浅谈绿色机房Word格式文档下载.docx

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由于没有配备保障电源，机房的设备安全运行无法保证。

第二是IT设备层面的问题，主要涉及服务器和存储设备等。

为了解决这些问题，可以采用服务器虚拟化技术或提高芯片的性能能耗比等。

数据中心的电力密度在过去几年增长了数倍。

在美国，1992年每机柜的功率为2.1千瓦，到2006年，每机柜的功率达到14千瓦。

很多企业经常因电力限制而无法充分利用机柜空间。

处理器能力的飞速提高，导致数据中心基础设施电源需求大幅增加。

人们既要用电力来驱动系统的运行，又要用相当多的电力来驱动空调，以达到冷却的效果。

第三是数据应用管理层面的问题，主要涉及应用系统与数据库。

为了解决这些问题，可以实施应用系统的整合和信息生命周期管理等。

在传统的数据中心里，数据存储混乱，没有达到服务器与存储的最佳效能比，增加了数据管理的难度，也导致了许多潜在的危险。

很多数据中心至今没有实施合理的灾难备份，这给突发事件的处理带来了很大麻烦。

要最大限度地发挥员工、合作伙伴和客户的潜力，企业中的每个员工必须能够快速查找和访问信息。

IT专业人员和数据库管理员必须应对无计划的应用程序停机、较差的系统可伸缩性和性能以及对数据安全性缺乏适当控制等状况，而过时的或效率低下的数据管理系统难以满足此需求。

绿色标准有待商榷

对于绿色数据中心，业界的标准并不统一，没有形成可以参考的规范。

笔者认为，绿色标准主要体现在两个方面。

第一，数据中心整体设计的科学合理和设备的节能环保。

绿色应该体现在通过科学的机房设计和建设，形成最优化的动力环境配置，实现初始投入的最小化，在保障机房设备稳定运行的同时，达到节能降耗的效果。

此外，服务器和网络存储等设备也要实现效能比的最大化。

第二，满足系统运营的基本要求，同时确保可扩展性。

企业要合理规划数据中心的使用寿命，争取达到总体拥有成本（TCO）最小化。

笔者认为，数据中心的绿色化标准可以参考如下指标。

数据中心能源效率指标

该指标用于评估一个数据中使用的能源中有多少用于生产，还有多少被浪费。

在这方面，绿色网格组织的电能利用率PUE（PowerUsageEffectiveness）指标影响力较大。

PUE=数据中心的总用电量/IT设备的总用电量。

数据中心电能利用率的含义是在用户总输入的电能中，到底有多少电能被馈送到IT设备上。

数据中心机房的PUE值越大，表明为确保IT设备安全运行所配套的由UPS供电系统、空调系统、输入/输出供配电系统及照明系统等组成的动力和环境保障基础设施的功耗越大。

