智能化機房的綠色化建設論文
隨著信息社會的不斷發展,智能化機房正受到越來越多的重視,我國已經將信息化機房作為核心工程開始發展。而隨著我國工業經濟的迅猛發展,能源消耗越來越快,環境污染問題,日漸突出,我國在此環境下提出了節能減排的號召。在新時期的社會發展中,節能減排是所有行業發展中的重要關注點。機房屬于高能耗的場所,特別是智能化的提高也造成了能耗的增大,所以說智能化機房的綠色化建設是目前機房發展中的首要課題。
1.機房綠色化建設的現狀
1.1何為智能化機房的綠色化建設
目前為止,對于智能化機房的綠色化建設還沒有一個統一的定義,它是現在機房發展的必經階段。機房的綠色化建設涵蓋了對整體建筑、機房的裝修、UPS電源、數據管理的效率以及應用系統等⑴。降低機房的能耗綠色化建設的出發點,能耗的降低不只是針對機房主要設備,還應涉及到空調、電源以及機房的空間等方面。對于機房來說,后期運行的維護成本比初始建設成本要多得多,所以說對智能化機房的綠色化建設也不僅是降低電能的消耗,還有節約成本、降低能耗以及減少占地等全方位的綠色化建設。
1.2智能化機房綠色化建設指標
1.2.1能源效率的指標
智能化機房的能源效率指標一般用電能利用率(PUE,Power Usage Effectiveness)來表示,其計算公式可表示為PUE=機房用電總量+IT設備的用電量。其意義是指總輸入電能中實際用作生產的電能數值,PUE的值越小,說明機房節能性越強。在我國,大部分智能化機房的PUE數值平均為3.0左右,而西方發達國家的智能化機房PUE數值達到了2.0左右。
1.2.2IT設備濕度范圍以及工作溫度
機房的IT設備如果對環境濕度和溫度比較敏感的話,后期就需要耗費更多的人力物力財力維護空調系統,這無疑會增加能耗量。因此,在選擇IT設備時,要盡量選擇濕度溫度范圍均較寬的類型。
IT設備能效之比IT設備每秒處理數據的流量數與功耗的比值即為IT設備的能效比。能效比越高的IT設備,說明該設備在單位能耗中處理數據的能力越強。所以在選擇服務器的時候,不僅僅要了解產品滿負荷運作時的功耗和效率大小,還要了解非滿負荷運作時的功耗和效率值。
1.2.3智能化機房中基礎設施利用率
考察機房基礎設施的利用率時,通常使用的指標包括電源利用率、制冷設備綜合利用率以及布線是否合理等。其中,UPS電源是考察機房基礎設施的重要因素。減少熱量從外界進入機房,同時降低機房內部的產熱是降低機房制冷設備能耗的根本所在。
1.3傳統機房中的問題分析
1.3.1硬件方面存在的問題
機房中硬件主要包括UPS電源、空調、布線以及監控設備等。存在問題主要有:傳統的機房中,制冷設備通常會因機房設計的不合理而變得局部過熱;電源線路布置過于緊密,存在著較大的安全隱患;機房內部布線太過緊密,極大的影響了空調的制冷效果;沒有配置UPS電源,不能保證機房設備的安全運作。
1.3.2軟件方面存在的問題
機房中的軟件一般包括存儲和服務器。在過去的10年間,傳統機房中的電力密度迅猛增長,直接導致了業務的成倍增長,機柜的密度大大增大,處理器的能力不得不相應提高,最終極大的增大了機房對于電源的需求。
1.3.3機房中的數據和應用管理問題
傳統機房中,對數據以及應用的管理均比較的分散,應用、存儲以及服務器之間達不到最佳的能效比。因此不得不增設更多的相應設備,進而增加了機房的空間、空調設備的占用,最終增加了機房整體的能耗。
2.智能化機房綠色化建設的關鍵技術
新型技術。通過一定的創新技術將線路進行簡化,使復雜的線路變得簡單,從而使得能耗的降低,并且提高后期維護的效率和安全性;運用水平機架以及液體冷卻技術,對高密度的服務器實現快速的冷卻,減少了大型制冷設備的安裝和維護;在存儲數據時,通過劃分數據的優先級對數據進行分配,從而實現成本的節約。
虛擬化部署。通過虛擬化部署實現操作系統以及應用系統的遷移,實現設備利用率的極大提高,并大大的節省機房的內部空間。
選用密度高的硬件設備。選擇硬件時,要充分考慮到機房內部的空間設計,盡量選擇空間占用更小的設備,比如刀片型服務器。如果是設計新的機房,要盡量配置可作擴展的模塊化設計。
3.對智能化機房綠色化建設的'建議
硬件設備。選擇UPS電源時,優先考慮具有功率校正功能的UPS電源。考慮空調系統時,要根據機房所在地的環境氣候特征進行綜合考慮。先選擇能耗較低的冷凍機,在結合實際情況配置相應的變頻器,保證低負荷運作時的能耗較低。
機房裝飾裝修環境。根據不同的設計思路和技術路線,設置能耗最低的機房環境。比如在樓層外部加設保溫層、對于窗框以及玻璃選擇更合適的材質、在室外安裝遮陽板等。機房如果是空調下送風,那就應該對地板下面的空間進行整治,保證送風管道的暢通,并設計最為合理的氣流路線。
降低PUE。實踐證明,空調系統如果用電量過高的話會導致PUE數值過高。為了降低PUE,可以考慮做如下改善。①進行機柜內的微環境溫濕度、電流電壓的監控,這樣就可以對事故進行預測和預防,加強對資源的合理利用,PUE值進而降低;②減少對物理服務器的使用,并通過一定的虛擬化手段將物理服務器遷移到虛擬服務器中;③調整小型機或者刀片服務器等設備的位置,使發熱更為均勻;④更換掉通風率低的地板;⑤將通風板的位置調整到發熱區域較多的位置。
4.結語
隨著國家對節能減排的重視程度越來越高,智能化機房的綠色化建設已成為必然的趨勢。在建設機房時,如果能夠做好合理的規劃和設計,減少能源的消耗,必能獲得理想的經濟效益和社會效益,也定能在未來的綠色化進程中立于不敗之地。
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