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論述
一、前言
中國(guó)是個(gè)能耗大國(guó)，通信行業(yè)不但是個(gè)高技術(shù)、高資金投入的行業(yè)，而且也是個(gè)高能耗的行業(yè)，三大運(yùn)營(yíng)商年耗電已接近400億度。在電信行業(yè)的總能耗里，數(shù)據(jù)中心等生產(chǎn)能耗占了84％，其中冷卻方面能耗達(dá)46％以上。數(shù)據(jù)中心的本質(zhì)是通過(guò)將強(qiáng)電信號(hào)加工成弱電信號(hào)增殖的過(guò)程，電力是數(shù)據(jù)中心最重要的原材料，企業(yè)將對(duì)此向電力部門(mén)埋單。
在數(shù)據(jù)中心的總擁有成本 (TCO) 中，制冷（冷卻）的成本占到了各類(lèi)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行費(fèi)用的45%以上（南方省份比例更高）,能耗巨大的機(jī)房象一個(gè)個(gè)黑洞一樣吞噬著客戶(hù)的利潤(rùn)，同時(shí)能耗巨大的機(jī)房又普遍存在著局部過(guò)熱、上架率低、管理手段滯后等長(zhǎng)久困擾著運(yùn)維人員的問(wèn)題。優(yōu)化提高機(jī)房制冷效率、電力使用效率無(wú)疑是降低單位能耗，削減運(yùn)行成本的最佳方法，充分利用各類(lèi)通風(fēng)制冷、控制技術(shù)結(jié)合各機(jī)房情況進(jìn)行新建、改造“綠”化將是今后各類(lèi)機(jī)房切實(shí)可行的冷卻、節(jié)能應(yīng)用解決方案。
如何降低制冷能耗（電力消耗）成為實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心（PUE＜ 1.7)的關(guān)鍵因素。而目前數(shù)據(jù)中心制冷能耗除了一部分用于保障數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備正常冷卻需要外，有相當(dāng)大比例的制冷能耗用于解決數(shù)據(jù)中心過(guò)熱問(wèn)題。
不同通風(fēng)類(lèi)型機(jī)房過(guò)熱、制冷高能耗原因有如下幾種：
1.機(jī)柜擺放朝向相同，且冷熱通道未隔離，機(jī)柜散熱不合理
２.機(jī)柜擺放雖分有冷熱通道但未徹底隔離
3.機(jī)房集中制冷，送風(fēng)均勻不可控，傳統(tǒng)的送風(fēng)方式已不能滿(mǎn)足高密度或大負(fù)載機(jī)架，供冷達(dá)到瓶頸
４.機(jī)房氣流短路、氣流組織紊亂，空調(diào)能耗浪費(fèi)嚴(yán)重
５．缺乏有效的能耗管理措施
規(guī)劃、運(yùn)維人員缺乏制冷、能耗的成本意識(shí)： 首先是規(guī)劃的不到位，缺乏全面、長(zhǎng)遠(yuǎn)的使用計(jì)劃與技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；其次缺乏有效的在線(xiàn)能耗監(jiān)測(cè)管理措施，機(jī)房運(yùn)維上許多看似司空見(jiàn)慣的的現(xiàn)象都可以進(jìn)一步改善、優(yōu)化。 現(xiàn)在的問(wèn)題是電費(fèi)帳單不會(huì)遞到機(jī)房管理人員手上，因此機(jī)房管理人員并不確切了解電力、空調(diào)使用情況及富裕能量，另一方面運(yùn)維管理人員也沒(méi)法細(xì)致、直觀(guān)的了解單機(jī)架負(fù)荷狀況及能耗、空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷狀況及電源能耗等對(duì)優(yōu)化能耗管理至關(guān)重要的參數(shù)，因此一套完善的細(xì)化到單機(jī)柜的在線(xiàn)能源(電力)消耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)是必不可少的，它對(duì)數(shù)據(jù)中心的宏觀(guān)環(huán)境、微觀(guān)環(huán)境的運(yùn)行管理及電力挖潛節(jié)能起著至關(guān)重要作用。
二、應(yīng)對(duì)之策
