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1回顶部 【PConline 资讯】近年，随着虚拟化、云计算的兴起，数据中心逐渐受到人们的关注，数据中心是一整套复杂的设施，但又不仅仅只包括计算机系统和其它与之配套的设备，数据中心快速增长的高密度带来了数据中心能耗的急剧增加，这需要对数据中心技术不断创新，提升能效。老旧的办法逐渐失效，很多厂商开始扔掉一成不变的观念，下面我们就来盘点一下颠覆数据中心的新技术都有哪些。
目前的数据中心的热能耗越来越向附近的住宅、办公室、温室，甚至泳池排放，能够被重新利用的数据中心的多余热量是当前一个比较好的发展方向，有助于提高这些设施能源效率的重新分配。 最新的一个有趣的案例是巴黎的一个数据中心，它将数据中心与气候变化植物园完美的结合了起来。植物园中的物种也是在各地挑选了最适应当时研究气候变化的。
在巴黎一个数据中心的服务器排出的热废水（左）被用于加热现场植物园（右） 在大多数数据中心的热通道范围从80到华氏115度（27到46摄氏度），但是仍然需要一些热回收策略，我们不难看到很多这样的例子： 伦敦数据中心港区将服务器多余的热量集中及利用起来，将设施余热用于一个地区热网，为当地毗邻的社区提供了9兆瓦的电力；IBM一个案例是利用热废气来加热附近的泳池，另一个案例则是和一所大学的合作，通过使用天然气驱动的微型燃气轮机工作，在冬季从微型燃气轮机废气流经热交换器生产热水的热量，然后这种管道到附近的办公楼被重用在建筑物的供暖系统上； 芬兰的数据中心把热能利用到了附近的家园，将为500个大型私人住宅提供足够的能量；而在于我们看来更加具有绿色气息的应该就是这个与植物园结合的案例了，真希望哪天身在数据中心内部就能闻到花草的芬芳。>> 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
轻量化材料组建的梅林数据中心 2011年初的时候，英国建立了一座全新设计的梅林数据中心。与传统数据中心不同，该建筑采用了轻量化材料组建而成，而内部的设备则基于模块化设计。 据相关资料显示，通过将集装箱数据中心整合，组成了一个大的服务器集群。每个集装箱数据中心都由4个部分组成，在施工的现场可以迅速部署。通过这个方法，“Merlin”大大缩短了它的施工工期。 节能方面，梅林数据中心通过模块化设计，将集装箱高密度与灵活部署的特点发挥至极。官方称这套数据中心为“世界上最具可持续发展”的数据中心。其PUE值仅为1.08，远远低于平均2.5的行业水平。不仅如此，梅林数据中心模块80%的材料是可以回收的，大大降低了污染，从而实现低碳化。
梅林数据中心的内部空间非常宽大，有利于集装箱的部署，而且使用的也大多是可回收材料，降低了污染。最值得关注的是其PUE值仅为1.08，这也使其成为目前最节能的数据中心之一。 正因如此，梅林数据中心相继得到了绿色数据中心大奖及国际正常运行时间协会 (Uptime Institute) 颁发的著名的2011年绿色企业 IT (Green IT Awards for Data Center Design) 奖。 Google的数据中心窗帘与金属框架的结合
Google的数据中心窗帘 上图是在谷歌的数据中心内，服务器机柜采用的是塑料空气密封胶帘结合金属框架的一个空气遏制系统。 数据中心温度一直是业界关注的热点，数据中心隔离冷暖空气也是非常重要的，上图所展示的就是谷歌在数据中心所采用法的“低成本热通道封闭吊舱”技术。 谷歌认为与其投入庞大、复杂、昂贵的建设，还不如想出一些有效而易于实现的办法。首先，他们在一个杂货店肉柜试用了这种窗帘，以防止热空气与冷空气互相渗透，然后经过一系列的反复试验，认为了这种方法的可行性。 这个想法使我们可以控制任何正在使用的机架，而我们需要做的就是卷起窗帘，从机架顶部放下窗帘，使机架有效地被封锁起来，这种非常便宜的解决方案几乎可以适用于任何数据中心，将大大减少甚至消除了冷热空气混合的潜力。>> 3回顶部 牛粪发电服务数据中心
