數(shù)據(jù)中心節(jié)能方法

1、數(shù)據(jù)中心節(jié)能方法目錄目錄 面臨的問(wèn)題面臨的問(wèn)題12 未來(lái)的趨勢(shì)未來(lái)的趨勢(shì)34我們學(xué)到了什么我們學(xué)到了什么從一個(gè)故事開(kāi)始：孫先生是某大學(xué)信息中心主管，每到歲末，他都要為信息中心上百萬(wàn)元的電費(fèi)耗神，這幾年，信息中心所花的電費(fèi)，已經(jīng)接近IT硬件的采購(gòu)成本了。一名Google的工程師也曾警告，如果現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的耗電量不改善，電力成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)最初的硬件價(jià)格。面臨的問(wèn)題面臨的問(wèn)題v 根據(jù)IDC的估算，從運(yùn)行成本控制的角度看，在IT行業(yè)中，能源消耗成本已經(jīng)達(dá)到其硬件采購(gòu)成本的25。而數(shù)據(jù)卻正以52%的復(fù)合年均增長(zhǎng)率不斷攀升。當(dāng)企業(yè)及大中型機(jī)構(gòu)面對(duì)不斷變化的業(yè)務(wù)壓力，以及呈指數(shù)級(jí)快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)時(shí)，需要對(duì)數(shù)據(jù)中

2、心環(huán)保、節(jié)能方面的特性予以足夠的考慮和重視。有數(shù)據(jù)表明，數(shù)據(jù)中心的散熱開(kāi)支占總電費(fèi)的50%60%，全球大約85%的數(shù)據(jù)中心過(guò)度供應(yīng)超過(guò)一倍以上。一道簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)應(yīng)用題一道簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)應(yīng)用題v“匹”HP是空調(diào)機(jī)組壓縮機(jī)的輸入電功率。1HP735W。 v空調(diào)的制冷量的大小QHP （壓縮機(jī)輸入電功率） * COP（空調(diào)機(jī)組能效比） ； 1匹的制冷量大致為2000大卡，換算成國(guó)際單位制W乘以1.162 所以：1匹2000大卡2324W 通常情況下： 22002600W-1匹 、32003600W-1.5匹、 45005100W-2匹 一般情況可以根據(jù)160W250W/m2來(lái)計(jì)算，然后根據(jù)估算的冷負(fù)荷來(lái)選擇

3、相應(yīng)的空調(diào)匹數(shù)即可。v1度1千瓦時(shí)，計(jì)算公式為： W=p*t,用電量(度)功率(千瓦)使用時(shí)間(小時(shí)),一個(gè)功率為1千瓦的用電器連續(xù)工作1小時(shí)消耗的電量為1度。vP（電功率）U（電壓）I（電流）v空調(diào)啟動(dòng)時(shí)不管房間面積大小都是滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)，因此一匹的空調(diào)耗電量由輸入功率735瓦根據(jù)1度=1000瓦/小時(shí)計(jì)算為0.825度/小時(shí)。v工業(yè)用電：北京地區(qū)大工業(yè)用電尖峰價(jià)格為0.995元/度v開(kāi)24小時(shí)的3HP空調(diào)電費(fèi)為：0.825*3*24*0.995=59.1元 一臺(tái)3HP空調(diào)一年的電費(fèi)估計(jì)為：59.1*365=21571.5元 附加知識(shí)：v一臺(tái)PC耗電，要看其配置，目前主流臺(tái)式PC耗電250W左右

4、。v一臺(tái)服務(wù)器系列也就多瓦之間決定企業(yè)成敗的因素決定企業(yè)成敗的因素v 效率的高低，最少的投入干最多的事。效率的高低，最少的投入干最多的事。開(kāi)源節(jié)流開(kāi)源節(jié)流 做企業(yè)根本目的就是為了盈利，時(shí)刻抓住企業(yè)的贏利點(diǎn)這才是最重要的，否則其他環(huán)節(jié)就會(huì)受到負(fù)面應(yīng)影響，企業(yè)的生存就會(huì)遇到最嚴(yán)重的危機(jī)。要有戰(zhàn)略眼光，最大化的提高成本的效率。衡量數(shù)據(jù)中心能耗效率的重要參數(shù)衡量數(shù)據(jù)中心能耗效率的重要參數(shù)v PUEPUE是關(guān)鍵是關(guān)鍵構(gòu)建綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心，既是社會(huì)發(fā)展的需求，同時(shí)也是企業(yè)發(fā)展的需求。不僅利民，同時(shí)也可以減輕企業(yè)的IT運(yùn)維成本。綠色節(jié)能是趨勢(shì)，應(yīng)該引起用戶足夠的重視。從技術(shù)的角度而言，就是要想方設(shè)法提高數(shù)

