無論是從國家十二五規劃的角度,還是企業縮減運維成本方面的考量,節能都成為未來數據中心發展的一大趨勢。目前有不少IT企業選擇功耗更低的微服務器,降低基礎設施的能耗。云計算的發展,將使數據中心的規模越來越龐大,計算、存儲能力的需求也會越來越高,從而節能、節電的需求也會更高。
對于已經建成投產的數據中心,如何改造企業節電?具體做法包括了五大省電步驟,分別為企業用電評估、淘汰更新設備、系統節能、人為IT管理節能,以及建筑節能,來協助企業計劃節電措施。如下做具體分析:
第一步:企業用電評估,找出耗電設備
企業要進行省電評估,第一步要從了解內部用電開始。企業需要列出內部的用電評估表,包括辦公室內的冷氣數量、打印機數量、燈泡數量、IT設備等,都要逐件盤點。
此外,每樣耗電設備的使用時間、操作模式等,也都要列入考慮。例如辦公室內燈具的使用時間、應用負載的高峰時段、每個時段的工作量等等,都要逐一列表,以便能清楚了解每項耗電設備的使用模式。
完成內部的設備盤點之后,就可實際測量每樣耗電設備的用電瓦數。企業需要測量每個設備的總耗電量,和同一時間內企業整體設備的個別耗電量加成。
分別測量每個設備的耗電量,就可以找出異常耗電的設備,將相對應的應用分線遷移,或是進行下一階段的設備替換。
而測量總耗電量,可輔助企業定制適應的用電合約,減少不必要的電費支出。
第二步:改用省電設備
了解企業內部用電之后,企業就可將耗能設備逐步淘汰更新成更省電的產品。有數據顯示,當IT設備(主要指服務器)應用4~5年時,每年耗電、宕機等運維成本,超出采購新設備并應用的成本,也就是說,更換新設備反而成本更低,企業可先針對省電空間最大的設備來進行替換,因為“就算只汰換20%的設備,只要是節電效益最大的設備,也能達到80%的節能效益”。
第三步:系統化管理用電設備
將耗電設備更換成節能設備,只要企業愿意投資,就能有一定的省電成績。但若企業擁有整棟式高樓,或面積廣大的制造業廠房、廠區等地,企業還需要更精密的省電作法。
例如以整棟大樓使用為主的中央式空調系統,以及機房制冷設備,除了汰換節能空調主機之外,還需要仔細量測冷卻水的進水溫度或出水溫度。如果冷卻水的進水溫度能降低1度C,就能減少空調主機1.5~2%的耗電,進而降低電費成本的支出。
企業可以在重點位置部署溫度感測,并記錄各項設備的用電量測結果,長期累積這些監控數據之后,就可以從中提早發現用電異常,找出耗電過量的設備,進而預估設備更換周期。以惠普Gen8服務器為例,Gen8服務器內部包含3D海洋傳感器,不但能基于服務器物理位置的監控,還能實時監控服務器內部的溫度,從而自動啟動或停止風扇等設備。
通過專門的IT系統將設備的用電狀況,通過系統化的方式來呈現,提高用電管理的精密度。
第四步:要求人為節省用電,進而加強IT來取代人力自動化管電
當設備都已更換完成,想要再進一步找出省電空間時,就只能從人為的使用狀況來限制。例如要求員工隨手關燈、隨手關閉計算機等基本習慣。
但人為習慣不容易限制,如果員工某一天忘了關燈,企業也無法事先預防,節能的效果相對較不能預測。因此,隨著IT技術的增進,運用IT來取代人為操控,采取更有效率的設備使用方式,就能自動化管電。在這一方面數據中心相比辦公環境的能效管控要做的好得多,不過,絕大多數機房都會有很多套獨立的管理系統,比如IT設備的、UPS的、制冷設備的等等,從而也增加了管理的復雜度,節能效果也打了折扣。
例如企業IT人員可設定內部計算機的電源管理群組,強制將計算機休眠或關機。因此即使員工忘記關計算機,系統也可以幫人自動關機,或者是基于遠程管理的維護,起到同樣的效過。
除了辦公室內的計算機設備之外,企業機房,也是IT省電的重點。目前多家機房能源管理廠商,包括IBM、史圖茲、施耐德APC等,都有推出機房專用的能源管理系統。企業只要搭配溫濕度傳感器,就能自動化管理空調啟用的時間,來降低離峰時間的用電量。
而其實不只是IT設備的節電,一般企業的營運場所,包括營業用照明、空調,或工業廠房內的設備等,也可以加裝傳感器或中央式控管系統,來加強過去人為可能會疏忽的節電空間。
不過,目前實際導入系統來自動化控管設備的作法仍不多見,主要原因多在企業成本的考慮。
此外,這類新型IT節電作法,需要依照企業實際用電狀況進行定制化的設計,因此目前仍較難以通用型的作法,來推廣至各行各業,企業內部要自行部署,也有一定的難度。
第五步:從建筑物環境來省電
除了設備的省電之外,建筑物的設計,也是影響企業節能省電的關鍵。例如企業建筑物所在的溫濕度環境、建筑物的空間設計等,都會影響企業所需耗電量。就像不少國外的大型數據中心部署在寒冷或是海底的案例也有不少。
企業建筑環境如果時常遭受太陽西曬,在特定的時間點時,企業建筑物內的環境溫度可能就會很高,空調設備因此也要耗電加壓制冷,才能符合企業適合的溫度環境。而這些調整,就都是影響企業耗電的原因。
不過,建筑物設計的變更難度很高,往往需要在建造設計之初就考慮到省電。施耐德發言人曾表示,現代數據中心在建設之初,選址很重要,首先要看“風水”,不是通俗意義的風水,而是“風”“火”“水”“電”的因素都要提前考慮。不過數據中心建設對一般企業而言,比較可行的方式是針對既有建筑物本身的環境來改善,例如在窗戶加裝窗簾、隔熱板等設備,就能減少一部份的用電。
從建筑設計來省電,能節電的空間相對較少。因為建筑設計大抵都已確定,企業很難再次改造建筑物環境,因此也比較難做到節電。