中國聯通曹魯：數據中心精細化節能探討

由中國數據中心產業聯盟主辦，中國IDC產業聯盟網，北京三達經濟技術合作開發中心共同承辦的2012中國綠色數據中心技術大會于9月13日在京舉行。本屆大會以“成本與效能的博弈，綠色與節能通行”為主題，深入解讀全球新一代數據中心的先進技術和發展趨勢，展示最有代表性的先進技術和解決方案，探討節能技術開發模式，幫助業界轉變思維，從而更好的推動新一代數據中心在中國的發展。聯通系統集成公司IDC運營中心曹魯發表演講，以下是演講實錄：

大家上午好，我的演講分成三個部分，一個部分是數據中心面臨的挑戰。第二是綠色節能的信息化管理。第三部分是簡單舉幾個案例，就是綠色數據中心的節能案例。

我今天主要從數據中心整個運營的角度，從系統的角度考慮綠色的運營。首先我們可以看到現在數據中心節能的能耗問題是非常嚴峻的一個問題個，服務器增長是代表什么？IT設施的增長率和耗電量的增長率并不成正比，這是因為什么？因為顯然這個過程中帶來了很多其他的浪費的能耗。

我們現在遇到很多問題，比如像很多數據機房空間不夠用，包括電費和制冷費用都是增大，包括連續不斷的可能會造成停機。綜合的問題，所以在整個數據中心運營過程中我們都會遇到有關綠色節能的相關問題。

現在我們面臨的這些條件有五個方面，一方面是我們傳統的功耗密度和芯片密度不一樣，可能會導致對我們整臺設備的服務器密度上升，造成整個能耗率的增加。第二、CPU處理的價格便宜，反而導致維護中心的IT費用增加。第三、IT服務需求幾何級的增加，導致整個服務的復雜度，需求的復雜度，包括對整個能源設備需求的復雜度增加。第四、電力和冷卻之間要尋找平衡。第五、升級機房的基礎設施，我們并沒有解決局部的問題。第六、可能會因為局部的過熱導致設備的停機。

我們從一個綜合的角度來講，數據中心的綠色節能，不光是從技術角度，也從綜合角度，因為我們現有的數據中心，或者新建的數據中心，我們要考慮不光是它的能耗的問題，還有空間的利用問題，還有整個的建設的費用問題，安全環保問題。因為綠色數據中心整個的環節我們可以看到，從設備，包括從芯片，一直到最后各方面供電等等，這是一個很長的環節鏈，在這個環節鏈過程當中，每個環節要考慮達到一個怎樣的水平才能使綜合的綠色節能的水平得到提高。這是我們現在面臨的問題。

接下來我講一下我們怎么樣進行綠色數據中心的精細化管理。首先，我們要考慮什么是綠色數據中心，其是現在綠色數據中心有很多，有很多技術，在這個很多技術之上我們應該怎么選擇，我們應該考慮那些重要的方面？這是我們每個運營數據中心的專家要考慮的問題。我們在運營當中也選擇側重哪些方面？我個人認為幾個大的方面：1、從電開始。2、空調制冷。3、最最核心的是IT設備，其實IT設備比如降百份之幾，實際上最后能源接到數據中心，到我們的IDC真正用到的能量實際上只有1.4%，效率非常低。在這個中間環節當中，其實各個部分包括數據中心的部分，還有設備的部分，然后還有芯片的部分，他們之間的效率都是秉承的關系，所以如果提高這個應用率，相應對上層就有逐級的疊加過程。所以，IT設備的節能意義是非常重要的。

接下來我們要分幾個層次，包括對服務器、存儲、網絡，還有對原來的制冷、機房的送風，以及整個便利電源設備的損耗，都要考慮它的用電管理。在這個過程中，我們就要優化這些過程，優化對我們整個數據中心用電的情況，還有對這個設備的服務狀況，要淘汰一些高耗能的設備，最后就是要取得一些環境信息，取得智能的聯動，一般來說數據中心都會存在這些問題，冷熱氣流的混合，氣流再循環，氣流未分類。我們空調會出現什么？我們事實上不管是上升空也好，下升空也好，很多能量都是消耗的，我們怎么樣當這個風能達到我們所需要的區域，不造成浪費，提高混合的利用效果。

