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昂贵的冒险 数据中心绿色节能方案比较


Cioage 【转载】 2009年05月07日 15:08

  在大多数情况下,采用绿色数据中心技术的主要挑战之一是电源成本不属于IT预算的一部分,从而减少了IT部门做出“绿色”决策的推动因素。事实上,绿色设备成本更高,有利于设施部门的盈亏底线,不是有利于IT部门的盈亏底线。

  如果节能是整个企业范围内的计划,要寻求能够满足目标效率水平的采购IT设备的内部预算动机。如果找不到这种动机,要根据长期的节省和降低目前的能源成本来寻找业务理由。

  实现绿色数据中心:能源是不必可少的

  在为采用当前的绿色技术寻求业务理由的时候,IT和设施部门必须要合作定义当前的状态和找出未来的机会。重点在能源和冷却方面。虽然回收等其它环境计划仍然很重要,但是,硬成本节约和节省能源投资的快速投资回报将使这些计划成为关注的中心。

  由于服务器整合和刀片式服务器的应用,升高的能源成本和日益增加的数据中心热密度意味着企业正在关注IT的电源账单,即使IT部门不注意也是如此。ZiffDavis的调查显示,29%的受访者表示,数据中心电源消耗和冷却问题已经引起了管理层的注意,并且把它们作为减少经营成本的一个途径。考虑到大多数预测都表明电源和冷却成本占数据中心成本的大约20%,这种情况并不让人感到意外。而且,数据中心的平均能源需求是同样面积的办公区域能源需求的10倍至30倍。

  六项节能策略:机会与成本

  据IBM称,高密度服务器机架的平均耗电量是30千瓦。这意味着每个服务器机架每年的电费和冷却成本是3.5万至6万美元。要减少这个成本和找出实施绿色数据中心的业务理由,可以考虑如下节能策略:

  1.改善气流管理和冷却容量。由于日益提高的电源密度和较新设备散发的热量,冷却和空调的能源成本已经超过了服务器本身的耗电量成本。美国电力转换公司最近的统计数据显示,冷却成本大约占数据中心总能源账单的50%.因此,优化数据中心冷却是排在第一位的最有价值的绿色计划。

  机会:国际正常运行时间协会(UptimeInstitute)发现,由于气流不适当,用于数据中心冷却的冷空气有60%都浪费了。同样,太平洋燃气电力公司(PG&E)称,糟糕的气流管理能够把机房空调设备的冷却容量降低50%以上。

  成本:恰当的配风和数据中心气流管理对于有效的冷却是非常重要的。然而,根据当前的成本和管道系统,这是一个成本昂贵的冒险。关键的考虑包括采购新设备和传感器,搬迁现有的设备、隔离热/冷气流、密封机架通道、地板和天花板有效的气流传输、管道和服务器关机时间等成本。

  2.转换到液体冷却。采用液体冷却,余热转换为非常接近来源的液体(水)。因此,液体冷却比传统的空气冷却效率更高。在空气冷却中,余热释放到周围的空气中,并且进入需要冷却的整个房间。

  机会:落矶山研究中心的一项研究显示,与标准空气冷却的机房空调设备相比,液体冷却能够把能源成本减少30%至50%。

  ISR公司称,其SprayCool液体冷却系统比传统的冷却系统节能大约35%。

  成本:许多厂商提供液体冷却系统,但是,这并不便宜。例如,ISR公司的SprayCoolM-Series系列产品每个机架的设置是大约2.55万美元,最多支持36台1U服务器。Egenera公司用于Bladeframe服务器的CoolFrame液体冷却系统每个刀片式服务器增加300至400美元。

  3.寻求公用公司的折扣。当人们为升级到更节能的服务器寻找业务理由时,投资回报计算中的一项节省因素应该是折扣。为了减少在发电方面的新投资,美国公用公司正在制定一些激励计划,设法减少耗能的数据中心的电源消耗。

  机会:位于加州的PG&E公司将为Sun微系统公司节能的SunFireT1000和T2000服务器提供折扣(每台服务器700至1000美元)并且为参加服务器整合和虚拟化的IT部门提供折扣。西北太平洋公用公司旗下的Avista公司向安装ISR公司的SprayCool液体冷却功能的服务器的企业提供折扣(每个机架最多3600美元)。

