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为什么我们这么在乎能源效率问题

来源:现代数据中心杂志 日期:2013/11/19 15:45:24 作者:鹏博士电信传媒集团IDC事业部 韩艳峰

摘要:由于数据中心的电力和冷却是数据中心能耗最大的两个问题,所以我们需要一种方法来控制这些能耗及运营成本,同时使未来的扩展更高效,因此我们可以更好的管理增加计算网络和存储需求,降低能源成本,并降低总拥有成本(TCO)的同时保持竞争力,并能满足未来业务发展。

标签能源效率,数据中心

  据调查数据显示IT/电信目前相关的碳排放已经成为最大的温室气体排放源之一,由此一年产生的碳排放为8.6亿吨,且该领域的排放势头还在随着全球对计算、数据存储和通信技术需求的增长快速上升。即使人们大力提高设备、机房结构等装置和数据中心的能效,到2020年,全球IT相关碳排放也将达到15.4亿吨。所以越来越多的人开始关注绿色机房的建设。

  数据中心基础设施是一个转折点。新的高密度服务器可以提供更多的计算能力,用更少的能源消耗。但是,随着更多的服务器,数据中心的整体能源需求的增长。添加冷却设备的需求增加,许多数据中心无法处理基础设施和新IT设备增加的压力。

  据行业分析,数据中心的能源相关成本的70%可以归因于基础设施系统,这意味着提高能源使用效益是数据中心管理的关键。

  数据中心能源效率的评估措施,冷却,电力和建筑系统的能源消耗比做为一个行业的标准,并识别优化机会,以提高数据中心的能源效率效率。帮助数据中心节约能源的优先改善机会。

  数据中心动力设施系统占比最大,所以我们从设计阶段(数据中心选址、机房设计、建筑材料、制冷、供电、IT设备、应用系统等)、如果建设时就提高10%的机房效率,那后期将会给数据中心整体效率带来提供20%的效率。为了满足不断增长的业务需求,数据中心需要重新设计或升级/扩建数据中心基础设施并进行节能设计。

  我认为,有几个指标可以帮助数据中心更好地了解和提高其现有数据中心的能源效率,以及在新的数据中心中做出更明智的决策及部署。

  数据中心能源效率的指标PUE是评价数据中心能源效率的指标)和它的倒数,数据中心效率(DCiE)指标,使数据中心运营商能够快速评估他们的数据中心的能源效率,比较对其他数据中心的结果,并决定,如果需要作出任何改善能源效率。

  注:PUE是Power Usage Effectiveness的简写,是评价数据中心能源效率的指

  标,是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比,是DCIE(data center

  infrastructure efficiency )的反比。

  PUE的定义如下:

  PUE =总设施电源/ IT设备电源(1)

  它的倒数,DCIE定义为:

  DCIE = 1/PUE = IT设备电源/设施总功率×100%(2)

  IT设备电源被定义为所使用的服务器设备管理,处理,存储,数据中心内的数据路由。 重要的是要了解负载的能耗用途,能耗用途描述如下:

  1、IT设备的电源,这包括所有的IT设备,如计算相关的负载,存储和网络设备,以及与辅助设备,如KVM多电脑切换器,监视器,工作站/笔记本电脑用于监视或以其他方式控制数据中心。

  2、数据中心设备总功率,这包括支持IT设备的负载,如:

  电力传输组件,如UPS,开关齿轮,电动阀,发电机的电源传输组件,蓄电池,配电损失外部的IT设备。 如冷水机组,计算机房空调机组(CRAC),风机,水泵,冷却塔。其他杂项组件负载,如数据中心的照明。

  虽然这些能耗比都基本上是相同的,它们可以被用来说明数据中心中的能耗分配不同的数据中心。 例如,如果数据中心能耗比被确定为3.0,那这表明数据中心总能耗需求是IT设备供电所需能耗的三倍以上。 此外,能耗比可以用来作为一个计算器,用于计算系统的功率需求的实际影响。

  例如,如果一个数据中心PUE=3,那么一台服务器需要500瓦的能耗,则需要从电网电源 给服务器提供500瓦到1500瓦左右。

  PUE无论这样变化,都是大于1的乘数因子。要做到最佳节能,降低服务器等IT设备的功耗,才是最有效的方法。比如1W的IT设备需要总功耗电量为1.6W。当降低服务器设备功耗为0.8的时候,数据中心总功耗立即降为0.8×1.6=1.28。IT设备降低了0.2,而总耗电量降低了 0.32。这就是乘数因子效应。

  数据中心能源是企业的命脉,能源已经脱颖而出,为企业寻求以满足不断增长的服务,但服务需求没有打破费用支出的限制。因为它是一个不断增长的费用,它的一大重点,就是努力提高工作效率,从而节省资金。所以为什么我们这么有兴趣在乎能源效率,很明显的原因是因为数据中心的功率食欲大,后期运营及维护费用成本高,成本回收周期长。数据中心运营商为服务的不断增长需求而支出更多费用,但面对未来更大比例的费用,能源效率是可能抵消这些费用的最佳手段及途径。

  许多其他的节能措施也能提供类似的好处。可以肯定的是,一些效率的提高需要比别人资金投入的更多。

  提高能源效率,可提高数据中心的成本节约,是的,仅此将有足够的理由为公司寻求提高效率的投资,但有这么一个问题需要考虑,能源是一种有限的资源。 数据中心绿色节能也是数据中心行业重点研究的课题,绿色节能不紧能给企业带来节约成本,也是为国家节能减排做出贡献,也推进了实现绿色节能云计算的发展。

                        
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