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务实创新,打造绿色数据中心


        随着社会信息化迅速发展,数据信息管理高度集中,对数据中心的数据管理、安全运行、降低运营成本提出了更高要求。浩德参与过电信、金融、电力、广电等各大行业中许多一流大型数据中心机房、计算机通信机房等工程建设。具备国际一流设计理念和施工经验,在同行业处于领先地位。随着新一代数据中心业务发展,服务器数量的增加、计算机能力的增长、能源成本的增加,绿色数据中心已成发展的主流趋势,建设绿色数据中心已成为公司核心业务,我们在不断努力,开拓进取,务实创新,打造绿色数据中心民族品牌。


一、优选更节能的服务器在机房中

        服务器及服务器相关配件的能耗占了数据中心能耗的一半,所以优先采用更节能的服务器是打造更节能的绿色机房的关键点之一。


        做为数据中心的服务器,其日益攀升的能耗以及由此产生的诸如噪音、空间占用等一系列问题,一直以来都是困扰企业的难题。尤其对于处于成长阶段的中小企业,由于资金、技术、人力等诸多条件的制约,如何从绿色节能角度出发来搭建企业信息化平台,成为其选择服务器时的关注点所在,节能型服务器产品的应用亦成为未来企业信息化建设的又一趋势。如何使硬件设备更节能,一直使业界关注的焦点,以两路双核服务器为例,采用95W标准版AMD皓龙处理器的服务器,能耗比采用其它X86处理器的服务器低69%,而采用55W低功耗皓龙处理器的服务器,能耗则更是低193%。根据通用的节能计算公式,采用AMD双核皓龙处理器的双路服务器(95W标准版)每年便可节约电费约1300元。一个机房中的服务器如都能这样节能,其一年节省下的电费肯定是个不小的数字。


        此外,相对于传统的机架服务器,刀片服务器的功耗要低得多,如果能将托管的老式的塔式服务器或机架式服务器在布设初期就换为更先进的刀片服务器,在节能效果上也更佳。这是因为刀片服务器上每个刀片模组共用电源、散热、网络等功能,相较于使用一般机架式服务器可以节省空间与电力成本,乃至空调成本。以目前最节能的惠普刀片配置为例,与传统的1U服务器相比,其可将能耗最高降低47.9%。也就是说,80台刀片服务器与42台标准1U服务器的功耗相同,而其性能和可靠性却没有任何损失,其一年节约的电能却很可观。


二、电源等子系统值得关注

        数据中心专用空调机组、冷却塔、配电室、机房照明等等都是机房耗能的重头,如能在电源等子系统上采用节能电源、智慧风扇等具备更先进节能技术的产品,节能效果肯定更佳。如在其电源子系统中,使用采用先进的IGBT整流技术超出平均效率的UPS设备便可获得更好的节能效果,这是因为使用IGBT整流技术UPS保护是双向的,即保护负载,也保护电网,可以降低导通状态的电压降(“电压降”就是电流通过线路时损耗了电力,产生的电压降落)。


        除此而外,一些业内领导厂商也推出有一系列的相关节能技术,为设备更节能做着贡献。例如HP在其服务器系统中应用的HP Thermal Logic技术不仅提供了内置的工具、精确的监控和控制功能,还可以根据用户的需求对电源和散热资源进行集中、共享和分配,从而使用户的刀片服务器解决方案绝不浪费一度电和一克冷空气。


当今先进产品与普通的产品相比,每台服务器可节省20%到46.5%的电能;可减少数据中心的发热量(低功耗减少了发热量),从而可将送入数据中心的散热气流量减少31%到60%;可延长数据中心的使用寿命,以更少的电源和散热成本运行更多的服务器。


三、多使用虚拟化技术

毫无疑问,如能将服务器、储存、网络等设备进行必要的虚拟化作业,定可减少闲置机器过多导致占地面积加大与不必要的电力损耗的矛盾。

比如,利用VMware虚拟技术可将每个服务器的平均利用率从7%提高到60%~80%,从而便可降低70%~80%的运营成本(包括数据中心空间、机柜、网线,耗电量,冷气空调和人力成本等)。


