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【PConline 资讯】作为现代企业可持续发展的重要支撑，数据中心的价值地位不断凸显。然而，伴随企业业务的不断扩大，数据中心IT设备数量越来越多，数据中心面积也越来越大，随之而来的问题，就是电力耗费越来越多，能耗成本越来越大。
全球权威咨询机构Gartner提出，目前，很多企业数据中心每年在用电成本上的花费已经大于当年在IT硬件设备上的投资，而且该趋势往后将更加明显。可见，当前数据中心既面临不断扩容的压力，又面临不断增长的能耗困境。因此，如何降低能耗成本，实现一个绿色节能的数据中心，成为如今企业CIO们的普遍追求。 PUE，PUE Power Usage Effectiveness 能源利用效率，是数据中心总设备耗能与IT设备耗能之比。是国际上比较通用的评价数据中心能源效率的指标。基准是2，越接近1则表示数据中心能源效率越高。
应该说，能耗高是当前企业数据中心的普遍现象。有研究表明，在目前企业数据中心的整体能耗中，IT设备约占30%，空调系统约占45%，配电系统约占24%，另有1%用于照明、维修和办公设备等。 数据中心中的IT设备一般指的是各种服务器、存储。交换机等等，而其他设备则是有制冷设备、照明等等。我们从上图标准的数据中心耗能分配可以看出，制冷占据了出IT设备供能外最大的比例。 实践绿色节能数据中心，关键在于“舞动”一条长尾曲线。这条节能长尾曲线，前段由建筑群体能耗、IT设备能耗、空调能耗、UPS能耗等“大指标”组成，尾部则由气流组织设计、设备摆放位置、机柜和服务器之间的距离、维护难易程度等众多“小指标”组成。对于企业CIO而言，既要抓大，又不放小，数据中心才能变得更加绿色。>> 热门产品：三星ES8000 创维E700S 夏普LX640A 海信XT770 惠普2520hc 佳能MP288 TP-Link TL-WR847N JCG JHR-N835R 华为T8950 HTC One SC 神舟精盾K790 神舟精盾Q480 数据中心的电能分布情况 通过能耗审计，可以明确知道能源的去向。在能耗较高的方面，能够有针对性地开展节能工作。我们知道，电力消耗是数据中心最主要的消耗，空调制冷等方面的能耗同样是以电力消耗的形式表现出来。 现有的一些研究数据可以让我们比较清楚地看到目前多数数据中心的电能分布情况。虽然这种分布并非理想，却代表了当今的普遍现状。数据中心输入电力分布如图所示。
从图中可以看出，能耗高是目前数据中心普遍存在的现象。当IT设备系统，包括服务器、存储和网络通信等设备产生的能耗约占数据中心机房总能耗的30%时，电能使用效率(PUE)在3左右。其他各系统的具体能耗分布如下： (1)制冷系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的33%左右。 (2)空调送风和回风系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的9%左右。 (3)加湿系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的3%左右。 (4)UPS供电系统的能耗约占数据中心机房总能耗的18%左右。 (5)PDU系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的5%左右。 (6)照明系统的能耗约占数据中心机房总能耗的1%左右。 (7)转换开关、线缆及其他系统的能耗约占数据中心机房总能耗的1%左右。
从数据中心电能的流向来看：一是IT设备约占30%；二是空气处理设备约占45%，建筑物围护结构的能量损失会反映在空调系统的能耗上;三是配电传输和转换设备约占24%;还有1%是用于照明、维修和办公设备等。 在数据中心的建设规划过程中，如果在方案设计和设备选型方面充分重视节能降耗问题，上述电能分配比例将发生较大的变化，在IT设备用电量不变的情况下，其他方面的能耗比例将会有所降低，电力能源的利用率将会有较大的提升。如果提高数据中心后期运维期间的有效管理能力，总体能耗将会进一步降低。>> 数据中心耗电大户IT设备首当其冲 服务器、存储、网络设备……数据中心里这些“嗡嗡作响”的“大块头”是最直观的耗电设施。如今，在绿色节能浪潮的推动下，各大厂商也纷纷通过各种方式改进产品技术，降低产品能耗。
典型的例子就是采用刀片式服务器。通过这种高密度设备取代传统服务器，在配合虚拟化技术，企业数据中心不仅可以减少物理服务器的数量，而且能够减缓机房面积扩展，两方面减少电力消耗。事实上，刀片式服务器使用同样的商用处理器，能源和冷却的要求比目前的机架服务器节省10%。刀片式服务器与机架服务器相比的好处是减少了输入/输出电缆线及设备空间。 对于数据中心的那些老旧服务器，淘汰更新是实践绿色节能的必要途径。也许，有人会觉得淘汰还能使用的旧设备，转而采购新设备，造成了不必要的成本投入。其实不然，因为更新服务器的成本实际上远远低于老化设施未来的能源消耗成本。新的服务器和新的技术看似增加了投资成本，但是这部分的成本投入往往比维持现有老旧设施更加廉价。
