8個實現高效數據中心的重要技巧
來源：未知 發(fā)布時間：2017-03-23 21:34 點擊：
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不論是大型企業(yè)用戶還是中小型企業(yè)用戶都認為能耗是導致數據中心成本上漲的最根本原因。本文列出的8個實現高效數據中心的重要技巧，可能你會驚訝地發(fā)現這些技巧實際上都是很簡單、不需要太多成本就可以執(zhí)行的。但是決定應用哪種數據中心節(jié)能策略取決于你的實際情況。
1、不可忽略基本的測量評估
有這樣一句操作效率的名言：“你無法控制沒有經過測量的事物。”我們發(fā)現，要想減少能源的浪費就必須從最基本的測量開始。如果你不知道能源都用到了什么地方的話，你就不知道應該將重點方法哪。為了能夠幫助用戶對自己設備進行測量，我們將測量分成了幾個部分：IT系統(tǒng)、UPS、冷卻設備、照明。
2、對IT系統(tǒng)進行虛擬化和整合
根據美國環(huán)�？偸鸬慕y(tǒng)計，所有數據中心50%的能源使用都來自于服務器和存儲設備�，F在服務器虛擬化已經成為主流趨勢，這不僅能夠減少占地空間，還能節(jié)約能源和冷卻成本。
為了能夠全面了解服務器虛擬化的技術優(yōu)勢，你需要一個提供了整合網絡存儲的存儲架構。服務器虛擬化所能實現的節(jié)能同樣也可以在存儲虛擬化方面實現：更少、更大型的存儲系統(tǒng)提供了更大的存儲容量、更好的利用率，最終減少占地空間，節(jié)約能耗和冷卻成本。
通過應用存儲和服務器虛擬化，我們就遷移到了一個更加高效的存儲模式下。我們用10臺最新的存儲系統(tǒng)替代了50臺已經相當陳舊的存儲設備，在這個過程中，我們意識到應用存儲和服務器虛擬化有以下一些好處：
存儲機架設備從原來的25臺縮減到了現在的6臺
功耗需求從329千瓦降低到了現在的69千瓦
空調設備需求降低了94噸
支持這些系統(tǒng)設備的電力成本每年節(jié)省下60000美元
3、管理數據
在計劃存儲虛擬化應用的同時，我們還需要對現有的業(yè)務數據進行檢查。我們發(fā)現已經存儲的數據信息中有將近50%都是可以刪除掉的。
控制住數據量瘋長的一個主要辦法就是在最初的階段阻止數據快速增加。一般企業(yè)級磁盤卷可能包含上百萬個數據對象。當這些數據對象被修改、分配、備份或者歸檔之后，數據對象的副本就已經被反復存儲了很多遍。
我們采取了重復數據刪除、Cloning以及自動精簡配置等多種方案途徑，目的只有一個，那就是刪除不需要的數據。
大多數IT企業(yè)機構往往會在冷卻系統(tǒng)上花費掉大筆資金。制造企業(yè)通常根據自己的能耗水平估算或者工作負載峰值來進行計算的。那么想想看，系統(tǒng)有多少時候是處于負載峰值的情況下工作的?那么你有必要向他們一樣對你自己的系統(tǒng)進行冷卻嗎?
