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「穿著衣服改衣服」 突破機房就地改造難題

2016-03-16
雖然從投資效益考量,將現有的基礎設施加以現代化,確實具有成本效益,而且也能在可靠性、效率等方面獲得大幅提升,但是就地翻新的執行難度並不低。
改善能源使用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)可為企業帶來許多效益,其中最為直覺的就是電費支出成本,當資訊機房原本的總用電量愈高,節能的成效就會愈益明顯。

舉例而言,假設某企業資訊機房在未改善前,單月的總用電量為100KW,其中IT設備每月的耗電量為40KW,因此測得PUE值為2.5。

根據台電低壓用電時間電價(兩段式)計費模式,每月電費帳單會包含兩項費用,一是基本電費,另一則是流動電費。而不管是基本電費還是流動電費,夏月與非夏月的費率均不同,為了簡化計算的複雜性,在這個案例說明中,一律以夏月為基準。

▲台灣IBM全球資訊科技服務事業部資訊系統規劃顧問邵忠瑞指出,管理者的思維將會影響改造案進行與否。
基本電費主要是經常契約,夏月每月每千瓦為236.2元,以100KW來計算,就是23,620元。另外,如果企業採用的是三相電,那麼還要加上一筆按戶計收262.50元。流動電費則是以每度來計算,依平、假日又可分為尖峰、離峰以及半尖峰,每度電費可分為3.62元、1.65元、2.58元三種,實際度數乘上每度電費加上基本電費以及262.50元,就是企業夏月每月需繳交的電費總和。

現在假設單月100KW全時運轉7×24小時,一整個月下來共使用了72,000度電。若全部以半離峰時段來計算,流動電費為18萬5760元,總電費20萬9642.5元。若企業改善PUE至1.5,資訊機房總用電量就只有60KW。兩相比較,節省40KW的電力,單月電費足足可以節省7萬4304元之多,一年下來可省下近90萬的電費成本。

就地翻新難度高

一般來說,改善PUE所投資的設施成本以及施工費用,平均約2至3年就能回收。這也是為什麼,在機房改造案中,PUE的改善會相當有感的原因。不過,多數設施業者也都表示,雖然從投資效益考量,將現有的基礎設施加以現代化,確實具有成本效益,而且也能在可靠性、效率等方面獲得大幅提升,但是要以原機房就地翻新的執行難度並不低。

曾任台北市冷凍空調技師公會理事長,同時也是廣知工程科技總經理吳滄榮指出,就地改善最常面臨一個問題,就是企業不願意犧牲IT營運的穩定性,而且傾向希望營運不能中斷。但實務上在沒有任何備援機制下,這點卻很難辦到,因為即使只是簡單地將機櫃轉向,在現有的環境中區分出冷、熱通道,或只是把電力配線由高架地板調整到天花板下方的支線槽的動作,都需要暫停服務才能完成。「節能改造方案一定要在健康的前提下施作,如果企業真的不能允許服務中斷,那麼就得有備援機制的設計才行,先將服務切換到另一個系統繼續運轉,才有辦法進行改建。」

健康檢查是第一步

正因為PUE的改善不僅涉及到施工問題,更可能對IT營運造成影響,因而需要完善的規劃、配置,甚至還要有好的監控管理工具來加以輔助,才能面面俱到。「資訊機房就地改造並非易事,它涉及所有基礎設施,從電力配線、冷卻空調到不斷電系統,幾乎都會相互牽動。其施行的難度就像是『穿著衣服改衣服』,穿著衣服的人既不覺得舒服,而改衣服的人也得時時刻刻擔心意外與風險。」台達電子關鍵基礎架構事業部應用技術經理陳仲倉認為,在改善評估之前,為資訊機房進行健檢是一個重要的步驟。


▲電力配線雜亂,間接造成出風量不足。(圖片來源:廣知工程)

他提到,資訊機房是複雜的運作體系,要找出節能的關鍵,需要從各項數據抽絲剝繭,而健檢的目的就在於取得基礎數據,以及各個系統與設備的效率值,包含室內溫度、熱點以及風量等數值,都要事先清楚掌握,以便改進整體PUE值。這個階段的重點會放在UPS不斷電系統以及空調系統上,原因是這二個系統也是目前資訊機房用電量較多的地方。

而藉由健檢的過程也才能查覺問題的根源,例如有些企業發現資訊機房某些地方的設備非常熱,懷疑冷卻空調是否不足,但健檢後發現,其實是高架地板設計在30公分以下,但所有配線又全放置在高架地板內,機房使用久遠,舊的線路沒有盤查,新的線路又增添上去,因而阻塞出風,間接造成出風量不足,當IT設備離冷卻空調愈遠,在風力無法有效傳達的情況下,自然產生熱點。

「唯有找出問題點,才能進行規劃,並且進一步決定採用哪種解決方案來解決。」他分析,根據經驗,設施的耗能主要還是發生在空調系統與電力系統居多,主要的規劃方向也會以這兩者為主力。

陳仲倉解釋,如果企業資訊機房所部署的UPS設備是5年前甚或10年前的產品,那麼普遍的效率值都在85%左右,如今的不斷電設備已進步到95…^96%的效率,可有助於節能。另外,在空調部份,包含冰機系統、泵浦、室內機都是耗能設備,目前市場概念是買高效的冰水主機,泵浦也有高效馬達可以選擇,室內機的重點在於馬達,以台達產品為例,由於採用了EC FAN,將會比傳統AC FAN更為節能。

評估決策改建與否

台灣IBM全球資訊科技服務事業部資訊系統規劃顧問邵忠瑞則認為,現今的設施解決方案效率愈來愈高,而且業者也都相當有經驗,遇到不可行的狀況,自然就會知道該如何調整,每一個資訊機房的環境都不同,窒礙難行的地方也不會一樣。

「其實,改造案的難題還是在使用單位如何說服管理者提供足夠的資金並且授權執行,因為管理者經常會抱著一個思維,認為既有的資訊機房還在正常營運,根本沒有感受到問題潛在的嚴重性,為什麼需要改建?」他提到,但是現階段的環境沒有爆發立即性的困難或危險,並不代表未來不會發生,一旦等到發生了,可能造成營運服務中斷,甚至面臨更重大的損失,孰輕孰重,就有賴企業審慎考量。


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