另外，IT设备运维管理中的许多细节，看似事小，其实节能作用却不小。例如取消“空闲”服务器的任务，取消不必要的冗余存储系统，关闭这些闲置IT设备，直接减少电能消耗。研究显示，数据中心内正在运行的众多服务器中总存在一些“空闲”服务器，这些服务器耗电但是不做任何有用的工作，用户可让非时间紧要型存储离线工作，待机的磁带和光盘耗电量较少，而旋转的硬盘则耗电较多。寻找能够从本地逻辑转移到离线状态的存储任务，从而不必让更多的硬盘连接到网络。
服务器电源管理功能能够将服务器的组件控制成闲置和睡眠状态，这个功能就像笔记本电脑电源管理一样。在启用这种功能时，许多应用程序可以很好地工作，实现IT系统的节能。当然，也有一些应用程序的响应时间要求也许比省电更重要，这就需要根据实现情况确定。>> 关注配套设施 协同跟进 虽然，采用新的节能型IT设备，是降低数据中心能耗的直接想法。但是，对于那些用来保障IT设备运行的配套设备，如UPS、空调等，CIO们往往缺乏应有的注意力。 事实上，数据中心配套设备更是电能消耗的大户，这其中尤以制冷的电力消耗为最。具体而言，数据中心制冷系统的主要节能途径包括制冷负荷计算、合理设定参数、送回风方式、选用高能效比设备、冷热风预处理及动态组合运营等。 计算数据中心制冷负荷包括数据中心机房内设备的散热、建筑围护结构的传热、太阳辐射热、人体散热散湿、照明设备散热和新风负荷等。因此，合理控制数据中心区域内的制冷参数，即设定合理的温湿度，即能产生明显的节能效果。例如已有的经验表明，如果将制冷参数降低1℃，可能会产生5%—10%的能耗变化。
高效率地设计和布置送回风方式及送风与回风通道，对数据中心节能同样存在重要影响。就空调设备而言，其具备四种功能：制冷、电加热、加湿和除湿。如果采用精密空调系统，则需要对温湿度进行精确控制，使其相互协同共同作用。 目前，多数数据中心采用多台空调独立运行模式，由此可能会产生某些问题：由于产品的非一致特性、参数设置的不合理及机房气流组织的不确定性，同一机房内多台空调可能运行在不同的状态，即有些空调在加湿状态而有些空调在除湿状态，白白消耗能源。因此，现在大多数设备厂家推出了精密空调群控系统，使同一机房内的空调系统工作在相同的状态上，从而避免了能源的无谓消耗。 此外，制冷系统相关的节能方式还有四种值得一提： 1.自然冷却系统。利用冬季气温较低的气候条件，通过盘管换热器为机房提供冷源，节省了空调机组的用电量，这也是目前采用比较多的一种方式； 2.转轮换热系统。利用转轮换热技术，在换热效率上有了较大的提升，节能效果显著，在新风系统中已有大量的应用，但在机房制冷方面存在设备安装、湿度控制等方面的难题有待技术上的进一步完善，目前还停留在实验阶段； 3.自然风冷却系统。将冬季室外冷空气经过处理后直接用于IT设备冷却，在冬季较寒冷地区具有非常好的节能效果。但是存在湿度和空气洁净度难以控制等问题，该系统的使用还在尝试阶段；
4.液体冷却系统。利用水份蒸发吸热制冷，主要用于长年湿度较低的地区。目前一些机构正在与厂家联合研制，并已取得一定的成果。 在空调系统用电约占数据中心整体用电45%之外，用电占比约24%的配电系统也是节能降耗的重要领域。配电系统的节能主要依靠系统设计和产品性能的提高。在系统设计上应当采用适合自身需要的设计，避免过度规划。在系统配置上，应根据数据中心设备负载的特性，对系统谐波进行有效的治理。>> 关注机房配电系统的建设
1.合理规划系统冗余度，重点关注设备运行是否处于高效状态；
2.关注电力传输电缆运行的经济性选择，在电缆线损与价格上寻找平衡点，不能只关注初期投资成本而忽视长期运行的线损。这是数据中心建设过程中长期被忽视的一个问题；
3.选择高效UPS电源系统。目前常规的UPS电源系统的效率基本可达到93%，有些特殊形式的UPS系统效率高达98%。例如飞轮储能UPS系统，后备电力由高速飞轮提供，省去了蓄电池，在性能提高的同时更加环保，是UPS未来发展的方向之一。 数据中心作为行业信息化的重要载体，提供信息数据存储和信息系统运行平台支撑，是推进新一代信息技术产业发展的关键资源，信息化产业的发展将极大地促进数据中心的市场需求。此外，信息技术产业网络化、平台化、服务化的趋势愈加明显，对大规模、高性能的数据中心需求愈加迫切，也推动了数据中心建设与服务需求的大幅增加。 数据中心市场仍将维持高速增长，随着数据中心产品的科技进步，设计理念的日益翻新，模块化、绿色化和自动化是未来的发展趋势。[返回频道首页] |
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2013-09-12 00:17
出处：PConline原创
责任编辑：xujian1
