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務實創新,打造綠色數據中心


        隨著社會信息化迅速發展,數據信息管理高度集中,對數據中心的數據管理、安全運行、降低運營成本提出了更高要求。浩德參與過電信、金融、電力、廣電等各大行業中許多一流大型數據中心機房、計算機通信機房等工程建設。具備國際一流設計理念和施工經驗,在同行業處于領先地位。隨著新一代數據中心業務發展,服務器數量的增加、計算機能力的增長、能源成本的增加,綠色數據中心已成發展的主流趨勢,建設綠色數據中心已成為公司核心業務,我們在不斷努力,開拓進取,務實創新,打造綠色數據中心民族品牌。


一、優選更節能的服務器在機房中

        服務器及服務器相關配件的能耗占了數據中心能耗的一半,所以優先采用更節能的服務器是打造更節能的綠色機房的關鍵點之一。


        做為數據中心的服務器,其日益攀升的能耗以及由此產生的諸如噪音、空間占用等一系列問題,一直以來都是困擾企業的難題。尤其對于處于成長階段的中小企業,由于資金、技術、人力等諸多條件的制約,如何從綠色節能角度出發來搭建企業信息化平臺,成為其選擇服務器時的關注點所在,節能型服務器產品的應用亦成為未來企業信息化建設的又一趨勢。如何使硬件設備更節能,一直使業界關注的焦點,以兩路雙核服務器為例,采用95W標準版AMD皓龍處理器的服務器,能耗比采用其它X86處理器的服務器低69%,而采用55W低功耗皓龍處理器的服務器,能耗則更是低193%。根據通用的節能計算公式,采用AMD雙核皓龍處理器的雙路服務器(95W標準版)每年便可節約電費約1300元。一個機房中的服務器如都能這樣節能,其一年節省下的電費肯定是個不小的數字。


        此外,相對于傳統的機架服務器,刀片服務器的功耗要低得多,如果能將托管的老式的塔式服務器或機架式服務器在布設初期就換為更先進的刀片服務器,在節能效果上也更佳。這是因為刀片服務器上每個刀片模組共用電源、散熱、網絡等功能,相較于使用一般機架式服務器可以節省空間與電力成本,乃至空調成本。以目前最節能的惠普刀片配置為例,與傳統的1U服務器相比,其可將能耗最高降低47.9%。也就是說,80臺刀片服務器與42臺標準1U服務器的功耗相同,而其性能和可靠性卻沒有任何損失,其一年節約的電能卻很可觀。


二、電源等子系統值得關注

        數據中心專用空調機組、冷卻塔、配電室、機房照明等等都是機房耗能的重頭,如能在電源等子系統上采用節能電源、智慧風扇等具備更先進節能技術的產品,節能效果肯定更佳。如在其電源子系統中,使用采用先進的IGBT整流技術超出平均效率的UPS設備便可獲得更好的節能效果,這是因為使用IGBT整流技術UPS保護是雙向的,即保護負載,也保護電網,可以降低導通狀態的電壓降(“電壓降”就是電流通過線路時損耗了電力,產生的電壓降落)。


        除此而外,一些業內領導廠商也推出有一系列的相關節能技術,為設備更節能做著貢獻。例如HP在其服務器系統中應用的HP Thermal Logic技術不僅提供了內置的工具、精確的監控和控制功能,還可以根據用戶的需求對電源和散熱資源進行集中、共享和分配,從而使用戶的刀片服務器解決方案絕不浪費一度電和一克冷空氣。


當今先進產品與普通的產品相比,每臺服務器可節省20%到46.5%的電能;可減少數據中心的發熱量(低功耗減少了發熱量),從而可將送入數據中心的散熱氣流量減少31%到60%;可延長數據中心的使用壽命,以更少的電源和散熱成本運行更多的服務器。


三、多使用虛擬化技術

毫無疑問,如能將服務器、儲存、網絡等設備進行必要的虛擬化作業,定可減少閑置機器過多導致占地面積加大與不必要的電力損耗的矛盾。

比如,利用VMware虛擬技術可將每個服務器的平均利用率從7%提高到60%~80%,從而便可降低70%~80%的運營成本(包括數據中心空間、機柜、網線,耗電量,冷氣空調和人力成本等)。