數(shù)據(jù)中心管理者最關(guān)心的兩個(gè)問(wèn)題分別是數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題和IT資源的優(yōu)化和管理問(wèn)題，而這兩個(gè)問(wèn)題又相互影響，相輔相成：首先，數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題比以往受到更多的關(guān)注。IDC對(duì)于最終用戶(hù)的調(diào)研顯示，在管理和建設(shè)數(shù)據(jù)中心時(shí)，大多數(shù)最終用戶(hù)都表示，改善能源、冷卻和數(shù)據(jù)中心空間方面的管理，都會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)成本及環(huán)境產(chǎn)生有益的影響；其次，IT資源的優(yōu)化和管理也已經(jīng)成為建設(shè)或改造新的數(shù)據(jù)中心最重要的任務(wù)之一。同樣，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心管理者所面臨的挑戰(zhàn)70%都直接、間接與冷卻及能耗有關(guān)聯(lián)：新的IT需求正在推動(dòng)服務(wù)器數(shù)量快速的增長(zhǎng)，而對(duì)性能的需求也使得服務(wù)器功耗和密度不斷增加達(dá)到乃至超出了既往冷卻方式下機(jī)柜內(nèi)發(fā)熱與散熱平衡的臨界點(diǎn)，同時(shí)也導(dǎo)致能源成本急劇上升。
可以說(shuō)：今天，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)從單純追求運(yùn)算處理能力，變成追求運(yùn)算處理能力和能源效率并重的綠色運(yùn)算。數(shù)據(jù)中心管理者正在試圖通過(guò)對(duì)IT資源的優(yōu)化和管理，改善現(xiàn)有的IT基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行效率，從而降低IT的能源成本，并更快地響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。從IDC的調(diào)研結(jié)果看降低IT基礎(chǔ)的能源成本應(yīng)從電源負(fù)載管理及冷卻負(fù)載管理兩方面著手，抓住矛盾的主要方面，才能取得好的效果，切忌頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳。節(jié)能工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作任務(wù)，必須持續(xù)堅(jiān)持。電力的成本必將隨著能源緊缺步步攀升，降低運(yùn)營(yíng)成本本身就是直接增加競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑，因此在節(jié)能方面的步子應(yīng)該走的更大些。
三、數(shù)據(jù)中心能耗及過(guò)熱改造的一般方法
機(jī)房過(guò)熱的危害毋庸多言，如果說(shuō)能耗過(guò)大、效率低下及可上架率低對(duì)電信運(yùn)行商來(lái)說(shuō)是“鈍刀子割肉”，那么由機(jī)房過(guò)熱導(dǎo)致的計(jì)算設(shè)備宕機(jī)則是掐住了客戶(hù)業(yè)務(wù)的“命門(mén)”，并且通常這幾種危害還經(jīng)常伴生存在于同一個(gè)機(jī)房，因而孤立的看待、解決機(jī)房某類(lèi)問(wèn)題都是不可取的。
綜合目前電信運(yùn)營(yíng)商的一些解決類(lèi)似問(wèn)題的方法，主要有下表幾種解決方案：
從上表可以看出，所列幾種解決方案存在著先天不足、適用面窄或成本高昂等問(wèn)題，均屬孤立的解決某一類(lèi)問(wèn)題，缺乏主動(dòng)的能耗管理措施。
四.綜述：