關鍵是要計算出精確的能源負載，這點不容易做好。為了能夠更好的估算出能源負載，我們在將設備配置到數據中心之前還要在實驗環(huán)境下對這些設備進行測試。通過這些測試，我們可以看出，系統(tǒng)基于功耗負載的測量要比基于上面提到的制造業(yè)的測量低30%到40%左右。了解到這一點之后，我們就可以監(jiān)控每個機架設備的能耗和使用率情況，相應地對冷卻系統(tǒng)進行調節(jié)，從而減少由于過度冷卻而浪費的成本和能源。
但是千萬不要就此停止。我們需要進一步適當地調節(jié)驅動器風扇的頻率。不同工作頻率的驅動器風扇轉速也有所不同，這主要取決于每個機架需要冷卻的程度，實際上我們并不需要讓這些風扇時刻以全速進行運轉。這些風扇不時地監(jiān)控溫度并自動根據需要減速或者加速運轉，這樣做可以節(jié)省下不少的成本。實際上，風扇速度降低50%就可以相應地減少能耗約87%。
4、考慮數據中心冷卻的物理原則
這是一個快速的物理循環(huán)——熱空氣上升，冷空氣下降。數據中心通產采用的升降板冷卻方法會耗費大量的能源。相反，我們可以在設備前面放下一個冷空氣的“屏障”，冷空氣在設備之間流動，最后排出的熱空氣上升到屋頂被排到室外。
然而，機架設備的安裝非常重要，因為你不希望將一臺設備排出的廢氣引導到另一臺設備中。相反，我們會將設備以“面對面”或者“背對背”的方式放置，這種被稱為“熱通道/冷通道”的排列方法因為其高效率已經成為數據中心的最佳排列方法。
由于我們的冷卻系統(tǒng)是處于機架設備上方的，所以我們不需要一個升降地板(通常配置了輸送冷水的水管以及冷卻通道)，這樣就節(jié)省了不少能源和設備的占地空間。
5、數據中心的物理屏障
不論在熱通道/冷通道的高密度機架設備是如何放置的，你都需要空氣流來防止熱廢氣進入冷空氣通道。這時候，我們就需要一個低科技技術來解決這個問題。
當設備排放出上升的熱廢氣時，我們就需要應用一個非常高效、重要的低成本技術。在熱通道的末端以及機架設備冷卻通風系統(tǒng)上部使用一種聚乙烯基薄膜來隔離熱空氣——這就像冷凍食品櫥中的那樣。我們使用這種聚乙烯基薄膜來將熱空氣圈在熱通道內，并且在輸送管道和設備之間建立起一個物理屏障。
據我們估計，這種數據中心的物理屏障每年可以節(jié)省下100萬千瓦的功率。
冷空氣并不是冷卻系統(tǒng)的唯一途徑。為什么不充分利用自然的力量?使用室外空氣作為流動的冷卻氣體，我們每年可以在能源支出上節(jié)省150萬美元。我們還在系統(tǒng)的一側安裝了節(jié)氣閥，來自動調節(jié)氣體的流進和流出。當室外空氣溫度低于設定溫度點時，節(jié)氣閥打開讓室外氣體經過空氣過濾器流進冷卻系統(tǒng)。相反，當室外空氣溫度上升到設定溫度點之上的時候，節(jié)氣閥關閉并啟動空調設備。
這種做法不斷被改進，來更好地對冷卻系統(tǒng)進行調節(jié)。多虧有了我們的環(huán)境工程師，我們才能充分地利用室外空氣這個免費資源。最初我們將溫度設定在11攝氏度，然后逐漸提高到18攝氏度。不久我們還會把溫度提高到24攝氏度，這樣全年使用室外自由空氣來對系統(tǒng)進行冷卻的時間就占到了總時間的85%.
6、隨時監(jiān)控、隨時調節(jié)
另一個可以提高數據中心效率的做法就是精確地、隨時地對環(huán)境進行監(jiān)控。大多數數據中心以規(guī)模來計算工作負載，顯然有一些情況是不可預測的。為了真正實現高效率，基于每臺機架的檢測十分重要，而不是當數據中心某個范圍溫度增高的時候就啟動風扇工作。我們經常對我們的設備環(huán)境進行測試和調節(jié)，多部溫度感應器平均可以測量出10到12攝氏度的溫差。
7、將電力轉換損耗降至最低
目前我們的數據中心不再是基于電池設備的系統(tǒng)，而是基于使用可以動態(tài)存儲能源的UPS設備。能源來自交換機架構，并被輸送到每個UPS設備中的電力發(fā)動機中。飛輪存儲的能量可以產生相當于15秒至20秒的能源來保證我們的交換機操作正常進行。老式的電池UPS和現在最好的UPS設備的能效分別為85%和94%，而飛輪UPS的能效可以達到97.7%.能源損耗比電池UPS少了一半。
8、回收利用熱廢氣
隨著夏季溫度的不斷飆升，能源需求和能源成本相應增長。在這個溫度和電力高峰時期，我們會使用天然氣供能系統(tǒng)來為數據中心提供能源。
第一，配電網安裝的在用戶處或其附近的小型發(fā)電機組坐落在用戶附近使得負荷的供電可靠性及電能質量都得到增強，這種被稱為“分布式發(fā)電”的方法可以削減能源成本、減少在轉換過程中的電力損耗。
第二個特點就是利用廢熱發(fā)電。這種方法利用在發(fā)電過程中產生的大量熱能。我們在一座數據中心中使用天然氣發(fā)電機產生的熱能來為吸收式冷卻機提供能源，我們的廢熱發(fā)電系統(tǒng)能效在75%到85%之間，每年能節(jié)省大約300000美元的資金。tag標簽:
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