而在虚拟化技术应用方面,采用Intel相关服务器硬件的产品更值得关注,因为英特尔提供了整套服务器虚拟化解决方案。这些虚拟化技术可通过提高虚拟化解决方案的可靠性、支持性、安全性和灵活性来改进现有的纯软件虚拟化解决方案。由于虚拟化硬件提供操作系统直接运行的新架构,便不再需要二进制转换,这就减少了相关的性能费用,并大大简化了VMM(虚拟机管理程序)的设计,使VMM能按通用标准进行编写,并且其虚拟化性能将变得更加强大。 例如,Intel VT-d技术是一种基于主板北桥芯片的硬件辅助虚拟化技术,通过在北桥中内置提供DMA虚拟化和IRQ虚拟化硬件,其可实现新型的I/O虚拟化方式。运用VT-d技术,虚拟机得以使用直接I/O设备分配方式或者I/O设备共享方式来代替传统的设备模拟/额外设备接口方式,从而能够在虚拟环境中大大地提升I/O的可靠性、灵活性与性能,自然便能达到节能降耗的最终目的。


四、不忽视空调与制冷系统

在大型数据中心,照明控温等方面消耗v掉能源一直以来都是一个大数目,一些测试甚至显示,空调占基站设备耗电量的40%。如何在机房中采用更先进的空调与制冷系统以降低能耗,一直以来都是业界关注的问题。为此一些厂商推出了一系列可行的解决方案。例如,一些机房为了获得更有效可靠的精密制冷解决方案,大力推广使用当今新一代机柜式 精密制冷空调,可为机房顺畅工作提供迅捷、可预测的冷却保障。这是因为新一代机柜式 精密制冷空调是将空调设备置于机柜中,使机器和冷却系统距离不超过2米,不但可对机房中热点加强冷却,并可视需求阶段性扩充。而其“热信道封密系统”,则可将机房热通道以隔板更有效隔绝开来,防止热气与冷风直接混合。这种新技术使机房不需采用高架地板,可省下一万元一平方米的钢架成本。


为了更节能,各种各样的液冷系统(LCP)亦成为打造绿色机房的佳选。液冷系统的制冷原理是,把冷水送达到LCP(液体冷却柜),先用液体冷却柜内风机将热风从服务器后部抽到柜中,然后用液体冷却柜内部水管制冷热风,并将冷风吹到服务器前部,而热水再回流到室外的循环制冷设备。通过这样的循环制冷,可更好的满足功耗超过10千瓦的大型数据中心的需求。使用液冷系统的节能效果十分明显,服务器前部必须要保持25摄氏度以下才能稳定工作,精密空调想要保持这个温度,必须在空调冷风口达到18到20摄氏度才可以,而液冷设备只要能达到20到25度就可以。另一方面,远程制冷的效率比较低,液体冷却柜在相对封闭的运行环境中,效率较高。


五、应用软硬件节能模块

除了以上要点,在应用软硬件节能模块方面还有很多细节需注意。例如在机房显示设备方面,传统的CRT显示设备正被LCD显示设备替代,LCD显示设备无疑在节能方面更胜一筹。而LCD还不是最节能的显示设备,比如LED和OLED就比其更节能,OLED显示技术与传统的LCD显示不同,它无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏能够显著节省电能,耗电量可做到LCD的1/6,机房如能采用这样的显示器无疑能更绿色。


一些厂商更是推出了一整套软硬件节能模块,可为机房实现更大节能保驾护航。例如, IBM Tivoli Moitoring可为机房设备提供基本系统资源的监控特性,以检测系统瓶颈和潜在的问题,并自动从危急情况中恢复。可用于监管系统的能耗,避免系统闲置而导致不必的电力浪费。而SGI推出的高密度刀片计算平台SGI Altix ICE,则为高性能计算平台的集群式扩展提供了一种创新的方式,它采用了SGI创新的电源和制冷解决方案,实现了数据中心空前的效能。这是因为其引入了一个电源系统结构,能够实现90%的供电效率,还有新一代的已得到证明的水冷系统,现在这些创新更是得到了优化。在从交流电转换到12V直流电时可达到90%的效率,在冷却水中机架热量消散可达到95%。


除了上面介绍的几点外,像建筑节能措施要到位、采用风(力)光(能)互补型绿色能源基站、打造更合理线缆布局系统、提高服务器的容灾及存储磁盘可用性等方面也是在机房节能减排中值得关注的要点,通过对机房各方面的节能的全面关注与打造,新一代绿色数据中心就在我们面前。

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