如何更有效率的對(duì)機(jī)房設(shè)備進(jìn)行冷卻？ 機(jī)房設(shè)備的能耗散熱和冷卻可以說(shuō)是機(jī)房運(yùn)行環(huán)境基礎(chǔ)的主要矛盾,而現(xiàn)在機(jī)房（尤其大量的存量機(jī)房）普遍采用全空間淹沒(méi)式送風(fēng)冷卻,沒(méi)有抓住矛盾的主要方面：設(shè)備冷卻中真正起作用的是送到機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備進(jìn)風(fēng)口前端的冷氣，過(guò)份強(qiáng)調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)大環(huán)境的保持,忽視了真正對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行起著決定作用機(jī)柜內(nèi)的微環(huán)境保持,因而在運(yùn)行中衍生出過(guò)冷與過(guò)熱、運(yùn)行效率低下,空調(diào)能耗高居不下及管理不到位等問(wèn)題。 而目前主流IT設(shè)備供應(yīng)商所推出的相關(guān)水冷背板、列間空調(diào)等解決方案大都圍繞著自身IT設(shè)備產(chǎn)品線(xiàn)的銷(xiāo)售而做，雖然對(duì)過(guò)熱抑制較好但濕度等控制不完善及其工作方式留有一定隱患，同時(shí)缺乏針對(duì)性與適用性，費(fèi)效比亦不佳。
目前，許多IT工程服務(wù)商的機(jī)房冷卻解決方案還處于單一的、被動(dòng)的，沒(méi)有從機(jī)柜供電與冷卻著手；沒(méi)有從設(shè)備發(fā)熱根源結(jié)合的解決問(wèn)題，缺乏從機(jī)房動(dòng)態(tài)的能源消耗運(yùn)行工藝要求出發(fā)，結(jié)合長(zhǎng)久運(yùn)維的可靠性、便利性的高度，綜合的、全面的解決問(wèn)題、適用廣泛的平臺(tái)式產(chǎn)品化解決方案?！盎ǜ俚哪芎淖龈嗟氖隆?，這是能耗大戶(hù)孜孜以求的目標(biāo)。而“大水漫灌”式全淹沒(méi)式的冷卻方式或機(jī)柜內(nèi)單獨(dú)設(shè)置換熱冷源均存在先天性的缺陷及不足，或機(jī)房冷熱通道未隔離而導(dǎo)致熱交換不充分，或成本高昂效果不佳，或可靠性存疑，仍無(wú)法根本性解決部分設(shè)備由于過(guò)熱造成宕機(jī)問(wèn)題及空調(diào)能耗高企等問(wèn)題。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)采取 “大水漫灌”房間級(jí)供冷方式，要解決過(guò)熱問(wèn)題，設(shè)置空調(diào)的制冷量需為機(jī)房設(shè)備散熱量的2.5—3倍以上，這就是許多機(jī)房上架功率達(dá)到設(shè)計(jì)裝機(jī)功率的30-40%時(shí)即出現(xiàn)局部過(guò)熱問(wèn)題.的原因。這樣不僅造成投資的浪費(fèi)，同時(shí)機(jī)房的耗電量增加，無(wú)疑增加數(shù)據(jù)機(jī)房建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本支出。
晨達(dá)電子對(duì)機(jī)房規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)維有著豐富經(jīng)驗(yàn)及深刻的理解，善于解決機(jī)房的“疑難雜癥”，通過(guò)對(duì)各類(lèi)機(jī)房長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤調(diào)查，大量運(yùn)營(yíng)商用戶(hù)走訪(fǎng)，于2009年推出了自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 “云門(mén)”機(jī)房綜合（動(dòng)態(tài)及冷卻能耗）管理系統(tǒng) 產(chǎn)品化解決方案，均衡、全面、徹底的解決了上述機(jī)房規(guī)劃、運(yùn)維中的問(wèn)題 。“云門(mén)”是以機(jī)房動(dòng)態(tài)冷卻與能耗優(yōu)化管理為核心，宏觀(guān)與微觀(guān)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)品化解決方案，以“滴灌”形式對(duì)機(jī)房機(jī)柜進(jìn)行智能可控冷卻，從已實(shí)施項(xiàng)目效果看完美的解決了機(jī)房現(xiàn)在面臨及未來(lái)可能出現(xiàn)的運(yùn)維支撐問(wèn)題。
產(chǎn)品就是服務(wù)，創(chuàng)新永不止步。尊敬的客戶(hù)、親愛(ài)的合作伙伴，把棘手的問(wèn)題交給我們，在您的領(lǐng)導(dǎo)下我們共同解決它。
晨達(dá)電子 劉工
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