惠普的牛粪发电服务数据中心 惠普实验室方面表示奶牛的粪便可以为数据中心提供电源。 惠普实验室的技术人员表示，1万头奶牛和柴油发动机的共性就是能为100万瓦数据中心提供电源。柴油发电机已用于为部分数据中心提供电源，但不环保。奶牛场上1万头奶牛每年产生的2万公吨牛粪可转化为甲烷气体，最终转化为电源。 平均每头奶牛每天排放55千克牛粪，每年排放20公吨。每天每头奶牛的牛粪可以产生3度电，相当于三个美国家庭每天电视耗电量。拥有1万头奶牛的牧场产生的电源足够供100万瓦特的数据中心用电。
牛粪与数据中心的结合 其工作原理为：奶牛场已拥有牛粪收集系统，生物质进入厌氧消化池后，对废物进行分解。在此过程中产生甲烷气体。惠普的愿景是，牧场并不对甲烷气体进行燃烧，而是将甲烷气体中的化学能转化为电能，供数据中心使用。为完成这一循环过程，数据中心释放的热量被重新回收，对生物质进行再分解。>> 4回顶部 用地毯的新式数据中心
在美国米尼亚波尼斯的ISP和主机提供商ipHouse做出了一个非常规的举动，它在数据中心里安装了地毯。大多数的数据中心采用的是防静电活动地板，活动地板具有可拆卸的特点，因此，现在大多数据中心采用的都是下送风和上走线的模式。所有设备的导线电缆的连接、管道的连接及检修更换通过活动地板都可以很方便的实现。 但是ipHouse表示，他们之所以采用这样的做法，是为了审美和技术的优势。首先服务器减少噪声为数据中心和用户创建了一个轻松的环境；其次，这消除了震动对高速主轴摆动的硬盘驱动器的存储子系统的寿命影响；再次，一个安静或平静的数据中心可以使服务器更好的运作，这个更有助于我们实现我们的目标，因为在一个数据中心，良好的服务器是应该听不到任何噪声的。 读到这，或许你有太多的疑惑。其实你的感觉是对的，因为这个只不过是ipHouse的一个无法实践的想法或者说只是他们的一个恶搞而已，希望你接着看下去不会觉得索然无味。 美国能源部的国家再生能源实验室开发的冷却技术
科学家们是借助隔膜、蒸发冷却、液态干燥剂等等达到如此高能效的。一般的蒸发冷却空调都会给输出冷气增加湿度，这就意味着它们只能在干燥空气里工作得很好，而新开发出来的所谓“干燥剂增强蒸发空调”(DEVap)使用液态干燥剂来除掉冷空气中的湿度。
新型空气流动通道图 该图上图为叠加演示如何使湿热空气——红色，改变到阴凉干燥的空气——蓝色，就是因为空气通过了新型空气流动通道。该实验室称，这款新型空调已经开发，上线后会比现有的空调节省50%-90%的能源比。 其实这种技术原理并不是首创，但NREL的科学家在已有研究的基础上加入了自己的独创技术，特别是使用盐溶液替代制冷剂，不会产生有害的氟氯化碳(CFC)和含氢氯氟烃(HCFC)——要知道这些物质对全球变暖的贡献是二氧化碳的大约2000倍。 著名科技网站Treehugger主编迈克尔（MichaelGrahamRichard）指出，尽管DEVap中所使用的单个科技类型都可以在不同类型的现有空调产品中找到，但DEVap的成功之处在于将这些科技融合于同一个空调产品之中。DEVap中所带有的热活化吸收循环系统可以使得其动力来源来自于天然气或太阳能。而高浓度盐水溶液技术的使用可以使得DEVap不再需要使用消耗臭氧层的制冷剂（如氟利昂等）。 参与该项发明的高级工程师EricKozubal说，“该项发明是革命性的创意，如果DEVap空调能够成功推向市场，无论对于节省电费还是能源都有莫大好处，但很显然今年夏天是不可能了。”>> 5回顶部 冷水机组颠覆数据中心 当一个数据中心断电，最重要的就是需要使服务器尽快重新联机，但是又不能重新启动所有的服务器，只能等到冷却后再恢复。虽然服务器可以快速重新启动，但是往往需要较长的时间才能重新启动制冷机，冷却系统才能提供冷冻水。