而在虛擬化技術應用方面,采用Intel相關服務器硬件的產品更值得關注,因為英特爾提供了整套服務器虛擬化解決方案。這些虛擬化技術可通過提高虛擬化解決方案的可靠性、支持性、安全性和靈活性來改進現有的純軟件虛擬化解決方案。由于虛擬化硬件提供操作系統直接運行的新架構,便不再需要二進制轉換,這就減少了相關的性能費用,并大大簡化了VMM(虛擬機管理程序)的設計,使VMM能按通用標準進行編寫,并且其虛擬化性能將變得更加強大。 例如,Intel VT-d技術是一種基于主板北橋芯片的硬件輔助虛擬化技術,通過在北橋中內置提供DMA虛擬化和IRQ虛擬化硬件,其可實現新型的I/O虛擬化方式。運用VT-d技術,虛擬機得以使用直接I/O設備分配方式或者I/O設備共享方式來代替傳統的設備模擬/額外設備接口方式,從而能夠在虛擬環境中大大地提升I/O的可靠性、靈活性與性能,自然便能達到節能降耗的最終目的。


四、不忽視空調與制冷系統

在大型數據中心,照明控溫等方面消耗v掉能源一直以來都是一個大數目,一些測試甚至顯示,空調占基站設備耗電量的40%。如何在機房中采用更先進的空調與制冷系統以降低能耗,一直以來都是業界關注的問題。為此一些廠商推出了一系列可行的解決方案。例如,一些機房為了獲得更有效可靠的精密制冷解決方案,大力推廣使用當今新一代機柜式 精密制冷空調,可為機房順暢工作提供迅捷、可預測的冷卻保障。這是因為新一代機柜式 精密制冷空調是將空調設備置于機柜中,使機器和冷卻系統距離不超過2米,不但可對機房中熱點加強冷卻,并可視需求階段性擴充。而其“熱信道封密系統”,則可將機房熱通道以隔板更有效隔絕開來,防止熱氣與冷風直接混合。這種新技術使機房不需采用高架地板,可省下一萬元一平方米的鋼架成本。


為了更節能,各種各樣的液冷系統(LCP)亦成為打造綠色機房的佳選。液冷系統的制冷原理是,把冷水送達到LCP(液體冷卻柜),先用液體冷卻柜內風機將熱風從服務器后部抽到柜中,然后用液體冷卻柜內部水管制冷熱風,并將冷風吹到服務器前部,而熱水再回流到室外的循環制冷設備。通過這樣的循環制冷,可更好的滿足功耗超過10千瓦的大型數據中心的需求。使用液冷系統的節能效果十分明顯,服務器前部必須要保持25攝氏度以下才能穩定工作,精密空調想要保持這個溫度,必須在空調冷風口達到18到20攝氏度才可以,而液冷設備只要能達到20到25度就可以。另一方面,遠程制冷的效率比較低,液體冷卻柜在相對封閉的運行環境中,效率較高。


五、應用軟硬件節能模塊

除了以上要點,在應用軟硬件節能模塊方面還有很多細節需注意。例如在機房顯示設備方面,傳統的CRT顯示設備正被LCD顯示設備替代,LCD顯示設備無疑在節能方面更勝一籌。而LCD還不是最節能的顯示設備,比如LED和OLED就比其更節能,OLED顯示技術與傳統的LCD顯示不同,它無需背光燈,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當有電流通過時,這些有機材料就會發光。而且OLED顯示屏能夠顯著節省電能,耗電量可做到LCD的1/6,機房如能采用這樣的顯示器無疑能更綠色。


一些廠商更是推出了一整套軟硬件節能模塊,可為機房實現更大節能保駕護航。例如, IBM Tivoli Moitoring可為機房設備提供基本系統資源的監控特性,以檢測系統瓶頸和潛在的問題,并自動從危急情況中恢復。可用于監管系統的能耗,避免系統閑置而導致不必的電力浪費。而SGI推出的高密度刀片計算平臺SGI Altix ICE,則為高性能計算平臺的集群式擴展提供了一種創新的方式,它采用了SGI創新的電源和制冷解決方案,實現了數據中心空前的效能。這是因為其引入了一個電源系統結構,能夠實現90%的供電效率,還有新一代的已得到證明的水冷系統,現在這些創新更是得到了優化。在從交流電轉換到12V直流電時可達到90%的效率,在冷卻水中機架熱量消散可達到95%。


除了上面介紹的幾點外,像建筑節能措施要到位、采用風(力)光(能)互補型綠色能源基站、打造更合理線纜布局系統、提高服務器的容災及存儲磁盤可用性等方面也是在機房節能減排中值得關注的要點,通過對機房各方面的節能的全面關注與打造,新一代綠色數據中心就在我們面前。

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