綠色機房減空間不減效率 冷卻系統是舊機房的關鍵

2008-08-05
在建置資料中心的環結中,電力支出往往最常被忽略。在傳統上,企業大多將電力成本歸納在一般性的支出中,分不出有多少電力是消耗在資料中心上,因而IT人員根本沒有意識到重要性。
美商艾比希機房建置顧問張明章便從電力的角度做出解釋。「假設電力成本以每kW小時為0.12美元計算,平均每kW之資訊設備每年消耗的電力成本約為1,000美金,十年下來就需要10,000美金的電力支出,倘若IT設備與網路關鍵設施(Network-Critical Physical Infrastructure,NCPI),包含供電設備等等,簡單地視為各分佔50%的話,一個200kW的資料中心,運行十年下來會需要付出大約4,000,000美金的電力成本,折合台幣約1億2,800萬元。」  

張明章直指資料中心用電量之驚人可見一斑,在綠色環保概念下,電力成本事實上也應該被妥善管理與控制。  

要節能也要效率  

▲美商力博特總經理胡嘉慶指出,就機房而言,談效率與耗電量的真諦是「單位面積上的耗電量愈高愈好。」

「然而,電力的精簡不應該犧牲效能。許多人在談資料中心節能時都有一個迷思。節能並不是把設備關掉就好,真正的節能是不能影響效率。」  

美商力博特總經理胡嘉慶指出,如果節能的作法是將以往7×24小時的運作形態改成每天關機8小時,那麼節能的目的究竟是為了什麼?就機房而言,談效率與耗電量的真諦是「單位面積上的耗電量愈高愈好。」  

「這是一個很特別的觀念,許多人都會有個錯覺,應該讓單位面積上的耗電量愈低才能讓電力成本精簡。但這是錯的!」胡嘉慶提出了一個假設:一個10坪的機房面積耗電量為100瓦跟另一個同樣是10坪,但耗電量為1000瓦的機房相比,就效能而言,是後者較高的。  

「光看數字很容易有迷思,你應該從面積上來思考,如果資料中心的總耗電量是100,000瓦的話,前者要有10,000坪土地,後者則只要1000坪,就機房的建置成本而言,當然是後者才划算。」  

「更何況資料中心的節能不應該只著重單一面向,企業需要同時採用及配合其他的網路硬體及軟體設備,才有可能減少一半以上的電力消耗以及縮減資料中心的使用空間目標。」  

胡嘉慶建議,可以從十大節能步驟來進行,包括了低耗電處理器、高效率供電管理、伺服器供電管理、刀鋒伺服器、伺服器虛擬化、有效的冷卻作業方式、電源配置結構、可變負荷性冷卻機組、高密度輔助冷卻系統以及監控管理與最佳化,在最理想的狀況下,可節省多達65%的使用空間。

免費小工具 透通電力支出  

資料中心的電力支出該如何計算?資料中心的電力配置早早就設計好,台電也不可能單獨報價,其實,善用許多機房設備廠商推出小型的電力計算工具可以協助計算設備的耗電量,如果不想再多花錢,也可以利用免費計算工具,粗估一下電力支出,畢竟在被冠上耗電大戶的大帽子之前,總得先瞭解事實,要反駁也才有憑有據。  

TradeOff Tools是艾比希釋出的7個免費小工具,現在被置於APC-MGE的工具網站上,讀者可以從上面找到碳排放量、用電效率、資本支出、虛擬化能源成本、供電分析、InRow冷卻設備選擇工具以及AC vs. DC等計算器,依照指示填下相關的數據就能提供一個概括性的指標或數據成本,判斷判斷資料中心的位置、IT負荷量及冷卻與電力基礎架構的變動,對整體資本支出產生的影響為何以及IT與實體基礎架構的特質。

冷卻空調是重點  

▲傳統的資料中心,冷卻空調系統也是一個重點。

老實說,想大幅省下資料中心的費用支出,進而達到省電節能目標,最不費力的方式就是將舊有機房或資料中心重新規劃成一個具有高密度、高可靠度、高效率的Green Data Center,配合目前IT設備最新的技術來輔助實現,但這幾乎沒有辦法同時辦到,因為沒有多少企業能夠承受一次建設下來的IT預算。  

那麼在舊有的架構下該如何著手?除了IT設備廠商想方設法在處理器、伺服器、儲存設備中開發出更低功耗的解決方案或省電技術來迎合綠色環保需求的方案之外,冷卻空調系統也是一個重點。如果將資料中心的用電量仔細分析,你會發現,真正耗費最多電力的卻是機房中的冷卻空調系統。  

一項針對資料中心用電量的分析調查結果顯示,冷卻空調系統佔總體用電量的了45%之普。一般的IT設備雖然佔用資料中心大幅度面積,用電量卻僅佔總體用電量的35%,至於電力系統則只有20%。  

冷卻空調系統在整體機房設計的重要性已顯而易見。然而,傳統以高架地板將冷氣往前送的作法在企業大幅將伺服器堆疊的作法下,早已不堪負荷,而具有高密度設備的「熱點」往往因為過度處於冷熱風混雜的環境下,又加速風扇轉速,惡性循環。  

胡嘉慶與張明章均認為,以傳統機房的設計模式,能夠使得上力的地方不多,改冷氣空調設計是比較建議的方案,當然,如果只想局部加強冷卻系統,將設備集中在某些機櫃後,在機櫃的旁邊或上方加裝冷卻設備是一個不錯的方式。  

做好能源管理  

能源及冷卻的最佳化,並不僅限於硬體設備。透過能源管理及軟體層與管理設備空間的冷卻、電力的傳導設計及熱能的控制,將可協助企業獲得更多的利益。IBM以Tivoli為例指出,藉由Tivoli軟體的協助,企業系統的基礎設備、應用產能,並透過伺服器、儲存設備及網路產能的評估,都能獲得最佳化的效益。  

「並不是只達成伺服器使用率的最佳化,就算完成。」實際上,用以最佳化能源及熱能使用率的軟硬體是相輔相成的,兩者合用可獲更大效益。Tivoli能專注於協助客戶管理資料中心資產,並透過節能空間、能源及冷卻等設備的規劃,達成最佳化IT作業。」


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