎’”已成了CIO们心头永远的痛。与此同时,随着“能源危机”的呼声愈演愈烈,能源也在变得更为稀缺和昂贵。不断攀升的能源成本正在逐渐成为企业的巨大负担,如何有效降低能耗支出,已经成为企业CIO们急需解决的问题。

      近期IDC以及Gartner的预测报告中都提到:到2010年,企业每年在用电成本上的花费将大于它当年在硬件设备上的投资额。在如此严峻的形势下,打造“绿色数据中心”已迫在眉睫。目前,业界多家领军厂商都在研发针对“绿色数据中心”的解决方案,从不同层面向用户阐述了如何构建高效节能的绿色数据中心。目前,各厂商的数据中心节能方案主要包括三个层面:一是从关键电源及制冷入手,在机房基础设施的设计及实施方案上开始进行节能工作,比如APC-MGE等厂商;二是,在硬件设备处开展节能工作,减少IT设备能耗,像IBM和惠普;三是从芯片入手,如英特尔和AMD等。

      目前,硬件设备层面和芯片层面的节能已被越来越多的企业CIO们所认可并重视,但以关键电源和制冷为代表的基础设施层面的节能工作却一直未得到足够的重视。一位资深业内人士告诉记者,其实,基础设施处的节能才是节能的“重中之重”,因为这样可以从源头上解决问题,在节能方面有着事倍功半的效果。

      从源头上解决 关键电源及制冷节能的妙方良单

从这张图我们可以看出,电能在整个数据中心的流向以及损耗。输入的电能在经过“机房物理层”时,被损耗的能源高达50%左右,然后是“硬件设备”处40%的消耗和芯片。由此可见,从关键电源及制冷设备入手,提高物理层的效率,才是建立“绿色数据中心”的“治本”之道。现在,就让我们从“高效UPS”、“In-row制冷”,“可升级、可扩展”和“规划管理软件”等四个方面谈谈如何建设“绿色数据中心”的关键电源与制冷。

      传统的节能方案更多关注UPS的可靠性,但随着“数据中心消耗着大量电能”这个事实被越来越多的企业所重视,UPS的效率也成为了企业CIO们重要的决策因素。APC-MGE的工程师告诉记者,许多数据中心的 UPS运行负载率一般在30%左右,UPS的供电效率为50%-60%。针对这一情况,厂商争相研发新技术,使UPS在低负载率下也能具有高效率。比如,APC-MGE在制造新型UPS时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。值得一提的是,在新技术的支持下,UPS的工作噪音也大大降低。

      记者在采访中发现,由于传统机房中空调送出的冷风不能100%送到服务器端,大部分机房空调的效率也仅在50%左右。要想实现空调的节能,一方面可以从气流组织设计着手改进,另一方面则可以选择新型的空调。例如,APC-MGE英飞系统中的的In-row制冷单元可放在服务器机柜边上,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,In-row制冷能够处理更高的热负载密度。In-row制冷容量可以随IT负载的变化而变化,能减少50%的风扇功耗,而且不需要安装高架地板,也不需要除湿或者除湿后加热,每年可为制冷量在MW级别的数据中心节省30%的电能和数以千立方米的水。

      事实上,过度规划也是导致数据中心能耗高和效率低的原因之一。传统数据中心多采用“一次到位”的工程设计,这样不仅导致采购UPS和空调等设备时投资过高,还提高了后期能源消耗和服务成本。对此,专家认为,节能问题是需要首先考虑的,因此,正确的做法应该是根据未来的需求设计几个阶段,分阶段采购所需的机房设施。 “可升级电源及制冷设备解决方案”就是针对“边使用边升级”理念设计的,能为数据中心节省超过一半的电力和制冷损耗。

      目前,数据中心的机房管理正在向精确化发展,因此,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。例如,APC-MGE推出的电源及制冷容量规划管理软件,可以对机柜环境进行实时检测,避免不必要的供电和制冷容量的产生。比如,用户可以通过该软件实时了解电流大小的变化,并据此来调节出风口的大小,以达到节能效果。用户还可对机房设施进行实时监控,精确了解机房的电流、温度、湿度,控制空调、UPS等设备的运行,从而达到提升效率、节约能源的目的。

      可观的客户收益 厚积薄发的绿色之道



在物理层采取有效节能措施对打造“绿色数据中心”是非常重要的。据APC-MGE公司提供的数据显示,从关键电源及制冷设备入手,在物理层开展节能工作,数据中心的能源利用率将从以前的50%上升为80%。下面我们就以一个典型的数据中心为例,看看物理层节能为企业带来的经济效益。
 
      从上表我们可以看出,在物理层采取节能措施之后,将会减少30%的能源浪费,而每个机架的成本也将降低4,800到9,000元。

      据估计,目前全世界所有数据中心每年的耗电量已达到 40,000,000,000 千瓦时。因此,对于企业CIO们而言,减少这些能耗中的浪费部分不仅提高了企业的经济效益,更提高了企业的社会效益。在当今倡导建设“节能型”企业的趋势下,企业更应该明确自己的社会责任感,通过建设“绿色数据中心”,有效降低能耗、节约能源,提升自身的品牌形象。

      更强大、更安全的数据中心处理能力是用户追求的目标,但在能源开销与日俱增的今天,技术发展的另一面是消耗更多的资源。面对越来越庞大的数据中心,以及越来越沉重的能源问题,数据中心建设也将从早期的功能服务转向智能服务以及节能服务,低能耗、环保型的“绿色数据中心”必将成为数字时代的新主题。

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