摘要：要管好數據中心，必然需要理清紛繁復雜的成本問題。在數據中心的總開支中，“能源”（主要指電費、水費和柴油費用）為總支出的“中流砥柱”，其中又以電費為最主要開支。“擒賊先擒王”，節約數據中心的能源成本中的電費支出，是數據中心成本節約工作的重中之重。
數據中心節能管理套路，將由若干的招式組成，本文將圍繞如何節約“能源成本”開展敘述，介紹節約數據中心“能源成本”入門五招。
第一招：建立屬地能源成本基線
基線之于管理的意義不言而喻。沒有基線，我們不會清楚某個數據是否為異常數據，哪里呈現過尖峰或瓶頸，哪些優化產生了多少實際效果這些重要問題。
能源成本基線可以是一維基線，也可以是多維基線(例如PUE與設備總量、IT/基礎設施設備負載、空調溫度等關鍵參數之間的關系)。
第二招：關注“功率因數”和“負載阻抗特性”
數據中心的“功率因數”和“負載阻抗特性”是體現供電系統運行情況的重要指標，“功率因數”通常可以用PF表示，這個數值越接近1越好;數據中心負載阻抗特性有“感性”和“容性”兩種表現形式，通常情況下應表現為感性。
某機房一組變壓器的功率因數突然由0.99(感性，正常)變成了0.7(容性，異常)。(ps：由于負載阻抗特性已顯容性，此時補償柜也無作用)。這種變化，一方面導致數據中心整體耗電量增加，進而使數據中心整體耗電量增加(服務器耗電量 W=V*A*PF，W為常量，若PF下降，V不變，則A增加)，另一方面電力局會對功率因數小于0.9的用戶加收一定比例的懲罰性電費，經跟進發現該問題是UPS電容濾波低負載啟動所導致，最終問題解決，PF回復至較高水平。
這個案例中我們可以發現，數據中心的“功率因數”和“負載阻抗特性”是兩個非常關鍵的電力系統運行參數，直接影響電費支出，在日常運營中必須長期密切關注。通常數據中心的功率因數不應低于0.95，負載阻抗特性應為感性，一旦出現異常應盡快跟進解決，避免支付額外電費。
第三招：冷熱通道隔離
冷熱通道隔離至今已是全行業的共識和新建數據中心的標配。本文只提及兩個容易被忽略的問題：封堵冷熱通道漏洞和冷熱通道隔離在老機房中的簡單實現。
1.封堵漏洞
被廣泛提及的“通道隔離”只不過是一個框架，把冷熱通道從大面上隔開，但如果這個隔斷“千瘡百孔”則它形同虛設。設置冷熱通道隔離擋板只是萬里長城的第一步。日常運營中，沒有上設備且沒有用擋板格擋的機架，橫跨房間甚至建筑的走線架，一列即家中密封不嚴的柱子，都會成為吞噬數據中心電費的黑洞。
2.簡單實現隔離
很多老舊機房在設計之初未考慮冷熱通道分離，且至今尚未用這種方式。因為在運營機房做“建設改造”的風險極高，大部分數據中心管理者對改造老機房望而卻步。實際上業界有很多案例可供我們參考，下圖一個簡單的塑料鏈子就解決了問題，工程量小，改造成本低，這種性價比較高的改造方式值得我們借鑒。
第四招：良好的溫濕度管理
制冷系統是除了服務器之外的第二用電大戶，其耗電量可以占到數據中心耗電總量的35%.
運行參數的設置不僅決定了空調系統的運行情況，更決定了整個空調系統的耗電量?？照{系統的運行參數成千上萬，歸根結底就是為了兩個核心參數——數據中心IT設備入風口的溫度和濕度服務。合理的溫濕度設置對空調的能耗意義重大。
1.提升數據中心溫度
目前的數據中心的國家標準(GB50174-2008)定義了數據中心的溫度為23±1℃。根據筆者經驗，國內數據中心，尤其是傳統運營商租用數據中心基本都小于等于國家標準，時長有20℃甚至更低的溫度，除了局部熱點幾乎沒有25℃及以上的情況。在保證數據中心合理運行的前提下，提升數據中心溫度在成本方面將為我們帶來以下收益：1.延長自然冷卻時間：以深圳某年氣溫數據為例，該年外界溫度≤20℃的天數僅為全年天數的13.7%，可見如果送風溫度設置為20℃以上，則說明全年符合自然冷卻條件的時間僅為13.7%，而86.3%的時間必須機械耗電制冷。如果將送風溫度提升27℃，則全年可以自然冷卻的時間增加到了56.2%;2.降低冷機能耗：如果外界溫度不足以進行自然冷卻，而需要冷機啟動運行，設置的制冷溫度越低，冷機需要消耗的能量越多。在我們目前的實踐經驗中，冷機供水溫度每升1℃，冷機系統功耗可以下降3%.
2.放寬數據中心濕度
數據中心的加濕原理是將水加熱，通過消耗大量電能，使水由氣態變為液態。可見，無論加濕還是除濕，只要是對數據中心濕度進行控制管理，必將消耗大量電能。
幸運的是服務器本身對濕度不敏感，無需頻繁進行濕度管理。以下分別節選了服務器和數據中心的國家標準作為佐證。不幸的是，國內某些數據中心不按國標執行，使得數據中心內頻繁和無效的執行濕度管理操作，甚至發生過一個房間中部分空調在加濕而部分空調在除濕的情況，鋪張浪費能源。
第五招：合理的設備開啟數量
這是我們在傳統下送風精密空調機房中發現的一個有趣的現象。某天我們發現某機房某列機架溫度為24℃，高于周邊其它機架(18℃)，在我們關閉了這一列機架對應的空調之后，它的溫度卻下降到了18℃。關閉空調反而使機房溫度下降了，這不符合我們“空調開得越多制冷效果越好”的慣性思維。舉一反三后，提問：開1臺冷機真的比開2臺節能嗎?開1個水泵真的比開2個節能嗎?……面對實際問題，我們要學會拆掉思維里的墻，實踐檢驗真理處處適用。
小結：規劃決定了數據中心運營成本的先天基因，而良好的運營則是實現預期目標的最基本保障。沒有良好的運營，即使業界一流的規劃方案，也跑不出業界一流的成本數據。反之，一流的運營或許可以讓老機房跑出新的春天。運營細節盡顯真功夫，希望本文所介紹的成本定義，以及節能五招能為各位數經帶來精細化成本管理新思路。
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