節(jié)能減排電信數(shù)據(jù)中心的綠色改造之路

在某電信運(yùn)營商的一個(gè)數(shù)據(jù)中心里，IT負(fù)責(zé)人認(rèn)為目前他們最關(guān)心的話題便是如何節(jié)約更多的電能消耗。“最初數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)沒有過多考慮節(jié)能，很多設(shè)備的采購以及環(huán)境的部署是從安全角度出發(fā)，這導(dǎo)致能源費(fèi)用支出現(xiàn)據(jù)的比重越來越大。”該負(fù)責(zé)人介紹，雖然在一些配套設(shè)施上考慮了節(jié)能，但是并沒有從根本上解決數(shù)據(jù)中心能耗消耗大的現(xiàn)狀，目前該電信運(yùn)營商最大的一個(gè)機(jī)房，每個(gè)月耗費(fèi)電量高達(dá)三、四百萬元之多。

不僅是這家運(yùn)營商，其他的運(yùn)營商也在或多或少地面臨著類似的問題。相比其他行業(yè)，電信運(yùn)營商的數(shù)據(jù)中心無論從面積上，還是設(shè)備的數(shù)量上都是最多的，它們對數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能需求無疑是最強(qiáng)烈的。

政府也從宏觀層面要求電信數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能。工信部官員在公開場合表示，我國運(yùn)營商年耗電量高達(dá)200億度左右，仍需在節(jié)能減排方面繼續(xù)做出努力——電信數(shù)據(jù)中心的綠色改造之路不容忽視。

電信數(shù)據(jù)中心對綠色節(jié)能的需求很有代表性，它反映了目前所有數(shù)據(jù)中心的發(fā)展需求。相對來說，數(shù)據(jù)中心的設(shè)備采購、場地購買等成本屬于一次性的硬成本，而其中的設(shè)備所消耗的能源成本則是持續(xù)增加的變化成本，如果不能對數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能進(jìn)行系統(tǒng)、戰(zhàn)略層面的規(guī)劃，那么它將成為數(shù)據(jù)中心用戶心中永遠(yuǎn)持續(xù)的痛楚。

數(shù)據(jù)中心綠色挑戰(zhàn)升級

一直以來，數(shù)據(jù)中心的存在為我們的工作和生活帶來了便利，但對數(shù)據(jù)中心擁有者而言，維持運(yùn)行數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行所需的龐大能源開支一直讓他們感到苦惱。

比如，按照一般標(biāo)準(zhǔn)來算，數(shù)據(jù)中心的能耗為100瓦/平方英尺，那么一般20000平方英尺的企業(yè)數(shù)據(jù)中心的峰值散熱需求量，相當(dāng)于一棟200000平方英尺的商務(wù)大樓的需求量；年總能耗量則相當(dāng)于一棟400000平方英尺商務(wù)辦公大樓的能耗。

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，客戶為了確保最大化的運(yùn)行時(shí)間，不得不頻繁進(jìn)行冗余電源的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，僅這項(xiàng)費(fèi)用每年就高達(dá)數(shù)百萬美元。除了服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備自身的耗電量在逐年增加外（這些IT設(shè)備的數(shù)量在每年因業(yè)務(wù)擴(kuò)展而增加，同時(shí)這些設(shè)備的性能不斷提升也導(dǎo)致單機(jī)耗電量增加），為確保數(shù)據(jù)中心擁有適合的溫度，使得IT設(shè)備能夠正常運(yùn)行，空調(diào)制冷等設(shè)備的耗電量也在以驚人速度上升——在沒有經(jīng)過綠色節(jié)能改進(jìn)的綠色中心里，空調(diào)制冷設(shè)備溫度要調(diào)得很低，以確保數(shù)據(jù)中心散熱最大的IT設(shè)備區(qū)域溫度下降到適宜數(shù)值，這樣的話，散熱量一般的區(qū)域溫度就會(huì)更低，白白浪費(fèi)了電能。有數(shù)據(jù)顯示，在數(shù)據(jù)中心所耗費(fèi)的電量中，將近50%的電能被用來空調(diào)制冷。

由此可見，對數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能調(diào)整已經(jīng)到了刻不容緩的時(shí)刻。第三方調(diào)研公司數(shù)據(jù)預(yù)測，如果不對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能調(diào)整，那么在未來5年內(nèi)，超過90%的企業(yè)會(huì)因遭遇電源可用性限制而導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的中斷；會(huì)有25%的數(shù)據(jù)中心因此產(chǎn)生嚴(yán)重的業(yè)務(wù)中斷。

