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全部搬家

石油的价格已经突破了100美元/桶,同样可以预见的是,未来能源方面的价格永远会保持上涨的态势,电力的价格也是如此。有调查显示,70%的数据中心负责人表示电力和制冷是他们面对的大问题,电力消耗成本从原来的8%急剧上升为48%。

如果企业一方面在将自己的业务全部“搬家”到IT系统之上,而另一方面又没有对电力消耗实施良好的规划与管理的话,信息化的速度越快,企业面临能源危机的速度也许就会越快,今天昂贵投资的IT系统,在明天可能就会变成金手铐。

别忘了,这些家伙,你不付电费的话,它是绝对不会给你干活的。想要节能降耗,必须先要对自己的IT系统耗电状况有所了解,做到知根知底。

先了解自己有多费电

在用户的机房环境中,服务器、存储、网络设备是IT类设备中的主流耗电设施,整个机房的冷却、供电、配电等设施都会根据这些负载的能耗情况来进行规划,因此,用户需要明确对自己机房当中的这些铁匣子的耗电情况掌握清楚,并且对未来可能的增加进行预估。

您也许会说,这还不容易?这么做虽然可行,但对于一个有几百台,甚至上千台的数据中心来说,劳动的成本太高了。其实,有些厂商已经提供了更为简单的软件来帮用户完成规划。

IBM在网站上就推出了一款名为Power Configurator的软件,能够针对于刀片及x系列服务器功耗进行规划,通过它,用户可以规划出自己数据中心当中这些类型服务器的耗电情况,同时还可以在数据中心升级时,合理预估出自己机房的电力冗余能否满足新IT系统的要求。

该软件内置大量产品图片,用户可以一步步将自己所需的服务器安装到机柜当中,并可根据实际需要选择电压、机柜高度、选配件等。

当用户全部配置完毕之后,可以点击输出表格按钮,随后,一份详细的电力消耗表格就会自动生成EXCEL文件,其中的参数包括每一台服务器的闲置功耗、大功耗、平均功耗、输入电流等参数,为用户了解自己数据中心当中IT系统的耗电情况提供了路线图。

惠普也推出了一款名为Power Calculator Links的软件,可以对Proliant服务器、刀片服务器和一些存储设备进行能耗规划,用户规划的精确选项可以到硬盘数量、内存容量,保证计算结果更加精准。

不过,这两款软件都是针对某一类产品设计的,如果要做到节能,必须要对整个机房的电力消耗有一个统一的掌控。据APC-MGE全球CMO (首席市场官)Aaron L. Davis介绍,目前提供了APC-MGE能够从PC端到整个大楼所有设备的管理监控软件,而且APC-MGE的母公司施耐德有一个软件能够提供从大楼到电厂端的监控,APC-MGE正在着手将这两个软件整合为一个。

这个配置工具可以根据用户所使用的设备实际测量电力消耗值,保证用户配备的电源供应和制冷供应是实际需要的,避免过度规划的出现。

合理规划负载

有了相应的工具还不够,还需要对数据中心的能量消耗进行整体的规划,需要规划的内容包含以下几部分:关键负载、UPS负载、照明负载、制冷负载等。

其中,关键负载是指构成IT业务架构的所有IT硬件组件:服务器、路由器、计算机、存储设备、通信设备等等,还包括保护它们的安全系统、消防和监控系统。APC-MGE在网站上提供了计算的工具,可以根据“品牌”配置服务器的典型机架构造,可以累加给定服务器配置内每个组件的已知功率需求。用户输入信息后,UPS 选择器会计算机架所需的总功率。

规划的时候,用户还必须充分估算今后数据中心组件变化所需的电力容量,以承担已知未来负载,或者可以在不造成停机这一严重影响IT 客户的期望可用性的前提下增加功率容量。

在估算出未来负载量后,将其加到上面算出的基本负载信息上,这样就可以得到以 KW 表示的电源关键负载量。

基于需求评估的结果,可以推算出所需UPS系统的功率,但在计算总功率的同时,还必须考虑 UPS 系统的效率损耗因数以及电池充电所需的额外功率,因为UPS也会消耗电力。

UPS 效率随产品型号不同而异,而且受 UPS 负载的影响很大,实际上,典型安装中的 UPS 效率约为 88%。

电池充电也需要消耗大量电力,但不会连续消耗。在电池已充满电的正常操作状态下,可忽略电池充电负载。但是,当电池已部分或完全放电后,电池充电功率可占额定 UPS 负载的 20%。尽管这样的负载极少出现,但在估算发电机和线路入口容量时必须包含该负载。

照明设施负载包括建筑物数据中心部分的全部照明设施,是数据中心地板面积的函数。计算此类负载Aaron L. Davis提供了一个很好的经验公式,每平方英尺 2 瓦或者每平方米 21.5 瓦。

制冷负载的计算取决于要冷却的IT设备所必需的制冷量,制冷系统在效率上有很大差别,不过可细分为冷冻水系统和直接膨胀系统。冷冻水系统的效率通常更高,功耗值通常为所支持总峰值负载的 70%。直接膨胀系统需要大约所支持总峰值负载的100%。

有了这些数字之后,就可以用来估算为数据中心环境供电的电力系统容量:总关键负载和总制冷负载。

一般而言,电源供给必须足以支持这两个负载之和,另外加上数据中心的相关照明设施负载。

数据中心内负载的稳态功耗决定了用于计算电力成本的功耗。但是,为数据中心供电的电力线路和发电机电源不能按稳定状态值估算。这些电源必须按负载峰值功耗估算,再加上标准或工程惯例所规定的降额系数或裕度。

节能的四大重点

上面所提到的方法,是一种非常科学的计算数据中心能耗的方法,既能够避免过度投资,又能够在未来升级的时候保持一定的灵活性,保护用户的原有投资。

Aaron L. Davis把数据中心的高效率总结成四点:一是边成长边投资。根据需要进行合理规划,而非过度规划。二是有效制冷,制冷设备离热源很近,三是控制热空气,避免冷热空气混合,四是容量管理和规划。

随着IT系统的越来越密集,IT设备当中的热量越来越集中,制冷功耗的投入在数据中心能耗中的越来越大。用户需要采取更合理的摆放方式,更透气的机柜,甚至是采用行间制冷或者水冷的方式来降低机房的制冷负载数字。

虽然现在在全球对于绿色数据中心还没有一个统一的标准,但是Aaron L. Davis告诉记者,现在有一个好的方法是通过输入电力和IT设备消耗电力的比值来进行评估,例如输入100瓦的电力,看IT设备消耗的了多少,通过两个数字之间的比值来衡量电力投入的效率。

据了解,预计在2014年第三季度,美国能源部和绿色网格计划会发布绿色数据中心评估的相关标准,年底时标准会进入实施阶段,届时,用户将会获得更多标准化的方法与评估手段,来对自己的数据中心进行“体检”,以期让电力和IT投入能够为企业的业务发挥更大的作用。

 

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