因此，PUE值越小，意味着机房的节能性越好。

目前，国内绝大多数的数据中心PUE值为3左右，而欧美一些国家数据中心的PUE平均值为2左右。

IT设备的能效比

IT设备能效比=IT设备每秒的数据处理流量或每秒的数据吞吐量/IT设备的功耗。

IT设备主要是指服务器、存储等设备。

用户选用的IT设备的能效比越高，意味着IT设备每消耗1W的电能，所能处理、存储和交换的数据量越大。

较高的IT设备能效比带来的另一个好处是，可以大幅度地降低与数据中心机房配套的UPS和空调系统的容量及功耗，从而达到节能、节省投资和节省机房安装面积的目的。

因此，当用户选择服务器或存储设备时，不仅需要了解各种产品在满负荷运行时的功耗大小和效率高低，还要了解这些设备在轻负荷运行时的实际功耗大小和效率高低。

很多国家都有关于消费电子产品的能耗标准。

我国已将服务器的节能指标纳入到国家节能规划体系中。

从某种意义上讲，它标志着我国在推进服务器的节能方面已进入一个崭新的阶段。

近年来，许多知名的IT厂商，如IBM、惠普、Dell、Sun和Cisco等，也纷纷推出各自的绿色数据中心解决方案。

IT设备的工作温度和湿度范围

如果用户选用了对工作温度和湿度都很敏感的IT设备，就不得不再花费大量的人力、物力去建立和维护耗能很大的空调保障系统。

因此，用户应尽量选用具有较宽工作温度和湿度范围的IT设备。

对于空调系统而言，在其他运行工况条件保持不变的情况下，如果将空调机的运行温度（例如回风口的温度）提高1℃，就可将其运行效率提高3%左右。

机房基础设施的利用率指标

机房基础设施的利用率指标主要包括关键电源及制冷设备的综合利用率、布线的合理程度、管理的人性化程度等。

在机房的基础设施方面，与UPS相关的电源设备也是节能需要重点考虑的环节。

调查显示，尽管机房UPS的购买成本约占整个机房投入的5%左右，但是其电源消耗则占到机房总电耗的10%以上。

要降低数据中心制冷的能耗，最根本的办法是减少外界的热量进入，同时减少内部热量的产生。

为了减少外界的热量，要求数据中心建筑物必须符合相关标准，比如符合《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）的要求。

绿色数据中心的评估

绿色数据中心的本质是一整套设计和方法论，而不是简单地购买新一代产品。

最高效的数据中心不一定就是绿色的。

建设绿色数据中心需要从整体上把握，考虑位置、环境、物理建筑、基础设施、员工、系统建设和维护等众多因素。

对于企业的IT负责人来说，绿色数据中心的效果就像是一条长尾--曲线的前端通常由服务器功耗、体积、空调功耗、不间断电源等"

大指标"

组成，而曲线的尾部则由空气动力设计、设备摆放位置、机柜和服务器之间的距离、维护难易程度等无数"

小指标"

组成。

如果没有整体设计和方法论，即使抓住了全部的"