5、據(jù)中心的PUE(數(shù)據(jù)中心的整體功耗/IT設(shè)備的功耗)值。解決方法解決方法綠色綠色I(xiàn)TIT：數(shù)據(jù)中心節(jié)能方法之?dāng)?shù)據(jù)中心節(jié)能方法之Top 10Top 10v 1.1.關(guān)閉空閑設(shè)備。關(guān)閉空閑設(shè)備。v 2.2.構(gòu)筑構(gòu)筑虛擬化。虛擬化。v 3.3.合并計(jì)算。合并計(jì)算。v 4.4.使用或者啟用使用或者啟用CPUCPU能源管理功能。能源管理功能。v 5.5.利用高效率的利用高效率的ITIT設(shè)備供電裝置。設(shè)備供電裝置。v 6.6.使用高效率的不間斷供電裝置（使用高效率的不間斷供電裝置（UPSUPS）。）。v 7.7.為服務(wù)器采用為服務(wù)器采用208208伏特或者伏特或者230230伏特配電。伏特配電。v 8.8

6、.采納制冷方面的最佳實(shí)踐。采納制冷方面的最佳實(shí)踐。v 9.9.評(píng)估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。評(píng)估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。v 10.10.優(yōu)先行動(dòng)降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。優(yōu)先行動(dòng)降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。v 1.1.關(guān)閉空閑設(shè)備關(guān)閉空閑設(shè)備。 服務(wù)器在空閑時(shí)能源消耗在最大能耗的30%到40%之間。IT組織應(yīng)該關(guān)閉那些不需要執(zhí)行任務(wù)的服務(wù)器。如果有人抱怨，IT部門(mén)應(yīng)該查看使用較少的那部分應(yīng)用是否可以被虛擬化。 v 2.虛擬化。虛擬化。 一般企業(yè)的服務(wù)器利用率通常浮動(dòng)在5%和15%之間。直接附加存儲(chǔ)的利用率位于20%到40%之間。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的利用率在60%到80%之間。虛擬化可以增加硬件利用率大約

7、5到20倍，使組織可以降低產(chǎn)生能源消耗的服務(wù)器數(shù)量。 數(shù)據(jù)中心節(jié)能方法之?dāng)?shù)據(jù)中心節(jié)能方法之Top 10Top 10v 3.3.合并計(jì)算。合并計(jì)算。 IT部門(mén)應(yīng)該盡可能整合服務(wù)器，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。他們應(yīng)該用刀片服務(wù)器替換機(jī)架式服務(wù)器，因?yàn)榭梢怨蚕黼娫?，風(fēng)扇，網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等資源。刀片服務(wù)器與相同計(jì)算能力的服務(wù)器比較，需要的能源少10%到25%。他說(shuō)，IT組織還應(yīng)該整合存儲(chǔ)，對(duì)不同的負(fù)載量使用分層存儲(chǔ)。v 4.4.使用或者啟用使用或者啟用CPUCPU能源管理功能。能源管理功能。 許多硬件產(chǎn)品帶有內(nèi)建的電源管理功能，但是從沒(méi)用過(guò)。他說(shuō)：“大部分主流供應(yīng)商已經(jīng)使用它相當(dāng)一段時(shí)間了。你只是可能不知道它已經(jīng)被開(kāi)發(fā)

8、或者服務(wù)器自身帶有這樣的功能罷了。”這種功能支持CPU通過(guò)在多種性能狀態(tài)間動(dòng)態(tài)切換來(lái)優(yōu)化電源消耗。它會(huì)基于運(yùn)行在芯片上的指令數(shù)量來(lái)降低其輸入電壓和頻率。這樣能節(jié)約組織高達(dá)20%的服務(wù)器能源消耗。 v 5.5.利用高效率的利用高效率的ITIT設(shè)備供電裝置。設(shè)備供電裝置。 戴爾、富士通、惠普和IBM都在努力地設(shè)計(jì)效率最高的產(chǎn)品。這就意味著從芯片組到風(fēng)扇到電源到氣流等所有的一切都必須是講究能效的。來(lái)自專家的一個(gè)建議是：如果你要購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)能效高的服務(wù)器，確保使用率很高，那你就必須充分發(fā)揮服務(wù)器的所有功能。許多制造商都開(kāi)始把產(chǎn)品投入了80-plus俱樂(lè)部，來(lái)得到80%以上的效率。”希望改進(jìn)其電源供應(yīng)單元能

