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节能及增效双管齐下 提昇机房运作价值

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随着电价开始调涨,对企业IT机房而言,投入节电及能耗控制的工作,已是势在必行,包括如何减少使用的能源和材料、提高机房设备的使用效率、延长机房的使用寿命、减少配件的更换和浪费等一系列移动,都是不可忽视的工作。

网络应用的急遽增加和对于带宽需求的增加,在在导致企业机房的数量、规模和密度也随之扩大,也在不知不觉之中,用完了所有空间、电源或散热容量。甚至有不少的企业发现,以企业目前对于网络应用等需求的增长速度来看,目前的机房基础设施如果不做改变,将会不敷使用,尤其是在能源方面的消耗,一旦电价开始大幅调整,将会对于机房投资效益,造成相当大的冲击。

当今的机房管理必须更专注于能源消耗管理。

当今的机房管理必须更专注于能源消耗管理。

制冷及电源系统是节能关键

根据美国环保署去年提交给美国国会的一份研究报告,在机房的电力消耗中,IT设备、整体机房和电源设备分别为「五、四、一」的关系,即服务器、交换器等主设备的电力消耗占总能源消耗的50%,机房制冷电力消耗占40%,UPS等电力设备消耗占10%。因此,机房若要取得真正的节能效果,必须从这三个方面加以综合考虑,终端主设备节能是基础,制冷设备节能是关键,供电系统节能则是不可或缺的要素。

以美国为例,目前机房所消耗的电力已占到美国全部电力使用量的2%,预计到2020年,这一数字将激增到9%。虽然IT设备是主要的能耗所在,但为了满足企业运作需求,想要降低IT设备的能耗,其实有一定程度的困难。此外,这些IT设备所产生的巨大热量,还会让IT设备的可靠性大幅降低。据估计,温度每升高10°C (18°F),电子设备的长期可靠性将降低50%。

因此,机房运行所依赖的核心网络电子设备,其所产生的热量,正是导致其效率和寿命降低的因素,同时也提高了机房的运作成本。而且随着刀片服务器等高密度电子设备的使用越来越普遍,机房的的散热成本也日渐高涨。

因此,在服务器等设备用电比较无法削减的情况下,机房要想节电就得从制冷系统和电源系统这两个方向着手,而且不仅仅只有设备面的改善,空间规划及线缆布线管理,也都不可轻忽。

空间规划影响巨大

为了控制空气流动,机房的空间规划,应该要采用冷(电子设备)通道和热(地下布线和无源布线)通道的模式。在这种模式中,冷空气的添加和热空气的移除都会受到很好的控制,使得散热设备的运行效率更高。

此外,由于浪费在散热上的能源,相当于浪费资源和金钱。为了减少这种浪费,机房应该尽量采用结构化布线系统,以尽量减少缆线用量,从而缓解通道拥挤和气流阻塞情况。空气流动的空间越大,热空气移除和冷空气循环所耗费的能源就越少。

事实上,一旦缆线的集中密度过高,不但会对缆线的移动、添加或更改造成问题。IT人员因为不愿意冒通信中断的风险,通常会在需要增加缆线时,直接在旧缆在线再敷设一根新缆线,这将会让气流通道堵塞的问题更嘉言重,增加通风空调系统(HVAC)的工作负荷,也让制冷系统的能耗变得更加严重。

一般而言,机房设备和软件的更换周期是三到五年,布线系统的更换周期就长得多,由于将缆线从运行中的系统穿入和拉出并不容易,这也意味着机房的布线系统规划一定要做好,才能满足很长一段时间的需要。

智能电源管理有必要

作为机房的管理者,除了要能掌握机房每个月所花费的电费外,其实还应该要掌握这些电费到底用在哪里。如制冷的耗电情况、IT设备、服务器的耗电比例、机房的供电量和服务器实际的负载关系。

但目前大多数的机房并没有准确的数据,主因在于目前的机房用电管理,并没有细致化的用电测量。虽然现在的机柜都已经可以提供能源测量,但这些测量方式还是不够,我们需要捕捉的机房能耗数值,应该是每一种设备末端用电的测量。也就是说,想要降低机房用电,提高用电效率,必须提高末端的用电管理,也就是端到端的用电管理。

此外,机房的规模和活力,不能只是局限于「速度快」的要求。它还必须是可管理的,能够支持各种增长和变化。因此,部署智能电源管理系统,将使IT管理人员能够更好地了解和掌控机房状况,对网络中的所有可用交换机埠了若指掌,从而只需部署最少数量的交换机,减少网络的总体功率消耗,进而更高效地利用能源、网络资产与自然资源,不但可降低机房维护成本,也可以更快地实施变革,减少停机时间,提供更高的服务性能水准,从而提高收益。

节能及增效可兼顾

减少机房的浪费和能源低效使用有很多种途径,若能在设计过程中就召集综合布线厂商与网络设备、能源、通风空调系统(HVAC)等厂商一起讨论,打造出高效的设计,更可减少环境废物,以低成本提供高性能的系统,创造使用寿命长的高效解决方案。

从机房的设计角度来分析,节能和增效两者应该是可以相辅相成的。事实上,解决高能耗难题必须双管齐下、同时从这两方面着手,才能取得最大的成效。企业首先要根据应用需求,确定数据中心的IT设备配置,如服务器数量、存储容量等,并为未来发展留有充分的余地。并在选择IT设备的过程中,从厂商获得有关数据、大致估计出IT设备的额定总功耗。

掌握相关数据后,就可以透过选择高能效服务器等IT设备、采用虚拟化技术等措施,降低IT设备的总功耗。由于IT设备的发热量与功耗直接相关,等于也决定机房供电设备的配置及其耗电量、从而估算出当前的PUE值。IT人员此时就可以采用种种有效的技术和最佳实践来降低供电损失、提高散热效率,从而降低PUE值、提高数据中心的电能使用效率。