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如何运用传感器让数据中心变得更“绿”

话题调查中国仪表网2008年04月14日 08:59人气:572

    由于运行更高密度的服务器和存储器,使数据中心支出持续增长,这促使IT管理人员重新设计数据中心以提高能效。

  以Dan Wilson(Osram Sylvania公司的IT运行经理)为例,他通过对数据中心进行重新设计,电力费用显著降低。Wilson说:“很多年来我们一直是按分配的数目来支付电费,在此之前没人对电力账单进行过内部升级,升级后,我们感到震惊的是:我们多支付了不少钱。”

  Wilson为一个照明制造商管理两个数据中心,一个在丹佛,另一个位于曼彻斯特一个码头上。当卡车进入或离开码头时,由于高架门的开合,数据中心的空气调节装置会丧失部分功能。同时这一2000平方英尺的数据中心也受光照影响,因为一个墙面是暴露的,并且屋顶也会有阳光照射进来。

  同时,当Osram Sylvania设计数据中心时,将服务器机架平行排列在空气调节装置里,因此降低了系统的有效性。

  为了使数据中心能效更高,Osram Sylvania请Degree Controls有限公司来对热量进行管理研究,以查明消耗过多能量的过热点位置。Wilson安装了基于传感器和辅助风扇的AdaptivCool地板砖――可监控数据中心的过热数据,接着动态管理机架的冷却流,并将热空气排到机房空气调节装置的通风口。

  “我们有四个分布在服务器列中的传感器,当这些传感器测得服务器整体达到了一个特定温度,将开动风扇并将更多的冷空气送入服务器行列末端。”

  Wilson也对其中央数据中心进行了改造,通过对IBM AIX系统进行虚拟化而将九个服务器机架上的服务器数目减少了一半,他计划将当前的服务器在热/冷空气通道中进行重新排列。

  高效的数据中心冷却方式近年来得到了数据中心设计者以及其他IT专业人士的广泛关注。

  根据Gartner公司的调查数据,预计在2008年底,全球会有将近一半的数据中心不具备支持高密度服务器和存储器的高效动力和冷却系统。Gartner公司估计,仅2005年一年,公司在数据中心上的支出就将达到60亿美元。市场观察家估计,到2011年,数据中心预算的三分之一将被用于环境支出。
  因为能源费用的迅速增长,数据中心需要越来越“绿色”。在365 Main有限公司(洛杉机一个数据中心的建设商),绿色设计已经深入人心。

  在诺瓦克,365 Main公司建立了第一个能源和环境设计纲领

(LEED――Leadership in Energy and Environmental Design)以鉴定美国的数据中心。放置在136000平方英尺的地面空间的设备的特点是:采用了可回收的当地建筑原料;计算机空间的空气控制器和空气调节装置消耗的电能比传统的计算机空间空气调节单元减少了30%;采用外部空气的空气控制器;高能效的照明装置。

  公司战略决策副总Miles Kelly说:“空气控制单元的特点是通过增多和减少位于不同地点的发电机, 将所需能源减少30%―60%,同时保证设备处于正常温度。”

  Kelly也采用免费能源,周围的外部空气资源,来冷却Newark数据中心:“我们也采用冷却设备,但当外部温度低于或者等于60度时,我们将采用外部空气对设备进行冷却。比如,在诺瓦克的数据中心,如果你考虑将这些设备不停运转,我们期望至少能在一年的三分之一时间采用外部空气,结果是我们的年运行费用减少了500000美元。”

  尽管节约了支出,建立一个高效的数据中心也需要支付一定费用。

  建立绿色数据中心更关键的问题不仅仅在于节约支出,Kelly说:“当你采用了大量可回收材料,就可通过美国绿色建设委员会和LEED的鉴定。”

  365 Main公司的运营副总和创建者Jean Paul Balajadia 说:“我们希望加入这些项目,但不希望减少给我们客户所提供服务。一些项目已建成,如果我们提供24小时的监测,则需要关闭电源。而这正是数据中心IT环境所不能实现的。尽管也有其他项目,如Critical Peak Pricing项目,这一项目使企业在去年夏天的六个月中节约了70000美元”

  有了PG&E的最高价格程序,用户会在动力高峰事件发生前一天被告知。如果没有报告任何事件,则将减少夏季高峰时段的电力供给。

  对Jeff Biggs(Peak 10公司的运营高级副总和数据中心运营者)来说,在进行绿色数据中心建设时,还有其他需要考虑的因素。

  服务器的动力供给是第一个令人苦恼的问题;第二个问题是低效问题。Biggs说:“其最高效率大概是75%,这意味着25%的电力直接成为了热量而未其到任何作用。”

  Google公司拥有当前规模最大的数据中心,其计划将当前多电压动力供给系统转换成单电压12伏特供给系统。公司说如果将新的动力供给系统配置在1亿台桌面电脑上,三年可能会节约400亿度电,在加州的电费标准下,这大概是50亿美元。

  “另一个问题是人们通常需要不间断电源供给,而典型的不间断电源供给效率是88%。如果你将动力供给和不间断电源联合采用,将损失惨重。”Biggs说,加大不间断电源的负载是最高效的方法。

  在Peak 10公司,电力系统出现问题时,备用电力系统会自动将数据中心的负载转移到柴油发电机和不间断电源上。每个发电机可以支持设备运行至少48小时。唯一可以实现完全绿色的是数据中心的冷却系统。如365 Main公司、Peak 10公司在其数据中心采用了干燥冷却系统。

  “干燥冷却系统或乙二醇循环的效率随气候的变化而变化,如果是在南佛罗里达,效率不会很高,因为周围温度过高。但是如果在北部,效率将会很高,因为你可以利用外部冷空气。”

  当温度低于40度时,Peak 10公司采用“经济冷却系统”。这意味着外部温度足够低,我们可以利用外部空气来冷却乙二醇和数据中心。
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