，也未必能达到理想的绿色效果。

1.基础设施与动力环境设计、安装合理，达到最优化

第一，数据中心应配置保障电源，至少配置N+1的UPS电源，确保市电中断以后，设备能正常运行。

如果条件允许，应该再配置一台发电机，以避免因市电中断时间过长造成的不良后果。

第二，数据中心要配置机房专用的精密空调，并做好整体监控，并能根据机房环境和湿度的变化，随时对空调的运行进行调节。

第三，数据中心要建设专用的送风通道。

数据中心的设备能耗大，发热量也大。

在机房设置地板，建立专用的下送风通道是一种解决方案。

第四，要进行专门的规划。

企业不仅要对业务的发展做好长期规划，还要对机房进行全面规划，然后再根据业务发展的需要分步实施。

只有这样，机房的建设才能更规范，才不会出现电源线缆发热等情况。

2.重点关注耗能的各个部分，层层把关，严防超标

第一，要关注IT设备系统。

据ICTresearch的统计，服务器、存储和网络通信等设备产生的功耗约占数据中心机房总功耗的50%左右。

其中，服务器所占的总功耗约为40%，另外约10%的功耗由存储设备和网络通信设备均摊。

第二，要关注空调系统。

据ICTresearch的统计，空调系统产生的功耗约占数据中心机房总功耗的37%左右。

其中，约25%来源于空调制冷系统产生的功耗，另外约12%来源于空调送风和回风系统产生的功耗。

第三，要关注UPS供电系统。

据ICTresearch的统计，UPS供电系统的功耗约占机房总功耗的10%左右。

其中，约7%是UPS供电系统产生的功耗，另外约3%来源于UPS输入供电系统产生的功耗。

第四，要关注照明系统。

据ICTresearch的统计，照明系统的功耗约占数据中心机房总功耗的1%左右。

3.关注数据中心的整体成本和环保措施，达到最大效用比

当前，建造绿色数据中心和建造普通数据中心的成本相差无几。

许多所谓的绿色实施计划，比如采用更高效的服务器，实现更好的系统整合，采用虚拟化技术以及高效的冷却设备等，都已经成了当前数据中心建设事实上的标准。

从这个角度讲，绿色数据中心与传统数据中心在建设成本上的差别并不明显。

建设绿色中心还有一个关键问题，就是环保。

数据中心的建设不仅仅是服务器、存储等设备要节能环保，数据中心本身的建设也要遵循环保规范。

一提起数据中心的绿色环保措施，人们首先想到的是减少能耗，提高能效，尽量减少空调数量，以便节省能源等。

上述措施基本都集中在对硬件设备的改造上。

其实，软件也是实现数据中心绿色节能环保的重要手段。

软件为绿色数据中心做的最大贡献在于，软件可以改变数据中心的数据系统架构，从而减少服务器等设备的使用量，达到绿色数据中心的设计目标。

采用目前流行的虚拟化技术，可以在一台服务器中运行多个应用，这相当于将一台服务器作为几台服务器使用，从而大大提高了服务器的使用效率，减少了物理服务器的使用量。

这也是虚拟化软件日益流行的重要原因。

节能技术及能耗监测工具

为实现数据中心能源的自动调节，满足相关的节能要求，一些IT厂商推出了相关的技术或工具。

惠普动态功率调整技术（DynamicPowerSaver，DPS）可以实时监测机箱内的电源消耗，并根据需求自动调节电源的供应。

IBMProvisioning软件可在服务器不被使用时将其置于待机状态，使得服务器功耗减少80%。

为了能够测量或评估数据中心的能耗，一些厂商或标准化组织也推出了相关的工具。

APC发布的Trade-OffTools由7个计算器组成，包括虚拟化电力成本计算器、数据中心效率计算器、资本支出计算器、供电规模计算器、InRow遏制选择器、直流/交流计算器和碳计算器。

Avocent公司的电源管理软件Dsview3PowerManager，可以让用户实时监测数据中心IT设备的能耗和能源使用情况。

IBM的PowerExecutive软件可帮助客户通过智能技术，确定实际能耗和系统温度，从而有效地管理数据中心的电力消耗。

艾默生网络能源推出的机房动力系统与环境测试评估服务，包括18项测试评估服务项目，几乎囊括了机房动力系统与环境的所有要素。

SPEC（StandardPerformanceEvaluationCorporation）能够对与服务器性能相关的参数进行测试。

SPEC采用公制对个体服务器功耗进行测算。

UptimeInstitute的能量使用工具相当于一款总体拥有成本计算器，允许用户将数据中心基础架构信息输入电子数据表，然后计算出新的数据中心创建和运作的成本。

WestKingston的网络工具可对数据中心的用电功率进行评估。

Dell的在线工具DatacenterCapacityPlanner，主要用于测量基础架构的能量输出、功率（每小时消耗的瓦特数）、冷却值（BTU）和性能（每秒执行的指令数）。

分析绿色数据中心的构建与执行

摘要：

绿色数据中心并不是人们凭空臆想出来的概念，它是当今数据存储发展的必然结果。

如果不提高数据中心的效率，以现有的数据中心的发展趋势发展下去，那么数据中心的电费和用电需求将在未来10年时间内翻倍。

绿色数据中心就是指设备、照明、电力与电脑系统均遵循最大能源节约及最低环境影响的设计重点。

绿色数据中心的构建与执行，必须符合先进的技术与策略。

近来，随着人们对节能和效率的不断重视，IT行业也兴起了"

绿色"

潮流：

绿色计算、绿色存储、数据中心等等，不一而足。

而伴随着云计算和虚拟化的出现，绿色数据中心也进入了IT业内人士的视野。

那么，绿色数据中心到底能为IT企业带来什么利益，实现数据中心又需要具备什么样的条件，它的实现需要经历哪些步骤？

下面，本文将带着这些问题为广大IT从业者揭开数据中心的层层面纱。

一、绿色数据中心的内涵

本质上说，绿色数据中心是IT技术发展的产物，也是IT应用发展的必然。

数据中心是基于社会发展和环保节能的角度而提出的一种新观点，它代表的是一整套的系统框架和设计理念，其中，包括有地理位置、环境、物理建筑、基础设施、员工、系统搭建和维护等众多元素。

