我們看到,平均每度10美分的電價,使大多數(shù)IT經(jīng)理(ITmanagers)敏銳地察覺到公司數(shù)據(jù)中心的電費正在飛速攀升。而在中國有些電力供應(yīng)緊張的城市,電價甚至更高。但有趣的是,大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理卻對這些費用視而不見。對他們來說,最大的關(guān)注點在于能否為數(shù)據(jù)中心持續(xù)增加的工作量提供充足的電力。同時,設(shè)備經(jīng)理們在付電費賬單時也不會關(guān)心這些問題。未來,隨著電源和散熱問題變得更加普遍和突出,能源資源越來越緊迫,降低能耗這是必然的趨勢。
據(jù)美國LawrenceBerkeley國家實驗室進(jìn)行調(diào)查顯示,一個典型的數(shù)據(jù)中心電能消耗比例為:
1.IT設(shè)備(服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等)占44%;
2.制冷設(shè)備(機(jī)房精密空調(diào)、風(fēng)機(jī))占38%;
3.電源設(shè)備(UPS、SPM等)占15%;
4.照明占3%;
從上述比例我們不難看出其中制冷設(shè)備的耗電量僅次與IT主設(shè)備的耗電量位于第二位,那么怎樣將這38%的耗電量降至最低,如何更有效的降低數(shù)據(jù)中心的運營成本,我將從如下幾個問題來探討:
(一)合理選擇機(jī)房制冷設(shè)備
數(shù)據(jù)中心各設(shè)備產(chǎn)生的熱量需采用空氣冷卻的方法去解決,那么數(shù)據(jù)中心的最佳制冷設(shè)備就是機(jī)房專用精密空調(diào),但有的客戶會問為什么普通的商用空調(diào)不可以,二者都是用來降低空間環(huán)境溫度的,而且商用空調(diào)要比機(jī)房專用空調(diào)價格便宜許多。其實機(jī)房環(huán)境調(diào)控設(shè)備并不是大家想象的那么簡單,只需要將環(huán)境的溫度降低就可以,它需要從多個方面去考慮,比如溫度控制精度、環(huán)境的濕度、潔凈度、控制管理等;機(jī)房專用空調(diào)就是為機(jī)房設(shè)備控溫的,而民用空調(diào)都是直接服務(wù)于人的。它們的設(shè)計理念和功能都完全不同。設(shè)計理念最大的區(qū)別在于,機(jī)房專用空調(diào)是大風(fēng)量,小焓差,高顯熱比(顯熱比的概念是指空調(diào)降溫與除濕兩種功率相對之比);民用空調(diào)剛好相反,是小風(fēng)量,大焓差,低顯熱比。
數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的IT硬件運行時會產(chǎn)生大量集中的熱量,同時對溫度和濕度的變化也極其敏感,溫度和濕度的輕微浮動,就可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重問題,輕則系統(tǒng)產(chǎn)生無用信息,重則系統(tǒng)停機(jī);在IT設(shè)備機(jī)房中,熱負(fù)荷幾乎全部來自IT硬件、照明設(shè)備、支持設(shè)備和發(fā)動機(jī)散發(fā)的顯熱,IT設(shè)備機(jī)房含有很少的潛熱,因為人員較少,外部空氣有限,物理結(jié)構(gòu)上還往往含有防潮層。用以滿足機(jī)房環(huán)境的空調(diào)SHR要求非常高,達(dá)到0.95~0.99。精密空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計用于滿足這些顯熱比例極高的系統(tǒng),相比而言,舒適空調(diào)系統(tǒng)的SHR通常為0.65~0.70,從而只能提供較低的顯冷量,同時潛冷量較高。過多的潛熱制冷意味著空氣中大量水分被移除。為了保持所需的35~50%相對濕度范圍,那么就需要空調(diào)設(shè)備連續(xù)進(jìn)行加濕,從而將會耗費大量能源造成不必要的浪費。
在IDC機(jī)房里空氣的循環(huán)次數(shù)會達(dá)到每小時30次左右,即每兩分鐘對機(jī)房的空氣處理一遍。民用空調(diào)的風(fēng)量則會很小,處于空調(diào)出風(fēng)口的位置,IT設(shè)備散熱很好,但離空調(diào)出風(fēng)口位置越來越遠(yuǎn)的IT設(shè)備散熱效果會越來越差,甚至出現(xiàn)無法冷卻空氣導(dǎo)致IT設(shè)備過熱而宕機(jī);機(jī)房專用空調(diào)的風(fēng)量會很大,嚴(yán)格按照機(jī)房環(huán)境設(shè)計的出風(fēng)量,不會出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。另外機(jī)房專用空調(diào)的連續(xù)運行能力更強(qiáng),使用壽命也更長。比如艾默生的機(jī)房專用空調(diào)(DataMate3000系列、PEX系列、高熱密度XD系列)能夠提供24小時、365天連續(xù)10年以上不間斷地連續(xù)運行。而對于民用空調(diào)來講,如果保持24小時,365天運行,那么這臺民用空調(diào)的壽命不會超過三年,所以在選擇機(jī)房制冷設(shè)備時,需要嚴(yán)格的按照機(jī)房環(huán)境的要求去選擇制冷設(shè)備,而不是為了初期投資的“蠅頭小利”茫然選擇非機(jī)房專用制冷設(shè)備。
(二)正確選配機(jī)房IT設(shè)備機(jī)柜
機(jī)柜是什么?很多人把機(jī)柜看作是用來裝IT設(shè)備的柜子。機(jī)柜是柜子,是IT應(yīng)用中的低值、附屬產(chǎn)品,只是用來容納服務(wù)器等設(shè)備的容器,并不被重視;但并不僅僅如此。隨著計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等IT設(shè)施,正在向著小型化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)架化、刀片化的方向發(fā)展;這都給數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建模式帶來了新的變化。1個42U的機(jī)柜可以放置42臺服務(wù)器,這樣就會對我們的機(jī)柜帶來新的挑戰(zhàn):機(jī)柜的散熱、線纜管理、機(jī)柜監(jiān)控等。
機(jī)柜的選擇首先需要遵循的規(guī)則是IT設(shè)備的散熱風(fēng)道設(shè)計理念,目前服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等IT產(chǎn)品都采用的是前進(jìn)風(fēng)后出風(fēng)的散熱風(fēng)道設(shè)計理念,所以我們選擇機(jī)柜也需要根據(jù)這個理念來設(shè)計機(jī)柜散熱風(fēng)道.