在這個過程中有這么幾項，一個是服務器制冷，我們不再是一個大房間整體的空調，而是用機柜級的空調，在整個過程中大概能貢獻32%的消耗的節省，也就是它能降低0.24PUE.第二、利用自然冷卻，但是有些地方不太合適，特別是平均氣溫高于23度的地區，這樣自然冷卻是得不償失的，當然有一些可以降低16%.第三部分就是對設備的選型，因為設備的好壞會決定它產生熱量的多少，會導致一系列連鎖的反映，還也更高的UPS的效率，還有某些地區多級的電壓。還有一個就是制冷系統的動態控制，有些機房可能不是制冷空調，可能夜間的時候和白天溫度是一樣，也會導致很多惡意的浪費。

我們要做到這些，相應的這些步驟，要做到精細化的管理應該以怎樣的步驟進行，不管是我們做規劃設計的時候，或者我們做綠色機房節能改造的時候，需要做什么？首先一開始必須要改造信息，建設首先要考慮在哪里建設，這里面涉及到很多問題，因為我們要建數據中心，這里考慮到規劃布局、市場情況等等。如果我們僅僅從綠色節能的角度來看，我們需要考慮它的地理位置，空氣環境，機房布局，還有IT負載，還有其他的一些主要數據，和機房生產主要相關的一些數據，這是一方面比方有可能機房是對外銷售，或者是對內提供服務的，這個都有不同選擇的方向。

在熟悉這些過程以后，我們就可以形成一個初步的方案，這個初步的方案就會根據位置，我們在內蒙，或者在哈爾濱在部分地方就會采用這種方式制冷，因為它全年在10攝氏度以下的時間可能會稍微長一點。還有就是數據中心的規劃布局，還有業務特性，這個業務特性可能和我們數據中心的運營很有關系，比如有些客戶要的機柜數不多，但是要的帶寬數特別多，如果是這樣的客戶在機房內特別多，會導致如果機房規劃建的特別大，帶寬又不夠，會導致浪費，機柜可能用了10來個，100個房間制冷等等各方面都是在浪費能量。

還有數據中心基礎設施的一些情況，還有客戶的要求，有一些客戶可能對能量的安全性高一點，有的可能對這個不太敏感，這要綜合考慮。接下來進行一些詳細的盤查，包括機房的位置，機架的布局，當然還有這里就不全部列出來了。在這個過程中，我們就要考慮到比如有一些類似外部因素。在這個完成之后，我們考慮了方方面面的因素，我們這個時候就可以對整個數據中心的建設和打造做一個比較詳細的方案。這個方案里面，我們一定要考慮到前面所有的因素，還有我們要建立多個場景，多個模式，在每一個模式里面都會提高一種具體的解決方案。比如在給某一些特殊客戶，或者特殊要求的機房內，我們應該選用哪些設備，或者選用哪些解決方案，在整個機房的布局中要一整快的一個機房的方式。我們在這個過程中還要進行模擬。得出一系列的結果，在這個過程中，我要強調的是這么一個意思，我們數據中心的綠色節能是一個系統級的任務，系統級的要求。我們在這個過程中就不光是考慮我們方面的技術，我們應該考慮整體的技術。可能在這個過程中采取的某一項技術并不是我們現在所謂的最好或者最先進的技術，但是我們從綜合整體來考慮，比如對我們整個機房的投資，它運行多長時間內的一個投資回報，對我們運營企業來說是一個比較有益的最好的一種方式，綜合來說，我們要結合這種方式做建設，比如我PUE值原來可能達到1.5以下，這樣對我最有利，能達到比較好的效果。但是，后來經過模型發現在整個市場經濟環境下面我達到1.6其是是最高效率。我們綠色節能的目的是為了增加企業的效率，是為了讓數據中心能長久持續的運行下去。

最后，我簡單舉幾個例子，他們在很多過程中，像微軟、谷歌，或者雅虎、惠普，他們很多數據中心，當然他們的PUE確實可能已經達到一點零幾，事實上他們在這個過程中，一方面確實采用了很多先進的技術，另一方面也有一些特殊的原因在里面。比如像谷歌的數據中心，達到1.16，事實上我們都知道它的主要服務器并不是給客戶用，都是自用，99%自用，它可以定制化服務器，可以定制化它的地點規劃，可以很隨意。我的介紹就到這里，謝謝大家！

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