简单地说，绿色数据中心就是指设备、照明、电力与电脑系统均遵循最大能源节约及最低环境影响的设计重点。

任何一种事物的出现，必然有它存在的理由，数据中心也不例外。

根据全球数据中心资料显示，如果不提高数据中心的效率，以现有的数据中心的发展趋势发展下去，那么数据中心的电费和用电需求将在未来10年时间内翻倍。

由于能源价格的上涨，未来数据中心的电费将大于数据中心的硬件投资，这样一来，数据中心需要越来越多的电力消耗，能源问题也将逐渐成为数据中心发展的绊脚石。

另一个方面，随着全球对绿色环保要求的提高，数据中心绿色化已势在必行，在未来的10年里，全球一半左右的数据中心将受电力和空间的约束。

低能耗、高效率的绿色数据中心将有很大的发展前景。

既然如此，那么绿色数据中心到底扮演着什么角色呢？

根据美国环保局2007年4月公布的一份报告中指出，目前服务器能耗占全球总能耗的1%，并估计在接下来的5年内，服务器能耗将增加一倍。

IDC2006年9月的报告也显示，IT设备能耗支出的增长比IT设备采购支出的增长快4倍。

随着能耗的不断增长，数据中心的成本随之攀高。

如今，若将服务器的能耗成本与相关基础设施成本（包括数据中心发电机、电源和空调系统）加在一起，则一台服务器的电源与散热总成本将是服务器购买成本的2倍。

显然，不断攀升的能耗成本，催高了数据中心运营成本，这是个巨大的变化。

而在我国的能源结构中，火力发电占80%，日益增加的电能消耗，意味着更多的碳排量和更大的环境污染。

从数据中心角度来看，绿色数据中心还意味着数据中心设备更能节约空间提高空间利用率，还能让数据中心内的支撑系统接地更安全，电气连接和布线更可靠，以及降低内部环境空气污染、噪音污染、电磁干扰和辐射污染。

现在，数据中心的能耗成本已不能像以往那样被忽略，这样一来，绿色数据中心在降低企业能耗成本、提高资源利用率和工作效率并保护环境方面，可以起到十分重要的作用。

二、绿色数据中心的实现

数据中心能够给企业用户带来巨大的潜在利益，也能满足节能减排保护环境的愿景，可以说无论是政策层面、市场需求层面还是技术层面，数据中心的实现似乎毫无阻力。

然而事与愿违，正所谓好事多磨，绿色数据中心的普及和应用却存在它固有的瓶颈——绿色数据中心的实现并不存在绿色通道。

由于绿色数据中心是一个系统工程，单靠购买某个或者成套的数据中心设备并不能实现完整意义上的数据中心。

实现数据中心的关键，就是从长远科学的角度对数据中心进行优化设计和改造，深入了解数据中心的支撑系统和内外部运行环境，并对它们进行全面的测试和评估。

不存在绿色通道的理由之一就是，实现的关键本身就具有不少难题。

由于数据中心的支撑系统和运行环境涉及的专业领域非常广泛，涵盖了电力、电子、计算机、机械、化工、热能等方面，而一般企业客户的技术人员的知识结构往往比较单一，加上工具和手段等方面的限制，因此很多企业用户往往无法独立实施。

而且，测评过程中免不了要对系统和设备进行操作，一旦操作不当，必然会对数据中心机房带来风险。

如果数据中心机房在测试评估过程中出现了任何系统故障，都将给企业带来巨大的损失，从而严重扰乱企业实施绿色数据中心的信心和规划步骤。

不存在绿色通道的理由还表现在，很多企业从传统数据中心向新一代数据中心转变或者迁移的过程中，会面临来自各方面的压力和问题：

首先是成本造成的压力。

数据中心的实现能够给企业成本的降低带来立竿见影的效果，但是全面实现绿色数据中心却还需要结合与绿色IT密切相关的低功耗芯片技术、虚拟化技术、刀片技术、电源与散热节能技术来进行；