  成本:管理层通常把折扣看作是一种“花钱节省开支”的方法。如果当前的设备运行得很好,把折扣当作理由是非常困难的。然而,你要考虑新的采购的折扣和更换服务器。

  4.寻求更有效的电源。据美国劳伦斯伯克力国家实验室称,服务器机架平均耗电量是20千瓦,每年电费1.7万美元,不包括空调(加上空调这个数字将提高一倍)。

  机会:劳伦斯伯克力国家实验室称,转换到节能电源每个机架每年可节省3000美元,并且能够使服务器机架容纳服务器的数量提高20%.PG&E有同样的预测,称节能电源每个服务器机架每年节省2700至6500美元。

  成本:电源一般不是作为一种单独的产品销售和安装的,但是,配置更节能的、比较新的服务器要比标准型号的服务器贵100至200美元。

  5.研究通过节能装置获得“免费”的冷却。Airside节能器在气象条件允许的情况下能够带来外部的冷空气,从而减少空调的负担。同样,水边的节能器从房顶上的水塔向使用冷水空调的数据中心提供冷水。

  机会:据PG&E公司称,根据外部的条件,一个节能器能够把数据中心的冷却成本减少60%以上。

  成本:节能器每台的成本是数万美元,安装费需要数千美元。

  6.改为直流电源。数据中心的电源消耗有11%与电源转换有关。

  机会:据伯克力国家实验室称,通过把交流电设备转换为直流电设备,企业可节省10%至20%的电源。

  成本:虽然直流电服务器运行成本便宜,但是,这种服务器的购买价格并不便宜(尽管缺少内部电源)。例如,直流电不间断电源系统的初步成本能够比交流电系统节省20%至40%.企业必须要考虑做出这种转换的关机时间成本。

  建议:

  1.加强IT和设施之间的沟通。大多数IT部门可能甚至都不知道数据中心每年的能源开支是多少。要了解能源使用和节省成本的机会,IT部门必须要与设施部门合作。这种协作还有助于设施部门更好地规划未来的电源、空间和冷却需求。

  2.跟踪和管理能源消耗。绿色技术的业务理由依赖于建立一个能源消耗的基准线,展示IT投资如何能够降低这个成本。由于电源成本一般都汇总到“一般和管理”开支中或者汇总到设施成本中,跟踪这些指标需要物理地测量数据中心或者根据设备占地面积建立按比例分配的标准。能源管理产品能够提供能源使用信息并且允许IT管理员根据需求控制能源使用。

  例如,国际正常运行时间协会用来检查数据中心能源效率的一个衡量标准是衡量提供给数据中心的总能源负荷与重要的IT负荷实际消耗的能源之间的比例。重要的工作负荷没有使用的能源被认为是能源开销,没有增加任何价值。

  3.寻求更绿色的理由。每一个绿色数据中心计划都需要一个单独的业务理由和一个基于计划的节省能源的投资回报。即使“绿色”不是企业的热门话题,根据他们减少浪费、改善能源效率和最大化利用资源的能力,计划建议应该是真实的。在许多情况下,绿色的决策并不意味者全部购买新的产品。现有的基础设施投资以及计划的基础设施投资能够用来购买更有效率的设备。

  4.平衡正常运行时间和成本。保持全面冗余的系统的当前能源成本很容易达到或者超过简单地把硬件增加一倍的成本。即使IT部门不打算实施向业务部门退款的政策,在服务目录和向业务部门领导人提出的建议中提供一个能源消耗成本分配方案有助于表达这样的信息:高可用性与“能源负担”有关。无情地排列应用程序和服务的优先次序和仅仅在确实需要的地方提供冗余能够显著节省能源。

  一个“绿色”数据中心是节能的、节省成本的和对环境负责的。投资绿色数据中心技术和流程能够为企业每年节省成千上万美元。密切与企业业务部门领导人配合定义实施绿色数据中心的价值,为新的投资寻找业务理由。

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