數(shù)據(jù)中心從業(yè)者意到這個(gè)問題，并開始了積極的探索。例如數(shù)據(jù)中心越來越注意通過各種方式降低能源使用，涵蓋范圍可從他們部署的產(chǎn)品/系統(tǒng)到太陽能電池板、專用小型電廠等各種方法的“現(xiàn)場”發(fā)電。

惠普今年在愛爾蘭東北部開放了首個(gè)風(fēng)冷型數(shù)據(jù)中心——Wynyard數(shù)據(jù)中心，利用愛爾蘭北海上吹拂的冰川風(fēng)來降低IT設(shè)備和機(jī)房的溫度。除了每年近400萬美元的功率節(jié)省以外，該數(shù)據(jù)中心還通過收集雨水來幫助控制濕度。

對國內(nèi)數(shù)據(jù)中心從業(yè)者來說，上述有些辦法暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)，比如建設(shè)在海邊，利用冰川來風(fēng)代替部分電能來降低溫度。但是我們可以采取一些更容易做到的辦法，從多個(gè)角度來改造綠色的數(shù)據(jù)中心。

改造數(shù)據(jù)中心

對數(shù)據(jù)中心的綠色改造可分為幾個(gè)不同的層級，我們可以分別從IT設(shè)備本身能耗控制、數(shù)據(jù)中心整體能耗控制、數(shù)據(jù)中心整體規(guī)劃這三個(gè)角度分別進(jìn)行。

IT設(shè)備的節(jié)能選擇

選擇節(jié)能的IT設(shè)備當(dāng)屬我們改造綠色數(shù)據(jù)中心的首選。設(shè)備自身越節(jié)能，耗費(fèi)的電能也就越少，這在服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備動(dòng)輒成百上千臺(tái)的數(shù)據(jù)中心中十分重要。

目前芯片技術(shù)快速發(fā)展，如英特爾的處理器片可以實(shí)現(xiàn)更高的每瓦性能表現(xiàn)，這直接促使服務(wù)器整機(jī)的能耗表現(xiàn)要強(qiáng)于舊產(chǎn)品。同時(shí)，用戶要在此基礎(chǔ)上，考慮更具自身獨(dú)特節(jié)能特點(diǎn)的IT設(shè)備。

以惠普ProLiant服務(wù)器為例，由于采取了多項(xiàng)獨(dú)特節(jié)能技術(shù)，使得服務(wù)器能夠比普通產(chǎn)品節(jié)約更多的能源和散熱成本。

惠普 ProLiant G6服務(wù)器加入了惠普Thermal Logic（能量智控）技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可減少高達(dá)97%的能源和散熱成本。此外，用戶還通過結(jié)合使用以下節(jié)能功能來實(shí)現(xiàn)省電：

新的惠普Power Advisor（功率顧問）使得客戶可基于其特定工作負(fù)載的功率指南更準(zhǔn)確地配置系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)16%的能效提高。

惠普Insight Control（洞察管理） 中Dynamic Power Capping（動(dòng)態(tài)功率封頂）技術(shù)——使得IT管理人員可準(zhǔn)確地監(jiān)控每臺(tái)服務(wù)器所用功率，提高數(shù)據(jù)中心利用率并回收超量供應(yīng)的能源。通過實(shí)施服務(wù)器電源使用率封頂，客戶可將數(shù)據(jù)中心容量提高至三倍。

惠普 ProLiant G6服務(wù)器還內(nèi)置惠普海洋傳感器——在整臺(tái)服務(wù)器中戰(zhàn)略性設(shè)置一組最多32個(gè)的智能傳感器來自動(dòng)追蹤熱活動(dòng)，優(yōu)化系統(tǒng)散熱并提高系統(tǒng)效率。這些傳感器會(huì)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇、內(nèi)存和輸入/輸出處理等系統(tǒng)組件以降低能源使用率。

為了更大效率提高服務(wù)器的電源利用率，惠普現(xiàn)正通過與美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）發(fā)起ENERGY STAR（能源之星）協(xié)作，通過該認(rèn)證的服務(wù)器完全符合嚴(yán)格能效準(zhǔn)則，較同類產(chǎn)品至少實(shí)現(xiàn)了30%的能源節(jié)省。