同时，也需要利用虚拟化技术实现服务器和存储性能的最大发挥，在能源管理方面也需要进行大胆创新。

其次，面临风险和安全控制问题。

随着数据中心IT设备的不断增加，以及企业业务量的迅速递增，IT系统复杂性不断提升，业务运营所承担的风险在不断增加，安全隐患的威胁也越来越多，这就使得如何防范风险成为了各行业数据中心急需面对的课题。

目前，我国大部分数据中心灾备建设仍很薄弱，特别是一些传统陈旧的数据中心基础设施更是缺乏灾难恢复机制，一旦遭遇灾难所造成经济损失也是不可估量的，因此在新一代数据中心建设中，如何实施安全策略及容灾计划，防范与控制风险也是刻不容缓的，同时也是最为重要的一个环节，虽然绿色、节能是构建新一代数据中心不可或缺的因素，但它并不是新一代数据中心全部内容，如何规避风险、保证数据中心稳定持续发展、并不断推动业务成长才是新一代数据中心发展目标及实现的价值。

迄今为止，并没有任何一种单一的行之有效的良方来帮助实现数据中心，这也说明了仅仅依靠搭建某个"

绿色通道"

来实现绿色数据中心是十分不现实的，也是不能实现的。

惠普为企业数据中心提出的"

从芯片到冷却器的整体节能优化"

可以在一定程度上帮助企业从芯片级、服务器级、存储设备级、机柜级到数据中心各个层次实现节能，从而全面部署节能优化，使企业建立绿色数据中心成为可能。

三、绿色数据中心的实施

实施数据中心的首要步骤，就是对企业自身的实际需求和应用范围进行综合评估。

在此基础上，为数据中心的实施制定科学、合理的长远规划。

制定规划时，需要考虑以下一些议题：

节能环保、虚拟化与集中管理、最佳楼面执行方法、引进和采用先进技术和管理理念。

随着社会的发展，节能环保会越来越受到人们的关注，与此相关的产品和技术也必然会不断涌现。

数据中心本身就符合节能环保的应有之义。

从规划一开始就考虑该议题，显然会为将来获得更有利的群众基础和政策支持提供便利条件。

虚拟化技术是推动数据中心绿色应用的重要标志，使用较少的硬件和较少的电源实现更大的处理能力的虚拟化技术将是未来广泛应用的技术。

通过适当的分析与集中管理，许多低使用率设备能整合为单一服务器，不仅缩减原始设备的电力耗损，更节省成本支出。

UptimeInstitute针对19家数据中心调查的白皮书指出：

一般室内仅有40%的冷空气能循环进入服务器而发挥冷却效果，因而造成数据中心更多的能源耗费。

故当您规划新数据中心或升级已有架构时，务必利用现有数据中心楼面空间，安排最佳的设计执行计划。

当然，采用先进技术和管理经验，对于部署绿色数据中心的规划亦十分重要。

首先要去寻找把能源消耗和冷却方案纳入研发策略的合作伙伴。

其次，选择基于生命周期成本，把服务器的能源使用也考虑在内的IT设备。

环保技术的范例之一是MAID（大规模磁盘阵列存储）。

通过MAID技术，大规模磁盘阵列存储设备均能在使用时才开始运作，不必随时处于启动状态。

这项技术通过数以千计的磁盘设备，聚集成大量存储空间，每兆位元的成本却只等同于磁带费用。

惠普的动态功率调整技术（DPS，DynamicPowerSaver）则是一种节能技术，它可以实时监测机箱内的电源消耗，并根据需求自动调节电源的供应。

IBM的ProvisioningSoftware可以在服务器不被使用时将其置于待机状态而使服务器的能量消耗减少80%.当然，运用了这些先进技术之余，相应的管理方法也需要跟进。

