一、前言

      中国是个能耗大国，通信行业不但是个高技术、高资金投入的行业，而且也是个高能耗的行业，三大运营商年耗电已接近400亿度。在电信行业的总能耗里，数据中心等生产能耗占了84％，其中冷却方面能耗达46％以上。数据中心的本质是通过将强电信号加工成弱电信号增殖的过程，电力是数据中心最重要的原材料，企业将对此向电力部门埋单。

      在数据中心的总拥有成本 (TCO) 中，制冷（冷却）的成本占到了各类数据中心运行费用的45%以上（南方省份比例更高）,能耗巨大的机房象一个个黑洞一样吞噬着客户的利润，同时能耗巨大的机房又普遍存在着局部过热、上架率低、管理手段滞后等长久困扰着运维人员的问题。优化提高机房制冷效率、电力使用效率无疑是降低单位能耗，削减运行成本的最佳方法，充分利用各类通风制冷、控制技术结合各机房情况进行新建、改造“绿”化将是今后各类机房切实可行的冷却、节能应用解决方案。 

      如何降低制冷能耗（电力消耗）成为实现绿色数据中心（PUE＜ 1.7)的关键因素。而目前数据中心制冷能耗除了一部分用于保障数据中心IT设备正常冷却需要外，有相当大比例的制冷能耗用于解决数据中心过热问题。

 

     

      不同通风类型机房过热、制冷高能耗原因有如下几种：

 

1.机柜摆放朝向相同，且冷热通道未隔离，机柜散热不合理

 

 

２.机柜摆放虽分有冷热通道但未彻底隔离

 

 

 

 

3.机房集中制冷，送风均匀不可控，传统的送风方式已不能满足高密度或大负载机架，供冷达到瓶颈

 

 

 

４.机房气流短路、气流组织紊乱，空调能耗浪费严重

 

 

 

 

５．缺乏有效的能耗管理措施

      规划、运维人员缺乏制冷、能耗的成本意识： 首先是规划的不到位，缺乏全面、长远的使用计划与技术实践经验；其次缺乏有效的在线能耗监测管理措施，机房运维上许多看似司空见惯的的现象都可以进一步改善、优化。 现在的问题是电费帐单不会递到机房管理人员手上，因此机房管理人员并不确切了解电力、空调使用情况及富裕能量，另一方面运维管理人员也没法细致、直观的了解单机架负荷状况及能耗、空调系统负荷状况及电源能耗等对优化能耗管理至关重要的参数，因此一套完善的细化到单机柜的在线能源(电力)消耗监测系统对是必不可少的，它对数据中心的宏观环境、微观环境的运行管理及电力挖潜节能起着至关重要作用。

 

    

二、应对之策

 

    数据中心管理者最关心的两个问题分别是数据中心的能耗问题和IT资源的优化和管理问题，而这两个问题又相互影响，相辅相成：首先，数据中心的能耗问题比以往受到更多的关注。IDC对于最终用户的调研显示，在管理和建设数据中心时，大多数最终用户都表示，改善能源、冷却和数据中心空间方面的管理，都会对运营成本及环境产生有益的影响；其次，IT资源的优化和管理也已经成为建设或改造新的数据中心最重要的任务之一。同样，当前数据中心管理者所面临的挑战70%都直接、间接与冷却及能耗有关联：新的IT需求正在推动服务器数量快速的增长，而对性能的需求也使得服务器功耗和密度不断增加达到乃至超出了既往冷却方式下机柜内发热与散热平衡的临界点，同时也导致能源成本急剧上升。

 

   

     可以说：今天，数据中心已经从单纯追求运算处理能力，变成追求运算处理能力和能源效率并重的绿色运算。数据中心管理者正在试图通过对IT资源的优化和管理，改善现有的IT基础设施运行效率，从而降低IT的能源成本，并更快地响应业务需求。从IDC的调研结果看降低IT基础的能源成本应从电源负载管理及冷却负载管理两方面着手，抓住矛盾的主要方面，才能取得好的效果，切忌头疼医头脚疼医脚。节能工作是一项长期的工作任务，必须持续坚持。电力的成本必将随着能源紧缺步步攀升，降低运营成本本身就是直接增加竞争力的有效途径，因此在节能方面的步子应该走的更大些。

