摘要:本文根据数据中心节能方面目前的发展情况,提出一些技术使企业数据中心实现节能。使用这些技术,不仅可节约大量电费支出和延长设备寿命,同时减少数据中心对环境的影响,为企业树立环保的形象。 |
随着全球气候变化,人们越来越重视对环境的保护,对各种产品(汽车、空调、冰箱等)的能耗标准都有明确要求,但数据中心能耗标准还没有制定,企业只是感觉到数据中心所消耗电能越来越多,维护数据中心成本在增加。随着2008年全球出现金融危机,许多企业都在大幅度压缩成本和减少开支,与此形成随着全球气候变化,人们越来越重视对环境的保护,对各种产品(汽车、空调、冰箱等)的能耗标准都有明确要求,但数据中心能耗标准还没有制定,企业只是感觉到数据中心所消耗电能越来越多,维护数据中心成本在增加。随着2008年全球出现金融危机,许多企业都在大幅度压缩成本和减少开支,与此形成鲜明对比的是数据中心海量的数据增长速度对存储、能耗提出了要求。如何实现数据中心节能降耗成为企业、厂商共同目标,许多厂商都把节能产品作为销售产品时的一个亮点,企业则将节能降耗作为降低成本和树立企业形象重要内容。厂商、企业要实现节能降耗不仅依靠技术的创新,更需要用户优化数据中心设计。因此设计、建造并启用高性能、低能耗的数据中心已成为一项重要工作。
1基础设施的节能降耗问题
据统计,大多数数据中心超过50%的电力资源被UPS、空调等机房基础设施消耗。剩余能源才被服务器、存储、网络等IT设备消耗。目前,国际上采用PUE通行的指标来衡量数据中心的电力使用率PUE=数据中心的总功耗/IT设备的总功耗。国外先进机房的PUE值可以达到1.7,而我国数据中心的PUE的平均值在2.5以上。
降低PUE值,必须在IT设备总量不变的情况下,降低空调、UPS等基础设施的电力消耗。
(1)降低数据中心的制冷能耗
降低制冷能耗是减少数据中心总能耗的关键,由于传统的数据中心没有根据空气动力学来设计通风系统,通常出现局部温度过高,空调制冷并未达到预期的目的,不仅能耗上有损失,且温度控制效果不理想。随着局部温度的升高,IT硬件的可靠性大幅降低,据估计,温度每升高10℃,电子设备的长期可靠性降低50%。通常的做法是,调低数据中心机房空调设定温度(过度制冷),但随着设备的增长,制冷方面的能耗也不断增长,从而造成一种恶性循环。
事实上,根据ASH-RAE,机柜温度达到华氏77°F(摄氏25℃)是没有问题的,只要各个位置的温度保持相对一致。数据中心可能通过智能PDU温度传感器放置在机加冷空气人口的底部、中间和顶部,IT管理员不仅可以确定系统有没有对服务器过度冷却,还能确定冷空气是否在高效地通过这些地方。温度传感器也可以放置在机架的尾部或热空气出口,以监测排出空气的温度,为制定更加合理制冷方案提供依据,从而有效降低制冷的能耗。
(2)提高UPS性能
一般数据中心都不是一步到位,都会考虑未来几年的需求,但是UPS一般都是一步到位,一次上了几套大功率的UPS并机,结果初期负载只有10%~20%,没等待到规划的负载就进入了设备淘汰期,不仅造成投资的浪费,而且也无法使UPS运行在较高的效率点,造成电能的浪费。
尽量采购效率更高的UPS。当然UPS效率高不仅仅要是满载效率高,同时也必需具备一个较高的效率曲线,特别是在1+1并机系统时,根据系统规划,每台UPS容量不得大于50%,如果此次效率仅为90%以下,就算满载效率达到95%以上,也是没有意义的,所以要求UPS必需采用一下措施优化效率虚线,使UPS效率在较低负载时能达到较高的效率。
(3)减少外部和内部环境对数据中心的能耗影响
内、外部环境对数据中心能耗影响十分重要。数据中心机房尽量选用节能材料,数据中心机房要避免外面环境对其内部温度的影响,过热的外部环境都会使数据中心机房产生不必要的制冷能耗。同时数据中心机房内部可以采用节能灯进行照明,关闭不必要的外部附属没备如显示器等方式来实现降低能耗。
2硬件设备节能的问题
(1)服务器节能技术
服务器是数据中心的核心设备,其能耗问题也要引起注意,服务器每产生1w的热量都需要制冷系统启动以达到恒温。2007年以后服务器节能技术将趋于成熟,节能逐渐成为了服务器技术的关键词。在芯片级的节能技术方面,如Intel的EIST(EnhancedIntelSpeedstepTechnology)省电技术、AMD的PowerNow!IBM的高热传导界面芯片冷却技术等。研究表明,采用节能技术的服务器大约节约30%能耗,因此购买节能性服务器是十分必要。