張建波

昆明理工大學津橋?qū)W院

IDC數(shù)據(jù)中心機房降耗方案研究

張建波

昆明理工大學津橋?qū)W院

IDC在我國的發(fā)展十分迅速，IDC機房建設的數(shù)量與規(guī)模也在不斷擴大，但是目前我國IDC機房的PUE值卻遠高于西方發(fā)達國家的平均水平，這與國家可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟發(fā)展觀以及我國節(jié)能減排工作的倡議是違背的。在此背景下，筆者對我過當前IDC機房能耗現(xiàn)狀進行總結(jié)和能耗值偏高的原因進行分析，并結(jié)合實際情況提出合理可行的降耗方案，進而希望這些方案可以為我國IDC機房的建設和改造提供些許參考價值，為我國節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展貢獻綿薄之力。

IDC；機房；節(jié)能降耗

引言

Internet Data Center（簡稱IDC）即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，該技術(shù)依托于互聯(lián)網(wǎng)，從概念上我們也可以將它理解為商業(yè)化的公共互聯(lián)網(wǎng)機房，它的作用是為數(shù)據(jù)的集中收集、存儲和處理的設備提供運行維護的設施基地及相關服務等。IDC在我國的發(fā)展十分迅速，IDC機房建設的數(shù)量與規(guī)模也在不斷擴大，但是目前我國IDC機房的PUE值卻遠高于西方發(fā)達國家的平均水平，這與國家可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟發(fā)展觀以及我國節(jié)能減排工作的倡議是違背的，所以各企業(yè)應主動加大對IDC節(jié)能減排工作的開展。筆者在此背景下，對我國當前IDC機房的能耗現(xiàn)狀及原因進行分析，并提出相應的節(jié)能降耗方案。

1.國內(nèi)IDC機房能耗現(xiàn)狀及原因分析

1.1 國內(nèi)IDC機房能耗現(xiàn)狀

PUE是IDC機房能耗的指標，其算法是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源的比值，基準是2，越是接近1該數(shù)據(jù)中心的降耗水平越高。目前我國大型具有規(guī)?；腕w系化的IDC運營公司，IDC機房PUE普遍在2到3之間，而國外發(fā)達國家如Facebook等知名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)IDC機房PUE值普遍都在1.5以下，甚至更低，可見我國這些企業(yè)在IDC機房建設和改造中還需要不斷向這些企業(yè)借鑒采用的降耗技術(shù)。

我國以騰訊等公司為首的大型互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)已經(jīng)開始了IKC機房降耗實踐，如騰訊公司當前數(shù)據(jù)中心的節(jié)能性能比普通的數(shù)據(jù)中心節(jié)能已經(jīng)超過了20%。雖然我國這些互聯(lián)網(wǎng)劇透在IDC節(jié)能上已經(jīng)取得了一定的成果和進展，但是我國目前IDC能耗大的問題仍然很普遍，節(jié)能降耗仍有改進提升的空間。

1.2 國內(nèi)IDC機房能耗原因分析

IDC機房能耗是由IDC機房設備用電損耗、空調(diào)制冷系統(tǒng)用電損耗（比重最大）、供電系統(tǒng)用電損耗及其他一些輔助設備用電損耗組成，我國IDC機房PUE指偏高的原因有：

（1）在我國大多數(shù)的IDC機房中，IDC機房設備能耗偏高；

（2）由于機房布局、業(yè)務等原因，空調(diào)制冷系統(tǒng)利用率低；

（3）供電系統(tǒng)布局不合理，供電線路冗余、供電設備利用率低，供電系統(tǒng)損耗嚴重；

（4）未能優(yōu)化配置導致數(shù)據(jù)中心機房的能耗。

2.IDC機房節(jié)能降耗方案

2.1IDC機房建設和改造的基本原則

在對新IDC機房建設和高能耗的IDC機房改造時，需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心機房的特點進行合理的、有針對性的建設和改造，是在充分考慮眾多影響因素，綜合考慮IDC機房的經(jīng)濟效益的情況下，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與節(jié)能效益相結(jié)合的節(jié)能降耗改進。

2.2IDC機房新建和改造采用能耗低的機房設備

隨著現(xiàn)代科技的進步，新設備的性能不斷提高，能耗在有些情況下比舊設備甚至更低，所以在IDC機房新建和改造時，若經(jīng)濟條件允許，可適當購置些性能好、擴展性高、集成度高但相對能耗較低的新型設備，切忌盲目購置與更換大容量設備，應遵循按需購置的原則，避免浪費。

2.3 選用合理的空調(diào)系統(tǒng)

由IDC機房能耗占比可以看出，空調(diào)系統(tǒng)的能耗在總能耗中占比最大，約是40%左右。因此，在IDC機房建設和改造過程中，空調(diào)系統(tǒng)的布局是重中之重，通過合理的設計和安裝降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，將非常有效地降低IDC機房整體的能耗值。

2.4 優(yōu)化供電方案和改進供電設備

IDC機房供電系統(tǒng)為保證供電的正常運行，常常會采用冗余的供電設計和設備，這對電能的損耗不容小覷，特別是不間斷供電系統(tǒng)設備的能耗普遍較大且諧波較多，很容易造成諧波污染進一步擴大供電系統(tǒng)的能耗。綜上所述，我們必須對IDC機房的供電系統(tǒng)進行優(yōu)化和改進。具體的優(yōu)化改進措施可根據(jù)IDC機房中的用電設備的實際使用情況進行分析總結(jié)。如從提高IDC機房電能利用率上講，對一些要求不高的設備或用戶，不對其設置備用電源；如針對不間斷供電系統(tǒng)中設備損耗大、諧波污染的問題，可以采用高壓直流供電系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的UPS系統(tǒng)，江蘇電信使用高壓直流系統(tǒng)后將電能利用率提高了約15%，節(jié)能降耗效果十分良好，該經(jīng)驗值得學習借鑒。

2.5 合理布局機房和優(yōu)化機柜散熱方式

在IDC機房的布局中，如果產(chǎn)熱設備和散熱設備布局不合理、機柜散熱方案制定不合適，那么機房整體的散熱都將受到嚴重影響，更可能會因溫度過高而導致高危引發(fā)損失。所以在對IDC機房布局的時候，應盡量把握以下幾個原則：

（1）將發(fā)熱量高的設備盡可能的分散擺放，應保證其散熱的流通性；

（2）應選擇遵循前進后出、水平通風進排風結(jié)構(gòu)相同的機柜；

（3）防止冷熱氣流混合，保證設備進行冷卻的進風溫度恒定；

（4）減少障礙物，保持機房邱柳流通途徑的順暢。

3.結(jié)束語

本文通過總結(jié)當前我國IDC機房能耗的現(xiàn)狀和對IDC機房能耗值偏高的原因進行分析，根據(jù)IDC機房建設和改造的基本原則，結(jié)合IDC機房能耗值偏高的的原因給出了一些合理可行的機房降耗方案，希望這些方案可以為我國IDC機房的建設和改造提供些許參考價值，為我國節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展貢獻綿薄之力。

[l]蘇玉良論企業(yè)級IDC節(jié)能策略[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2013(2).

[2]蘇玉卓,操明立.IDC節(jié)能措施探討[J].田郵電設計技術(shù),2010, 10：007.

[3]曹穎.通信企業(yè)IDC機房節(jié)能減排的研究[D].上海交通大學, 2012.

[4]古燕鋒.IDC機房節(jié)能減排技術(shù)的應用實踐探討[J]中國新通信,2013,15(6)：49-50.

[5]郭偉祥.互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排評估研究[J].現(xiàn)代電信科技,2012(10)：15-18.