数据中心快速重新启动的冷水机组 冷水机组供应商和数据中心运营商针对这个问题，与IT基础设施供应商展开了新的合作方案，并出台了一款快速启动软件，加速了供应商制冷机的重新启动的初次试验平台。 3分钟快速重新启动 这个快速启动功能减少了机组需要重新启动的时间。返回冷冻水设定值从电源中断后13分钟过渡到3分钟左右。虽然快速启动系统的目的是要加速恢复时间，但同时降低能源消耗也是他们的另一目的。由6个可变速驱动离心式冷水机组组成的效益。相当于20万平方英尺的数据中心高达6.300冷却的容量。 节省能源运行能源的加热器 快速返回到指定的了冷冻水温度，无论是冷冻水和送风温度的设置都是人为的“缓冲时间”，以保护冷冻设备。机组重新启动时间越快，该缓冲越可减轻温暖的冷却水和空气造成的温度差。通过这项快速启动技术，我们功能设定的冷水温度也节省了多达400亿千瓦小时。相当于每年节省了32万美元。 Vette的数据中心冷却新方法
Vette公司认为需要在液体冷却上耗费更长的时间，因此也提出了水冷却换热器的系统。 目前，世界上的大多数数据中心的效率和利用原有高度空气冷却的方法，消耗大量的能源。Vette公司总裁和首席执行官认为“数据中心的液体冷却的优点是明确的，证明了降低功率消耗、空间需求和经营成本的重要性，以便于更好的服务于业主和可持续数据中心运营商的需求。 冷却在行业中是经常讨论的主题，而冷却水和制冷剂的使用方法，通常高于高性能计算。许多专家预测，计算上升功率密度和热负荷将最终促使更广泛的用于服务器的冷却液的使用，但是，许多数据中心的运营商仍然担心液体泄漏可能会损坏水冷大型机的设备。 后门热交换器是一种被动的系统，不使用风扇就可以大大减少冷却所需要的能量。虽然还有很多问题需要担忧，但是它创造了一些可行性的有趣的设计，至少有些敢于创新的数据中心如果安这个系统，就不需要冷热通道的设计了。>> 6回顶部 遏制与冷却系统的完美结合 行业内一直在数据中心的遏制系统和冷却系统上纠结不已，但从甲骨文的身上我们看到了一个很成功的案例，遏制系统和排冷却系统实施有效的利用，而且有很高的效率收益。
数据中心遏制系统 在德克萨斯州的Oracle数据中心我们可以看到上图的画面。服务器机架顶部有一个排出热控制系统，废气进入一个封闭的通道内，再通过冷却系统直接返回到机房空调内。经过分离的空中传送和返回系统，甲骨文致力于调整气流的速度，减少他们所需的冷却系统的功率。
排出热控制系统 减少气流为一个重要目标 甲骨文公司认为这款系统可以有效地节约一半的空气冷却量，但是只有当它能够获得更大的气流控制的时候才会更好的显示其优势。如果说冷热通道不再工作，机架顶部的服务器是越来越热的再循环空气，炎热的空气应该返回到机房空调处，但它因为是热空气容易返到入口处，这就需要把热空气之间的冷热空气进行物理屏障。 这款系统每年节约能源大概相当于1600万千瓦的电力，相当于每年约123万美元的节能。在过去的一年里，我们看到很多数据中心都在试图遏制热通道、冷通道的控制与冷却都失败了，这个系统可以说明一个事实，其实有许多的可行的解决方案，可以提高数据中心的效率。 至此为止上面所提到的都是数据中心里出现的千奇百怪的数据中心及其新型技术，当然也有一些是已经投入使用的。大多数降低数据中心能耗的解决方案其实已经不乏有些成功的案例，只是和原有数据中心的兼容性没有真正评估过的话，我们是没有发言权的。大家想要达到的目的也无非就是那些，要想真正的实现性能最大化、能耗最小化，仅抱着之前的老技术老手段恐怕到最后就要赔上大笔的钱。及早的评估自己的数据中心，采用有效的解决方案会带来预想不到的惊喜也说不定。当然要是您不关注这些的话，我们就权当看看国外的新技术来轻松一下吧。[返回频道首页] |
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2013-11-27 14:12
出处：PConline原创
责任编辑：xujian1