除選擇綠色節(jié)能的IT設(shè)備外，數(shù)據(jù)中心用戶還可以多利用虛擬化技術(shù)，將多臺(tái)物理服務(wù)器整合到一臺(tái)服務(wù)器上來，提高利用率，節(jié)約能源消耗�；萜帐悄壳叭�球惟一能夠提供部件、集成和全面虛擬化等三個(gè)層次的虛擬化解決方案的企業(yè)，也是惟一能夠在虛擬服務(wù)器環(huán)境 (VSE)中集成基于目標(biāo)的自動(dòng)工作負(fù)載管理(WLM)和一系列高可用性功能的廠商。

整體環(huán)境能耗控制

為實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心，光有節(jié)能產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。企業(yè)還需要通過各種辦法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心整體環(huán)境的能耗變化，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，降低能源消耗。

用戶可以考慮對數(shù)據(jù)中心環(huán)境溫度的智能控制。因?yàn)閿?shù)據(jù)中心控制環(huán)境溫度的空調(diào)制冷設(shè)備將消耗數(shù)據(jù)中心大部分電能。

惠普動(dòng)態(tài)智能制冷（Dynamic Smart Cooling, DSC）技術(shù)當(dāng)屬控制技術(shù)的出色者。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心提供了過多的散熱氣流，同時(shí)也造成了能源的浪費(fèi)。動(dòng)態(tài)智能制冷可借助安裝在機(jī)柜上熱傳感器，實(shí)時(shí)收集與傳輸環(huán)境數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)中心制冷設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)互動(dòng)控制。DSC針對最需要的位置提供集中的制冷，避免了氣流的分散，因此凈節(jié)能量非常顯著。使用在空氣調(diào)節(jié)單元利用液體制冷的數(shù)據(jù)中心，IT經(jīng)理們可以在IT設(shè)備散熱方面節(jié)省最高45%的支出。

另外，惠普Data Center Environmental Edge（數(shù)據(jù)中心環(huán)境邊界）全面監(jiān)控系統(tǒng)，可以一周7*24小時(shí)跨整個(gè)數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)地推動(dòng)能源效率。

設(shè)計(jì)層面的調(diào)整

在實(shí)施了選擇節(jié)能設(shè)備和智能調(diào)整環(huán)境溫度后，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的綠色改造已經(jīng)能有成效。但如果還想對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行更深一步的節(jié)能改進(jìn)，那么用戶需要考慮在數(shù)據(jù)中心整體設(shè)計(jì)層面的調(diào)整。

比如，用戶可以借助專業(yè)的服務(wù)，從整體角度入手，對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行全面評估、在此基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，調(diào)整現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心或者重建。

由此我們可以看到，這個(gè)層面的做法屬于對數(shù)據(jù)中心的大調(diào)整，它大多數(shù)是用戶新建綠色數(shù)據(jù)中心時(shí)的選擇。

以惠普為例，能為用戶提供兩個(gè)層面的規(guī)劃服務(wù)：一是針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的調(diào)整，例如通過熱區(qū)測繪服務(wù)幫客戶確定如何調(diào)整數(shù)據(jù)中心空調(diào)位置，從而在機(jī)房內(nèi)形成更為有效的冷卻區(qū)；數(shù)據(jù)中心評估服務(wù)能幫助用戶掌握更有效的方法利用現(xiàn)有資源；據(jù)中心場地準(zhǔn)備服務(wù)則能對物理環(huán)境優(yōu)化，提高機(jī)柜內(nèi)設(shè)備的安裝密度，提升數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的安裝容量。

另外一個(gè)層面的規(guī)劃服務(wù)，則更傾向于對數(shù)據(jù)中心從無到有的新建規(guī)劃。例如EYP服務(wù)，通過關(guān)鍵設(shè)施規(guī)劃、關(guān)鍵設(shè)施設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)施確保等三個(gè)階段出發(fā)，循序漸進(jìn)地從詢問用戶數(shù)據(jù)中心數(shù)目、選址、期望值，到產(chǎn)生實(shí)體工程文件、分析成本，最后測試可用性，整體時(shí)間從四個(gè)月到六個(gè)月不等。它會(huì)兼顧機(jī)電、空調(diào)、安全性、硬件設(shè)備等數(shù)據(jù)中心所包括的所有方面。

總結(jié)：對綠色數(shù)據(jù)中心的改造，涉及到很多方面，這屬于一個(gè)系統(tǒng)工程。在改造的每一方面，用戶都能借助業(yè)界成熟技術(shù)和產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的最大化。這不但能大幅降低自身的能耗，節(jié)省寶貴現(xiàn)金流，而且還能降低碳排放，造福你我的生活環(huán)境。

來源：國際新能源網(wǎng)