数据中心产业的能源如何实现绿色环保？

　　前言

　　各中小机构不需要建设自己的独立的业务处理和安全服务数据中心。由安全服务平台统一提供业务处理金额安全数据服务。各中小机构只需要建立维护自己的办公管理等系统即可。这一方面为各中小机构减少了在数据中心方面投资，另一方面统一的数据中心将极大地减少电能消耗、房屋占用、装修材料消耗。安全服务平台将建设成为“绿色数据中心”。

　　数据中心通常是指在一个建筑物的物理空间场地内，实现对数据信息的集中处理、存储、交换、管理。其中计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等通常被认为是数据中心的IT关键设备，而供配电设备、空调设备等是为确保数据中心的IT关键设备提供安全、稳定和可靠运行而设置配置的基础设施。

　　在数据中心中为了业务和信息的处理要求，IT关键设备通常需要24*7的运行。而IT关键设备的运行需要配置和消耗大量的电能，并产生大量的热量。为保证IT关键设备在规定的环境要求范围内正常运行，有需要通过空调设备的运行，来维持IT关键设备对温度和湿度等的环境要求。此时，空调设备也消耗了大量的电能。同时，数据中心被构建在一个建筑物内，采用的构筑材料以及围护结构的热工性能，也对数据中心的环境产生直接影响。

　　旧的数据中心的规划是低效的。低效的根本原因如下：

　　供电和制冷设备的过度规划

　　采用低密度应用的制冷系统为高密度提供制冷.

　　低效的空间布局设计

　　低效的气流组织模式

　　冗余(可用性)

　　低效的供电和制冷设备

　　制冷设备的低效运行设置

　　气流或液体过滤器的堵塞

　　制冷设备节能模式障碍或不可用

　　高架地板下部塞满线缆

　　数据中心的消耗电力因为数据中心扩容急速增长。在所消耗的电力中，很大一部分是为了满足网络电子设备与楼宇运行的需要。这些电子设备会产生大量的热，这是数据中心所面临的主要问题之一。随着温度的升高，IT 硬件的可靠性大幅降低。据估计，温度升高10oC(18oF)，电子设备的长期可靠性降低50%。具有讽刺意味的是，数据中心运行所依赖的一些核心网络电子技术产生的热量正是会导致其效率和寿命降低：网络设备每消耗1W 功率，便需要配备1W 的散热功率。这些配件的频繁更换一方面产生大量的电子垃圾，同时提高了运行成本。浪费在散热上的能源相当于浪费资源和金钱。由于气流管理效率低下，大型数据中心提供的散热容量最高达到了设备所需散热容量的270%。

　　以“保护地球、环境以及各种生物的安全及持续性发展，并以行动做出积极的改变”的绿色运动波及全球的各个领域。建筑领域和IT领域也逐渐形成了绿色建筑和绿色IT的概念。

　　而数据中心就其特征而言，是紧密关联建筑和IT这两大领域的。广义的绿色数据中心是“绿色建筑+绿色IT及其范围的延伸”，狭义的绿色数据中心是“绿色IT+绿色IT及其范围的延伸”。

　　绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)。保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间、与自然和谐共生的建筑。

　　绿色IT是指IT设备的低能耗、低电磁辐射、低噪音、限制使用有害物质、节约空间等。

　　绿色IT范围的延伸是指涉及IT环境与 管理的IT基础设施供配电设备、空调设备等设备的低能耗、高能效、降低全生命周期成本以及场地布局优化、合理气流组织、虚拟化以及环境控监等软件管理措施的应用等。

　　国际上对绿色数据中心的定义为使数据中心中的机械、照明、电气和IT系统取得最大的能源效率和最小的环境影响。

　　绿色数据中心的实现

　　1. 绿色数据中心实现的几个视角

　　绿色数据中心的实现可概括为技术实现和产品实现。绿色数据中心的实现包含了从设备的芯片到建筑物内外环境的方方面面，可以从器件层面、设备层面、设施层面、软件层面、场地层面、建筑层面、环境层面、管理管层面等由小到大、由里到外的多个视角来实现数据中心的绿色特性。

　　绿色数据中心的基本特征是期望取得最大的能源效率和最小的环境影响。因此低能耗、高能效、降低全生命周期成本、节约与优化空间、限制使用有害物质、低电磁辐射、低噪音等均是绿色数据中心所需实现的最基本内容。

　　2. 器件层面

　　集成电路芯片、电子器件是构成设备的基础。而芯片器件的能耗也是决定IT设备能耗的主要因素。因此降低芯片器件的能耗、减少散热量、提高主频、采用多核、提高密度、减小空间，并使“功耗不变、性能提升”。是现行芯片器件厂商努力和用户选择的目标。

　　3. 设备层面

　　数据中心的IT设备主要有：计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等。

　　服务器设备在数据中心中是一项重要的设备，占有较多的数量和空间，也是数据中心中能耗较多的设备。近年来，服务器的形式发生了较大的变化。由原来的主机式、落地式到现在的机架式、刀片式。刀片服务器密度较高比机架式服务器消耗电能要少。

　　所谓刀片式服务器，就是指服务器外形扁而平，活像个刀片，于是形象的叫做“刀片服务器”。在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元(即刀片，其实际上是符合工业标准的板卡，上有处理器、内存和硬盘等，并安装了操作系统，因此一个刀片就是一台小型服务器)，这一张张的刀片组合起来，进行数据的互通和共享，在系统软件的协调下同步工作就可以变成高可用和高密度的新型服务器。

　　这些刀片服务器共用系统背板、冗余电源、冗余风扇、网络端口、光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标，一个机箱对外就是一台服务器，而且多个刀片机箱还可以级联，形成更大的集群系统。因为一个标准机架式机箱通常内置了8～14个刀片服务器，这些服务器是共用冗余电源，所以服务器电源的工作效率得到很大提升。而刀片服务器因为体积小，与同等速度与配置的机架式服务器相比，更加省电与节能。

　　服务器等IT设备要考虑选用高性能的芯片、低能耗器件，并具有冗余电源和冗余散热送风设施和动态管理模式。

　　IT设备需选用低功耗的产品和选用有效用电率高的产品。IT设备采用低损耗的直流供电方式是未来的一种趋势。

　　4. 设施层面

　　为IT设备提供支持保障的数据中心基础设施主要为：备用发电机、UPS不间断电源、配电设备、空调设备、照明设备、消防设备、安防设备等。

（编辑：核心网）

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