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数据中心专业服务 端到端的节能专家

2013-02-18 15:07:27   作者:华为企业业务全球技术服务部技术总监 陈少东/文   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  绿色数据中心大趋势移动设备大热,大数据时代降临,加上企业落实部署云计算,这一切催生数据中心行业蓬勃发展。有的企业将现有数据中心转型,也有的另建全新数据中心以满足用户需求。不过,就目前来看,大部分企业的数据中心还未做好迎接新时代的准备:它们通常耗电过多,一直在浪费运营成本。

  下一代数据中心应该具有两大特点:(1)采用云计算、虚拟化技术,解决长期以来数据中心计算设备使用率偏低的问题,以服务(as a service)形式,按需供应计算资源,减少设备空转和浪费;(2)绿色环保,积极降低能耗。

  降低数据中心能耗可以通过3种方式进行:第一种是“弹性”方式,比如华为开发的FOS系统,可以按繁忙时段设置数据中心设备的开关,随时打开或者关闭部分设备。晚上非繁忙时段,可以结合虚拟化技术,实现虚拟机器在网络间移动,集中到少数机架上,空闲区域内的所有设备则完全关闭,如IT基建、空调、后备电源等,到黎明前才再度启动。

  第二种是“模块化”方式,可以减少项目启动时的设备投资,增加扩容的灵活度和效益。

  第三种是“混合”方式,采用不同等级的冗余和供电密度,代替单一的对所有设备高要求,可以避免过剩的投资。

  当前,市场上的供应商通常专注于数据中心的不同层面,推行各自的方案,而无法彼此协调、交换信息,以降低能耗。华为将数据中心定义为4层,抽象分类,全面考虑数据中心的设计和运营生命周期,可以更有效降低数据中心的能耗。

  以数据中心的电力节省为例,数据中心内的不同设备涉及不同供应商:最底层是基建设备,俗称“风火水电”,包括空调冷却、防火、配电、布线,甚至保安和监控系统等;第二层是计算、网络、存储等IT基建设备;再往上,是软件应用,如电子邮件、虚拟桌面(VDI)、云端存储、主机寄存等;最上层是数据中心运营托管等服务,包括监控、优化运营、灾难恢复等。华为数据中心服务可以从构思、设计、落实、运营、优化等层面提供应对方案,实现对以上所有设备层的优化管理,以降低整体的电力损耗。

  PUE与运营成本节能有不少方法,除了改变数据中心布局设计、如以冷热信道改善散热冷却的效果,也可通过不间断监控系统,动态调整不同单元,优化管理,达到减排目标。

  电力成本占数据中心整体运营成本近三成,大部分数据中心成本高、效能低,有改善的必要。数据中心的能源效益以能源使用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)做评估标准,总用电量和IT设备总用电量的比例,理想值是1,即耗电均用在IT设备上,但实际上却不可能,其中大部分电力用于制冷。

  PUE值愈低,表明能源效率越高。一般新建的数据中心PUE值为1.8左右,计算设备每耗1度电,大约有0.8度用于非IT设备部分(例如冷却)。欧洲曾有客户邀请华为为其建设和运营数据中心,PUE值达到1.3的极低水平,技术难度极高,必须以端到端优化、一体化设计来实现节能。

  发展中国家的数据中心平均PUE值约为3,我国香港约为2,而欧洲和美国平均约为1.5~1.8。可见发展中国家的数据中心远较其它国家浪费能源。发展中国家地域广阔,建设数据中心通常预留空间用于日后发展,但空置部分也放置制冷系统,造成了严重浪费。同时,有的IT经理误以为数据中心内气温越低越好,把空调温度设置得很低,但事实上摄氏28度已经足够。据了解,在非洲、中东等发展中国家都有类似的情况出现。

  数据中心注重总体拥有成本(TCO),包括前期的建设投资Capex和日后的运营成本Opex,PUE值越高,代表运营成本越昂贵。专业的咨询服务可以帮助用户降低运营成本,赢得长远的利益。

  华为能够提供一系列数据中心专业服务,从顾问设计到落实,从集成、整固、评估、优化、搬迁、灾备到转型建议, 采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)等一系列专业评估工具,帮助企业提高能源效益,建立绿色环保形象,节省运营成本。

  此外,华为NetEco系统通过在不同设备(如电源、配电、直流、门禁、闭路电视)上使用感应器,搜集数据监控数据中心运作,出现异动时即发出预警,可以在问题出现前做适当准备,预防断电或其它故障导致数据中心停止运作。通过搜集的数据,还可以动态地计算出PUE值,根据每天不同时段的数值变化,调整制冷设置,优化降低能耗。

  如果配合华为FOS系统,使底层的基建跟二层的IT设备联动起来,通过云计算及存储设备的漂移,更可减少局部的用电和热排,层层做出优化。

  小改动,效能大改善数据中心内每个用电设备都会产生热量。如果热排和供冷没有专业的安排和精密布局,“热点”就会产生。一旦“热点”形成,局部的空调冷却效率就会大幅降低,整个数据中心的能效也会受到拖累,整体PUE值增加。

  其实,有时只要在数据中心做少许改动,例如调整机柜的排列、室内空调机的摆放位置,把密封地板改为可调动的出风地板等,即可将PUE值大幅降低。举个例子:华为为中国移动海南分公司的数据中心评估运营情况时,将机柜以背对背的密封方式重新排列,提高制冷效能,最终实现PUE值降低,每年节省的电费差不多30%。在另一个案例中,客户数据中心内的硬件设备故障发生非常频繁,机房内的员工也经常生病,华为的顾问使用专业设备检测数据中心的内空气条件,找出空气流动系统(AHS)的问题并加以改进,移走中心内使用材料不符合安全标准的地板,令系统恢复正常运作,有关工作人员也觉得空气质量得到了改善。

  如果投入少许资源,对数据中心做轻微改动,即可提高能源使用效率,减低总体拥有成本,更可藉此实践企业的社会责任,相信不少企业都乐意去做。

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