1 管理制冷能耗
制冷耗電在數據中心耗電里所占比重最大。冷處理是各運營商降低能耗的關鍵。但是,影響制冷效率的因素有很多,因此,降低耗能從以下幾方面入手。
首先,提高數據中心的密封性是提高制冷效率、降低能耗的前提條件。做好墻壁、屋頂、地板、線纜出入口的密封工作是提高數據中心密封性的關鍵。如:將窗戶封閉或貼隔熱膜,減少不必要人員的進出。
其次,數據中心內部氣流走向是制冷系統是否有效運轉的重點。因回風熱風比重輕,自然上升,不會與送風的冷風混合,所以數據中心空調制冷系統應選擇下送風、上回風方式。因此要將機柜擺成“面對面、背靠背”的放置,這樣數據中心自然形成間隔的冷、熱風通道,熱量將被集中于熱風通道內,易控制。
(1)規劃數據中心的機架氣流走向。要避免設備完全將下送的冷風阻擋的情況,應在機架中留出冷風自由上升的通道,以使氣流不受阻。此外,還應避免氣流紊亂。若數據中心機架中存在大片空位,就容易造成冷熱風混合的情況,當出現這種情況時,應放置機架擋板與空位中,阻止熱風回流。
(2)數據中心機房的布線應整齊。對于下送風方式,上走線方式的最好的配用形式。如果在架空地板下布線,需收納整齊線纜,以便不阻擋出風口。
(3)數據中心應杜絕“熱點效應”。在每個將數據中心的機架設置一塊電流表,并設定機架電流達到的最高值,從根源上杜絕熱點效應的出現。若設備產生的熱能較大,可將其放置在有機架制冷裝置的機架里,直接先對“熱點”進行冷處理,這樣可達到預期效果。
(4)善用各種資源,提高制冷效率。
①提高空調制冷效率。如:使用空調節能添加劑,改善因長期運轉造成的空調內部組件磨損、效率下降等問題;使空調變頻,變頻的空調根據熱負荷的變化,精確調整其輸出的功率,這樣不但可以節省電能,還可以延長壓縮機的使用壽命。
②充分利用外部冷源。這里所說的“外部冷源”為免費資源,如將其加以利用,必是經濟又節能的好方式。如:將室外冷空氣的新風系統作為外部冷源。當室內外溫度形成一定的溫差時,引入室外新鮮冷空氣,滿足制冷的需求。但該系統也有缺點,那就是前期投入成本高,南方和風沙地區不適宜使用,必須綜合考衡各個方面因素后實施部署。
(5)優化供電系統,降低電能消耗。
①模塊化供電。UPS的效率和負載功率成正比,越接近其滿負載容量,效率就會越高。所以,UPS的供電模塊應和客戶負載需求相匹配,做到隨客戶的增加而逐步增加供電模塊,這樣可使UPS始終保持較高負載率的狀態。
②服務器直流供電。數據機房中常用的UPS工作時,先將交流電濾波整流后變成直流電,再由逆變器將此直流電轉換成設備需要的正弦波交流電源。在這兩次的交、直流變化的過程中會帶來一定的損耗。如果服務器采用直流供電,那么,便可以減少一次交、直流變化,達到節能的目的。然而,目前大部分服務器是交流供電的形式,直流供電模塊的生產則需要定制。
③新型UPS電池。UPS系統中常用酸鉛蓄電池組,然而,此電池組使用壽命短,對承重、面積、溫度的要求高,因此,UPS的運營成本也較高。目前市場上不乏新型電池,其工作原理為將機械能轉成電能進行儲存,盡管電池具有壽命長、占地少、對溫度要求不高的有點,但其價格較高、放電時間短等。
2 從業務角度促進數據中心機房節能
調整業務、創新業務手段,可為節能環保另辟蹊徑。
(1)以價格杠桿控制用戶用電。以運營商為例,其每個機架免費提供10A電源,而對干部分機架超過10A的客戶,制定相應的收費策略,這樣,可以規范客戶使用用電行為,同時,也引導客戶在自購服務器時關注能耗指標而不是一味貪圖價格便宜。
(2)服務器設備的虛擬化。目前,運營商里的許多服務器的利用率只有10%~20%。因此,采用虛擬化技術,整體提高設備使用率及利用率,減少使用的物理機的數量,應是運營商考慮方面之一。虛擬化分為單臺服務器虛擬化和云服務器虛擬化。單臺服務器擬化,是指通過軟件將l臺物理機劃分為幾十臺虛擬機,并將這種虛擬機出售給用戶。這種虛擬化為數據中心開展的增值業務,但是,這類業務的客戶主要是低端用戶,由于用戶無能力購買設備,因而,相對來說此業務量發展緩慢,對數據中心的節能指標貢獻影響也較為微小。云服務器虛擬化,是指將服務器資源進行整體的分類整合,使之變為一個大型的“資源池”,根據各個客戶的資源需求而進行彈性劃分,真正實現按需供給分配。此種虛擬化,不僅可以提高每臺物理設備的利用率,還可減少實際需要物理設備的數量。可以說,目前,這種虛擬化是運營商開展互聯網業務的主流方向,但是,幾個數據中心聯網如何進行服務器設備資源的整合,部分服務器設備的更新后如何和原有設備的兼容等問題,都是運營商急需解決的I司題。只有從“主機托管”向“主機租用”轉型,才可以充分體現服務器虛擬化所帶來的節能效果。
綜上所述,運營商們數據中心機房的建設應降低各個環節設備所產生的能耗,整合業務使之保持持續發展,盡量做到對節能、環保、減排各個指標的量化,建設出一個低碳、節能、環保的新數據中心。
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本文標題:淺談綠色數據中心之綜合降耗