4大規範 6個建置思考範疇 新世代機房要效能更要Green

2008-11-05
全球企業正在面臨著能源成本與基礎設施日益複雜的困境,這樣的感受對於中大型的企業而言最為明顯。一項由麥肯錫(McKinsey & Company)發佈的研究資料顯示,資料中心的能源成本將以每年16%速度成長,2020年的資料中心溫室氣體排放量將超越航空業的總排放量,未來將可能成為溫室氣體排放的主要元兇之一。
▲HP服務事業處業務開發部協理鐘理明從IT的角度,針對新世代機房提出了4大規範、6大面向的完整建議。

是的,企業正面臨者如影隨行的綠色環保壓力。當資料中心愈大,企業要控制資料中心的能源使用效率,同時積極提高資料中心設備的利用率的難度也愈來愈高,現行的機房配置與基礎架構受限於過往的技術瓶頸,即使能夠最佳化,也未必能夠一次到位,從不完美到完美。

「唯有破壞才有建設。」在企業正視問題,下定決心採用最新技術建造新世代機房時,該如何才能兼顧兩者,實現商業服務目標?HP服務事業處業務開發部協理鐘理明從IT的角度,提出了4大規範、6大面向的完整建議。  

新世代機房的定義  

在談及如何符合新世代機房需求之前,首要便是先釐清什麼樣的機房才稱得上是新世代的資料中心。才剛新建完的機房空間,或者利用各種新增設備翻修過的舊機房,是否就能符合新世代機房的意義?  

鐘理明說,新世代機房有幾項特色:「能7天24小時全年無休不中斷地運轉,一切流程都有自動化的機制運作,能自動發現問題、自動反應並且立即處理,因此相較於傳統模式的機房,必須由人員介入管理的狀況將大幅減少,但是機房本身能提供的效能又很強,省電、多工而且可靠。要達到這些目標,才能稱之為新世代的機房。」  

4大規範 建置標準  

在HP的理念中,新世代機房必須符合4大規範,包括能源使用效率(PUE)值、TIA-942、LEED以及ISO 27001。這四項規範來自於各個環保、建築或資安單位所給予的建議,過去被廣泛的應用在各自的專業領域中。  

截至目前為止,全球的資料中心仍然沒有統一的建置標準或規範是針對全球暖化、基礎架構日益複雜而設。「HP以這4大規範作為建置標準的主要目的,是因為這4大標準加總起來之後,幾乎涵蓋了所有面向。」鐘理明解釋。  

能源使用效率(PUE)  

一般而言,能源使用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)的比率通常被用來作為衡量資料中心電力效率的指標。資訊產業環保機構Green Grid對這個數值的換算公式是,以台電供電到資料中心的電力為分母,實際使用在IT設備的電力為分子而得出一個數字,如果PUE值是3.0的話,就表示企業使用一份IT設備的電力卻需要三倍的台電電力來支援。

換句話說,PUE值是用來評估資料中心的電力究竟有多少是真正實際用在IT設備上,當數值愈高,就表示耗損的愈多,最好的目標當然是1.0,這表示所有的電力都充份的被IT設備運用,而沒有耗損在冷卻或供電系統上。  

在美國環保局(EPA)去年8月向美國國會提交的一份報告中,EPA建議了2011年時資料中心電源效率的目標,鐘理明指出,資料中心如果經過改善,針對操作管理使用低成本的方法,大約能夠減少20%的電量,PUE值是1.8。比較完善的綠色資料中心就能達到PUE1.5以下,頂尖的解決方案在最好的狀態下可達到1.2。  

TIA-942  

TIA-942是幾年前國際組織針對資料中心,首次以全方位的角度來思考資料中心電信基礎設施應該如何設計的標準規範。機房的建置在TIA-942中隸屬於資料中心的子項目。這項規範定義了空調、電力、消防、網路以及實體環境等各個層面,並且將標準要求設為4個等級。  

「例如在Tier 1的等級中,機房內部就可能只有一組UPS與發電機,萬一市電因為緊急事故中斷,就只能依靠UPS與發電機來支撐,由於沒有更完善的備援機制,一旦電力中斷超過這二者所能負荷電力的時間或者遇到設備毀壞的情形,企業就真的只能停機。經過詳細估算後仍將機房設在Tier 1等級的企業,表示能夠忍受相當長的停機時間,或許建置成本才是真正的考量要素。」  

鐘理明表示,Tier 2開始就有備援機制。例如UPS需要採用並聯式,萬一其中一組UPS壞掉,還會有另一組可以接手。發電機可能是一台或二台,強調是N+1備援規劃。Tier 3要求的可靠度就更高,由於發電機還是有燃料儲油的問題,而且大樓用電的品質有時不是很好,萬一市電中斷,最好還有另外的市電能夠支援,因此,在這個等級中就要求最好是有二個饋電線路。Tier 4的設計就更完善,UPS採用2N或2N+1的機制,發電機也是一對,即使發生火警,有一半燒掉了,至少還有一半可以使用。  