9、源效率的IT組織可以提升他們整個(gè)能源交付基礎(chǔ)設(shè)施的效率。這會(huì)降低約15%的數(shù)據(jù)中心耗能和制冷需求。v 6.6.使用高效率的不間斷供電裝置（使用高效率的不間斷供電裝置（UPSUPS）。）。 UPS效率會(huì)在80%到95%之間浮動(dòng)。 “如果你使用比較老化的UPS系統(tǒng)，可能只有80%的效率，而如果你用更新的UPS系統(tǒng)將其替換的話，可以達(dá)到95%的效率。這里有巨大的收益。這件事可能看起來(lái)是這樣的，如果你運(yùn)行的系統(tǒng)是早在80年代或90年代就構(gòu)建的，那么通過(guò)替換其中一些老化的系統(tǒng)，會(huì)有極大的能源改善可能性。”v 7.7.為服務(wù)器采用為服務(wù)器采用208208伏特或者伏特或者230230伏特配電。伏特配電。 利

10、用像208伏特或者230伏特這類高壓電源配置，而不是標(biāo)準(zhǔn)的120伏特配電，這樣可以把服務(wù)器電源效率從82%提高到84%或者85%。所有你必須做的就是確保在你部署你的服務(wù)器，給你的機(jī)架部署配電時(shí)，采用高伏特配電能力以及服務(wù)器實(shí)際擁有的能力。也就是說(shuō)對(duì)服務(wù)器盡可能采用高電壓。v 8.8.采納制冷方面的最佳實(shí)踐。采納制冷方面的最佳實(shí)踐。 許多數(shù)據(jù)中心可能利用熱通道或冷通道配置來(lái)提高制冷效率，但是他們也有一些比較小的方面可以改進(jìn)效率。可以在服務(wù)器機(jī)架上的空插槽中安裝簡(jiǎn)單的“擋板”。他說(shuō)：“那是保證冷通道中的冷空氣不要混合到熱通道中的熱空氣非常有效的方式，那樣可以使溫度混合的速度比原來(lái)慢?！盜T組織還應(yīng)

11、該密封電纜開(kāi)孔，以盡量減少氣流環(huán)繞。IT組織應(yīng)該考慮空氣處理和冷水機(jī)組上的使用，利用像變頻驅(qū)動(dòng)這類高效的技術(shù)，可以在制冷需求下降時(shí)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的電機(jī)運(yùn)行速度。 v 9.9.評(píng)估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。評(píng)估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。除了關(guān)閉未使用的IT設(shè)備，IT組織還應(yīng)該淘汰未使用的軟件應(yīng)用，重點(diǎn)采納需要額外CPU周期的更有效率的軟件。v 10.10.優(yōu)先行動(dòng)降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。優(yōu)先行動(dòng)降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。 IT組織應(yīng)該識(shí)別并優(yōu)先采取降低數(shù)據(jù)中心能源需求需要的行動(dòng)。他說(shuō)IT組織應(yīng)該在著手這些效率提升前獲得公司高層管理者的支持，形成跨職能部門(mén)的小組來(lái)為IT運(yùn)營(yíng)制定能源戰(zhàn)略。企業(yè)的綠色

12、化企業(yè)的綠色化v無(wú)紙化辦公無(wú)紙化辦公v視頻會(huì)議視頻會(huì)議v電子廢物回收電子廢物回收未來(lái)趨勢(shì)未來(lái)趨勢(shì)v IBM、HP、EMC等廠商都有綠色數(shù)據(jù)中心方面的技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案，都已推出了成熟的綠色I(xiàn)T方案。v 在盡可能降低投入、降低能耗的前提下擴(kuò)展數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)的能力，以滿足企業(yè)的發(fā)展需求，是越來(lái)越多的CIO 無(wú)法回避的問(wèn)題。綠色環(huán)保的數(shù)據(jù)中心就是其中最佳方法之一。v 綠色數(shù)據(jù)中心(Green Data Center)是指數(shù)據(jù)機(jī)房中的IT系統(tǒng)、機(jī)械、照明和電氣等能取得最大化的能源效率和最小化的環(huán)境影響?？偟膩?lái)說(shuō)，我們可以從建筑節(jié)能、運(yùn)營(yíng)管理、能源效率等方面來(lái)衡量一個(gè)數(shù)據(jù)中心是否為“綠色”。綠色數(shù)據(jù)中心的“綠色”具體體現(xiàn)在整體的設(shè)計(jì)規(guī)劃以及機(jī)房空調(diào)、UPS、服務(wù)器等IT設(shè)備、管理軟件應(yīng)用上，要具備節(jié)能環(huán)保、高可靠可用性和合理性；v 數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能趨勢(shì)，既是響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”的號(hào)召，同時(shí)也符合企業(yè)自身的利益，因?yàn)楦哳~的能耗費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)給企業(yè)帶來(lái)很大的壓力。如果不注意數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題，其很容易形成一個(gè)惡性循環(huán)，這個(gè)惡性循環(huán)提醒我們無(wú)時(shí)