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 面臨的問題面臨的問題12 未來的趨勢未來的趨勢34我們學(xué)到了什么我們學(xué)到了什么從一個故事開始：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元的電費耗神，這幾年，信息中心所花的電費，已經(jīng)接近IT硬件的采購成本了。一名Google的工程師也曾警告，如果現(xiàn)代計算機的耗電量不改善，電力成本將遠遠超過最初的硬件價格。面臨的問題面臨的問題v 根據(jù)IDC的估算，從運行成本控制的角度看，在IT行業(yè)中，能源消耗成本已經(jīng)達到其硬件采購成本的25。而數(shù)據(jù)卻正以52%的復(fù)合年均增長率不斷攀升。當(dāng)企業(yè)及大中型機構(gòu)面對不斷變化的業(yè)務(wù)壓力，以及呈指數(shù)級快速增長的數(shù)據(jù)時，需要對數(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)中心的散熱開支占總電費的50%60%，全球大約85%的數(shù)據(jù)中心過度供應(yīng)超過一倍以上。一道簡單的數(shù)學(xué)應(yīng)用題一道簡單的數(shù)學(xué)應(yīng)用題v“匹”HP是空調(diào)機組壓縮機的輸入電功率。1HP735W。 v空調(diào)的制冷量的大小QHP （壓縮機輸入電功率） * COP（空調(diào)機組能效比） ； 1匹的制冷量大致為2000大卡，換算成國際單位制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來計算，然后根據(jù)估算的冷負荷來選擇

3、相應(yīng)的空調(diào)匹數(shù)即可。v1度1千瓦時，計算公式為： W=p*t,用電量(度)功率(千瓦)使用時間(小時),一個功率為1千瓦的用電器連續(xù)工作1小時消耗的電量為1度。vP（電功率）U（電壓）I（電流）v空調(diào)啟動時不管房間面積大小都是滿功率運轉(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/小時計算為0.825度/小時。v工業(yè)用電：北京地區(qū)大工業(yè)用電尖峰價格為0.995元/度v開24小時的3HP空調(diào)電費為：0.825*3*24*0.995=59.1元 一臺3HP空調(diào)一年的電費估計為：59.1*365=21571.5元 附加知識：v一臺PC耗電，要看其配置，目前主流臺式PC耗電250W左右

4、。v一臺服務(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。開源節(jié)流開源節(jié)流 做企業(yè)根本目的就是為了盈利，時刻抓住企業(yè)的贏利點這才是最重要的，否則其他環(huán)節(jié)就會受到負面應(yīng)影響，企業(yè)的生存就會遇到最嚴(yán)重的危機。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，既是社會發(fā)展的需求，同時也是企業(yè)發(fā)展的需求。不僅利民，同時也可以減輕企業(yè)的IT運維成本。綠色節(jié)能是趨勢，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ITIT：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.合并計算。合并計算。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踐。采納制冷方面的最佳實踐。v 9.9.評估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。評估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。v 10.10.優(yōu)先行動降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。優(yōu)先行動降低你數(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)器利用率通常浮動在5%和15%之間。直接附加存儲的利用率位于20%到40%之間。網(wǎng)絡(luò)存儲的利用率在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.合并計算。合并計算。 IT部門應(yīng)該盡可能整合服務(wù)器，存儲和網(wǎng)絡(luò)。他們應(yīng)該用刀片服務(wù)器替換機架式服務(wù)器，因為可以共享電源，風(fēng)扇，網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源。刀片服務(wù)器與相同計算能力的服務(wù)器比較，需要的能源少10%到25%。他說，IT組織還應(yīng)該整合存儲，對不同的負載量使用分層存儲。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，但是從沒用過。他說：“大部分主流供應(yīng)商已經(jīng)使用它相當(dāng)一段時間了。你只是可能不知道它已經(jīng)被開發(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通過在多種性能狀態(tài)間動態(tài)切換來優(yōu)化電源消耗。它會基于運行在芯片上的指令數(shù)量來降低其輸入電壓和頻率。這樣能節(jié)約組織高達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。來自專家的一個建議是：如果你要購買一臺能效高的服務(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。許多制造商都開始把產(chǎn)品投入了80-plus俱樂部，來得到80%以上的效率?！毕Ｍ倪M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能源交付基礎(chǔ)設(shè)施的效率。這會降低約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效率會在80%到95%之間浮動。 “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，可以達到95%的效率。這里有巨大的收益。這件事可能看起來是這樣的，如果你運行的系統(tǒng)是早在80年代或90年代就構(gòu)建的，那么通過替換其中一些老化的系統(tǒng)，會有極大的能源改善可能性?！眝 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，給你的機架部署配電時，采用高伏特配電能力以及服務(wù)器實際擁有的能力。也就是說對服務(wù)器盡可能采用高電壓。v 8.8.采納制冷方面的最佳實踐。采納制冷方面的最佳實踐。 許多數(shù)據(jù)中心可能利用熱通道或冷通道配置來提高制冷效率，但是他們也有一些比較小的方面可以改進效率?？梢栽诜?wù)器機架上的空插槽中安裝簡單的“擋板”。他說：“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慢。”IT組織還應(yīng)

11、該密封電纜開孔，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組上的使用，利用像變頻驅(qū)動這類高效的技術(shù)，可以在制冷需求下降時調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的電機運行速度。 v 9.9.評估你數(shù)據(jù)中心的利用率和效率。評估你數(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)先行動降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。優(yōu)先行動降低你數(shù)據(jù)中心的能源需求。 IT組織應(yīng)該識別并優(yōu)先采取降低數(shù)據(jù)中心能源需求需要的行動。他說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，形成跨職能部門的小組來為IT運營制定能源戰(zhàn)略。企業(yè)的綠色

12、化企業(yè)的綠色化v無紙化辦公無紙化辦公v視頻會議視頻會議v電子廢物回收電子廢物回收未來趨勢未來趨勢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IT方案。v 在盡可能降低投入、降低能耗的前提下擴展數(shù)據(jù)運營的能力，以滿足企業(yè)的發(fā)展需求，是越來越多的CIO 無法回避的問題。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)機房中的IT系統(tǒng)、機械、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。總的來說，我們可以從建筑節(jié)能、運營管理、能源效率等方面來衡量一個數(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)計規(guī)劃以及機房空調(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，既是響應(yīng)國家“節(jié)能減排”的號召，同時也符合企業(yè)自身的利益，因為高額的能耗費用和風(fēng)險給企業(yè)帶來很大的壓力。如果不注意數(shù)據(jù)中心的能耗問題，其很容易形成一個惡性循環(huán)，這個惡性循環(huán)提醒我們無時