LEED  

能源與環境先導設計(Leadership in Energy and Environmental Design,LEED)是美國綠建築協會於1998年正式公佈,主要針對綠建築評估所發表的準則,目的在鼓勵永續性建築的發展與實踐,近年來,也有許多企業將其作為環保節能的標準之一,例如台積電座落於南部科學園區的晶圓廠房就通過了LEED綠建築黃金級認證。  

LEED認證標章共分為4級,主要是依照永續性基地開發、用水效率、能源與大氣、建材與資源,以及室內環境品質等項目評分,26∼32分僅只有最基本的認證、33∼38分可取得銀級認證、39∼51分則可取得黃金級認證,最高是52∼69分,可取得白金級認證。  

ISO 27001  

隨著資訊數位化技術日益成熟,企業對資訊的依賴也愈來愈大,資訊已經演變成為企業的重要資產,而且是今日企業商業維運的重要關鍵。也因此,保護資料的安全已經成為企業必備的措施,特別是遇到人為的疏失或惡意攻擊以及天災等原因而造成資訊的毀損與轉移時,對企業的傷害有時連金錢都無法衡量。  

ISO 27001是一套資訊安全管理系統,主要針對資訊安全而設計,它的前身是BS7799,整體認證內容總共分成11個領域、39個控制目標以及133個控制要點。這其中也包含了實體與環境安全,例如機房的位置必須沒有窗戶,或有窗戶但不透光且封死,而且還要加入入侵偵測警報系統。又或者在門禁安全上,依據不同的風險考量,解決方案也會有所不同。  

6個角度彰顯性能  

鐘理明指出,從IT專業的角度來看,建置新世代資料中心除了要符合4大規範之外,還要從6個角度來思考,如何彰顯資料中心的性能。  

首先,資料中心要維持運作,IT設備是一定必要的元件。在機房的實體配置之外,要達到節能減碳,也要從IT設備端來著手,包括IT設備的標準性以及節能的考量都必須含括在內。這是因為建置機房的目的本來就是為了讓IT基礎架構有個安身立命的地方,所有的規範都是因它而起,更何況IT設備也是能源消耗者之一,所以從IT設備本身的彈性、擴充性與節能性來討論,會是相當重要的一環。  

其次就是冷卻系統與能源系統的運作效能。眾所周知,在資料中心的耗電比例上,IT設備約莫佔了35%、電力供應系統佔了20%,剩下的都是冷卻系統的耗電。要達到綠色資料中心,所有的層面都需要全盤考量節能的機制。  

服務管理也是重要的一環。資料中心一切的運作,最後的目的是提供穩定的服務,一套好的管理機制可以觀察、記錄、處理,並且提升效益。此外,虛擬化也是資料中心必要導入的解決方案之一,為了節省能源,IT設備需要瘦身,虛擬化的好處能充分利用IT設備本身的資源,讓效益最佳化。  

安全已經是所有企業不得不面臨的挑戰,現今,資安議題早已不是考慮要不要的問題,而是考慮企業會面臨多大的資安風險,可能造成多大的危害,需要導入多高的安全等級。這包括來自於內部資訊安全管理系統稽核以及外部的防範。  

最後一個面向需要留意的是自動化。新世代機房最後想要達成的目的就是能夠全面性的具有自動化機制,不同的系統不再需要不同專業的IT人員管理,採用自動化的監控,能夠讓人的介入愈來愈少,管理更容易。  

從頭開始 不受侷限  

鐘理明認為,要達到新世代機房的目的,必須貫穿資料中心的生命周期,從初始的設計到建置、諮詢直到最後的維護,都必須完整而周詳,這包含了資料中心內的機電、空調以及安全性的設計與建置。  

「傳統的機房建置總是在總務完成營建工作之後,再分配坪數給IT人員運用,而後再找來機房設計的廠商,建置機房,這樣的作法很容易被侷限住。其實應該從選地就開始考量,善用自然的資源就地取材也是資料中心冷卻的來源,減少能源消耗。」鐘理明表示,HP EYP提供的顧問服務,便是從土地、建材以及實體架構上提供給企業完整的資訊規劃,愈早加入討論,就會有愈好的成績,已經設好的建築,就只能在有限的條件做設計與發揮,當然這樣的成效有可能是會打折的。  

除了通盤的考慮原則之外,鐘理明也提醒可以考量不同的產業別而評估。例如金融產業最重視的就是資訊安全、高可靠度、以及不管環境如何變化,運作都不能中斷的條件,這幾項便可以視為新世代機房的建置標準,如果再把它對應到TIA-942的建置規範,就是必須直接以Tier 4的層級來考慮,受限於成本支出時可以要求到Tier 3,但Tier 2以下就不符合需求了。  

「製造業則又不同,因為機房是跟廠房一起,所以會廠房運作機房就要運作的模式,如果廠房因斷電而停擺,那麼機房持續運作的價值也不高,因此,製造業比較偏重管理面以及成本,這個時候就不需要到Tier 4的最高等級,Tier 3已經能符合需求,有時候Tier 2就已經能夠滿足。」他說。  


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