在对人员培训和设备维护方面，需要有专门的技术人员进行指导。

实施绿色数据中心的第二个步骤则是严格控制成本，注重数据中心的整体成本和环保措施。

建造数据中心和建造普通数据中心的成本基本相差不多，很多所谓的"

绿色实施"

，比如更高效的服务器，更高的整合程度，虚拟化技术的应用以及高效的冷却设备，很快都成为了当前数据中心建设的标准，因此"

和"

传统"

数据中心建设成本的区别有时并不明显。

对于环保问题，数据中心的建设不仅仅是服务器、存储等设备的节能环保，数据中心本身的建设也要遵循环保规范。

软件同样也是实现数据中心绿色节能环保的主要手段。

软件为绿色数据中心做的最大贡献体现在，软件可以改变数据中心中数据系统的架构，从而带来服务器使用数量以及服务器中各种硬件设备的减少，由此实现绿色数据中心的目标。

接下来的具体实施步骤为：

第一，数据中心应配置保证电源，至少配置N+1的UPS电源，确保市电中断以后能确保设备正常运行。

如果条件可以，应该再配置一台发电机，确保市电中断时间过长造成的影响。

第二，数据中心要配置机房专用的精密空调，并做好整体监控，能够根据机房环境和湿度的变化随时对空调的运行进行调节。

数据中心的设备由于能耗大，发热量也大，下送风方式效果最好，因此必须在机房设置地板，建立专用的下送风通道。

要根据公司的发展做好规划，最好能对机房进行全面的规划，然后根据业务发展的需要分步实施。

只有这样，机房的建设才会正规，才不会出现电源线缆发热的情况。

第五，安装并使用能耗监测工具。

目前，有不少厂家纷纷推出了此类工具。

比如Avocent公司的电源管理软件Dsview3PowerManager和IBM的PowerExecutive软件，前者可以帮助用户实时监测数据中心IT设备的能耗和能源使用情况，后者则可帮助客户通过智能技术来有效管理数据中心电力消耗，从而可以确定实际能耗和系统温度。

除了这些步骤以外，还需要加强IT部门同设施部门的沟通，并及时追踪和管理能源消耗，做好评估和反馈报告，从而不断完善和提高"

水准。

绿色数据中心开始逐步迈向模块化建设

全面探讨构建下一代绿色数据中心热点话题，深入了解数据中心的应用特征，建设思路，网络架构，运维管理，安全保护，绿色节能等众多中心议题，与众多业界专家和同行面对面深入交流。

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绿色数据中心已经成为了世界性的话题，当然我们还是有很多的技术性的障碍需要我们进行不断的突破。

下面我们就看看如何才能完善一个好的绿色数据中心。

9月21日，在北京京都信苑大饭店2009中国绿色数据中心发展与实践高峰论坛隆重举办。

来自联通移动等各大电信运营公司的主管聚焦对下一代数据中心需求最旺盛的电信行业，全面探讨构建下一代绿色数据中心热点话题，深入了解数据中心的应用特征，建设思路，网络架构，运维管理，安全保护，绿色节能等众多中心议题，与众多业界专家和同行面对面深入交流。

IBM全球服务部胡喜强在会上演讲主题与IBM的整体解决方案相关，胡喜强介绍说，根据IBM对用户数据中心的掌握到的数据，用户数据中心的投资中，60%的资金都花在了和能源相关的UPS、空调、发电机、电器系统等等的系统上，其他40%的钱花在了服务、集成等等的方面。

通过细分层级评估绿色数据中心

从运维方面来看，在一个2万平方米的纯机房面积的数据中心，运行7年半以后，每年的运行成本，已经和当初的建设成本是持平了。

从7年半往后到未来的20年，比如说这个绿色数据中心用20年，以后的日常管理成本，要超过当初的建设成本。

日常的管理成本来自于哪呢?

我们绿色的部分是能源使用成本，还有蓝色的部分是人员的管理成本等等。

所以，我们日常首先要面对的