 

三、数据中心能耗及过热改造的一般方法

     机房过热的危害毋庸多言，如果说能耗过大、效率低下及可上架率低对电信运行商来说是“钝刀子割肉”，那么由机房过热导致的计算设备宕机则是掐住了客户业务的“命门”，并且通常这几种危害还经常伴生存在于同一个机房，因而孤立的看待、解决机房某类问题都是不可取的。

 

    综合目前电信运营商的一些解决类似问题的方法，主要有下表几种解决方案：

 

 

　从上表可以看出，所列几种解决方案存在着先天不足、适用面窄或成本高昂等问题，均属孤立的解决某一类问题，缺乏主动的能耗管理措施。

 

四.综述：

     如何更有效率的对机房设备进行冷却？ 机房设备的能耗散热和冷却可以说是机房运行环境基础的主要矛盾,而现在机房（尤其大量的存量机房）普遍采用全空间淹没式送风冷却,没有抓住矛盾的主要方面：设备冷却中真正起作用的是送到机柜内部设备进风口前端的冷气，过份强调机房内大环境的保持,忽视了真正对设备正常运行起着决定作用机柜内的微环境保持,因而在运行中衍生出过冷与过热、运行效率低下,空调能耗高居不下及管理不到位等问题。 而目前主流IT设备供应商所推出的相关水冷背板、列间空调等解决方案大都围绕着自身IT设备产品线的销售而做，虽然对过热抑制较好但湿度等控制不完善及其工作方式留有一定隐患，同时缺乏针对性与适用性，费效比亦不佳。

     目前，许多IT工程服务商的机房冷却解决方案还处于单一的、被动的，没有从机柜供电与冷却着手；没有从设备发热根源结合的解决问题，缺乏从机房动态的能源消耗运行工艺要求出发，结合长久运维的可靠性、便利性的高度，综合的、全面的解决问题、适用广泛的平台式产品化解决方案。“花更少的能耗做更多的事”，这是能耗大户孜孜以求的目标。而“大水漫灌”式全淹没式的冷却方式或机柜内单独设置换热冷源均存在先天性的缺陷及不足，或机房冷热通道未隔离而导致热交换不充分，或成本高昂效果不佳，或可靠性存疑，仍无法根本性解决部分设备由于过热造成宕机问题及空调能耗高企等问题。

     根据统计，机房空调系统采取 “大水漫灌”房间级供冷方式，要解决过热问题，设置空调的制冷量需为机房设备散热量的2.5—3倍以上，这就是许多机房上架功率达到设计装机功率的30-40%时即出现局部过热问题.的原因。这样不仅造成投资的浪费，同时机房的耗电量增加，无疑增加数据机房建设运营成本支出。

         

    

     晨达电子对机房规划建设、运维有着丰富经验及深刻的理解，善于解决机房的“疑难杂症”，通过对各类机房长时间的跟踪调查，大量运营商用户走访，于2009年推出了自有知识产权的  “云门”机房综合（动态及冷却能耗）管理系统  产品化解决方案，均衡、全面、彻底的解决了上述机房规划、运维中的问题 。“云门”是以机房动态冷却与能耗优化管理为核心，宏观与微观有机结合的产品化解决方案，以“滴灌”形式对机房机柜进行智能可控冷却，从已实施项目效果看完美的解决了机房现在面临及未来可能出现的运维支撑问题。

     产品就是服务，创新永不止步。尊敬的客户、亲爱的合作伙伴，把棘手的问题交给我们，在您的领导下我们共同解决它。

 

 

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　        晨达电子 刘工

 

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