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八招帮你减少PUE 增强数据中心能效
2011-12-31  TechTarget中国 / 转载

技术进步,因而更高端计算设备需求增加,相应也提高了数据中心的制冷和供电要求。到目前为止,数据中心的电力和制冷是影响能源利用效率的两个主要因素,各种组织需要采用几种方式来保证更好的PUE值。理解PUE的重要性有利于提高能源效率并降低成本,这个过程中需要优先考虑未来的投资以及现有建筑的专用化需求。

PUE定义为总基础设施能耗和IT设备能耗的比值:

总基础设施能耗(Total facility power)指的是运行一个数据中心的全部能耗,这包括IT系统,比如服务器、网络设备和存储的能耗,以及其他设备(比如制冷系统、UPS、切换设备、发电机、PDU、电池、照明和风扇等)的总能耗;IT设备能耗(IT equipment power)可以定义为计算、存储、KVM交换机、监控、笔记本电脑以及网络等设备的能耗。

更好PUE实现的几个方法

1、数据中心的选址

PUE值中的两个主要因素是制冷因素和电源因素,这会很大程度影响你选择建设数据中心的地方。比如, Delhi市的某数据中心环境温度高,那么需要更多的制冷能耗,这种数据中心需要有自然冷却和水冷方式的结合,才能得到较好的PUE值。

而在印度,要实现24小时不间断的可用电力是个大问题,那么为了得到更好的PUE必须缩小可行的选址范围,比如城市周边,以得到稳定可靠的电力。

2、总基础设施规划

让你的数据中心架构遵从LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)规范,这也会帮助你减少总能耗。自维护的解决方案中,建筑允许室外光线进入,但同时又能阻挡室外热量进入。你也可以选择先进技术,比如在数据中心中的特殊区域采用高密度制冷,这样你就可以放置你的高性能设备来降低PUE值。

考虑建设模块化数据中心也是降低PUE的一种方式,在整个大的数据中心中隔离出一些小的数据中心,将不同功率密度的区域进行分区,比如高密度区、中密度区以及普通密度区,也可以实现你的PUE要求。

3、调整你的数据中心设计

典型的数据中心设备可以分为顶部送风散热和底部送风散热,我们知道热空气会自动向上流动,如果采用底部送风的方式来提到顶部送风的方式,也可以实现更好的PUE值。

设计以及布置机柜的位置可以直接影响你数据中心的PUE值,热通道/冷通道方式是个不需太多投入就能获得好PUE的一种方式。只需要很少的一些定制,你甚至可以放置一些风扇到顶部,就可以抽出热通道的热风。机柜内制冷(机柜内带有制冷单元)也是另外一种提高能源效率的一种办法。

 
图2 数据中心不同送风方式

4、隔离的需求

在夏天,环境温度升高,因此需要额外更多的制冷。建议在数据中心的外墙上涂上隔热层来降低PUE。

在屋顶上做隔热台阶也是获得更好PUE的一个办法。在很热的地方,屋顶是最先被加热的,因此可以种植一些植被在屋顶和露台上,并且每天浇灌它们,这样来得到一个环境友善的方式来隔离数据中心受外部热量的影响。

5、在服务器层面来得到更好的PUE

检查你服务器的效率,以及备用模式或者高压力情况下的功耗。给各种计算、制冷、温度范围以及服务器设备不同利用率下的电力需求等设置基准。

模块化数据中心有助于获得更好的PUE值,你可以隔离高功率的服务器区域,并且分散于数据中心的不同区域。虚拟化也可以在提升PUE方面有很好表现。

6、UPS级变化来提升PUE值

让UPS的容量和系统负载匹配来得到更好的PUE值。如果你的UPS负载率只有30%,系统效率将比较低。模块化数据中心可以帮助你在需要的时候投入需要的UPS容量。比如你已经有了500KVA的UPS容量,而你的需求又增加情况下,你可以额外再投入的一个100KVA UPS,而不是采用另外再建设一套系统的办法。

7、存储级提升PUE的办法

存储能耗取决于你给不同类型存储设置的基准。

·静态数据的存储,或者无需实时交易的数据存储

·需要经常读取以及处理数据的高性能存储

至于服务器设备,你也可以考虑放置高性能存储服务于数据中心不同的区域,然后根据制冷以及电力需求来设计,来匹配不同PUE的水平。

8、管理工具

监控基础设施和测量效率要求严格的管理,一个简单的excel表单也许就有帮助。设计你自己的工具来更好得帮助你管理基础设置,经常的审查也可以帮助效率数据的比较,从而实现持续的改善。基于实时数据,每分钟获取一次,或者每小时获取一次,通过这种方式最终可以获得PUE的很大改进。

你也可以采用绿色网格设计的数据中心成熟度模型(DCMM)作为你目前PUE水平的基准,DCMM涉及数据中心的主要部分:电力、制冷、网络、存储以及计算。

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