Emerson 資料中心 綠色 環保 節能 能源 電源 空調 機房

掌握7大設計要領 打造最佳化資料中心(下)

2014-11-07
資料中心的角色日益吃重,為了快速有效地因應可能發生的效率、能耗、停機等相關問題,這裡提出了七個最佳實務作法來徹底改善,上集已說明了部分內容,下集將全部介紹完並做要點歸納。
高壓電源配置

配置系統中也可藉由將高壓電源配給IT設備來增加效率。傳統電源配置架構中,從480伏特(V)降至208伏特時所造成的極小損失可省卻,方法是在4線Y字型組態設定中配置電源,電壓通常升高至415/240伏特。

這種情形下,IT設備是由相對中性電壓供電(而非相對相)。伺服器電源供應器會收到240伏特的電源,可改善伺服器電源供應器的運作效率,同時降低交流電配置系統中的損失。

然而,效率提升卻同時伴隨著更多故障電流與在電力系統中增加配置中性電線時增加的成本等代價。

最佳實務作法5:
使用空間最小化的靈活性可調整架構設計

任何資料中心專案必須處理的最重要難題之一,就是設定系統組態以符合目前需求,同時確保有能力滿足未來需求。在過去,要達成此目標通常倚靠過大的基礎設備系統,讓資料中心的基礎設備隨時間不斷擴充。這種作法在資本與能源成本上均沒有效率,現已不再適用。新一代基礎設備系統的設計改善了調整功能,使系統在設計階段的大小適當且沒有風險。

某些UPS系統目前在UPS模組本身內部(垂直)並跨模組(水平)和跨系統(正交)啟用模組化。打造這些可高度調整的設計,讓系統可從個別的200?1200 kW模組調整到支援多達5 MW的多重模組系統。

電源配置系統在調整功能上也扮演重要的角色。傳統電源配置系統使用的方法是讓UPS提供必要數量的電源配置裝置(PDU),藉此直接配置電源至機櫃中的設備。倘若機櫃與伺服器的數量不多,這種配置足以應付;但是在今天,有越來越多的裝置需要支援,斷路器空間必須在系統容量到達上限前提早擴充。

兩階段的電源配置可提供需要的調整性與靈活性。此方法是在UPS和伺服器之間分割配置,以獲得更好的靈活性與調整功能。兩階段系統的第一個階段提供中等配置。

中間層級裝置包括傳統式PDU的大多數組件,且具有迴路與分支等級分路斷路器的最佳化組合。其通常可從UPS接收480伏特或600伏特的電源,不過不會直接進行負載等級配置,而是提供落地式負載等級配置裝置。可依需求從落地式遠端面板增加不同等級的插拔式輸出斷路器,因此靈活性更高。

機櫃層級的靈活性也可列入考量。機櫃應該要能迅速適應變動的設備需求與不斷增加的密度。機櫃PDU不但可增加機櫃內的電源配置靈活性,也透過持續測量每個插座通過的伏特數、安培數及瓦特數來增進控制功能。其使人更清楚了解在虛擬化與結合效果帶動下不斷成長的電源利用率。也可將其用於電力回充,辨別未使用機櫃設備的回收電力,並協助量化資料中心效率。

另外,匯流排可用於支援機櫃配置。匯流排設於各列頂端或高架地板下面。匯流排設於機櫃上方時,會讓電源配置的纜線從高架地板下方露出,減少對冷空氣配置的障礙。匯流排可靈活新增或修改機櫃配置、改變插座需求而不會有電源系統停機的風險。雖然匯流排配置對資料中心來說仍是新概念,但已證實是新設備要輕鬆重新設定組態與新增電源的有效方法。

最佳實務作法6:
透過資料中心基礎設備管理與監控來增加容量、效率及可用性

有時資料中心管理者會缺乏系統性能的檢視能力而盲目摸索,無法最佳化效率、容量及可用性。雖然領導性組織已使用可用性監控系統多年,但關於IT與設備的全面性運作管理卻遲遲未做。然而,在新資料中心管理平台出現後,情況已改觀;其將IT、電源及空調系統的運作資料整合一起,提供效果絕佳的運作即時可視能力(圖7)。


▲ 圖7 真實的資料中心基礎設備管理(DCIM)可使所有資料中心運作的子系統整體最佳化。

資料中心基礎設備的管理基礎需要建立工具平台以監控實質資產。電源和空調系統應整合工具,並由額外的感應器與控制工具輔助提供集中化與全面化的基礎設備系統檢視功能。

UPS層級上的監控功能提供系統狀態、容量、電壓、電池狀態及服務活動的持續可視性。電源監控系統也應部署於分支電路、電源配置裝置及機櫃內部。專用電池監控系統則對防止停電特別重要。根據Emerson Network Power的Liebert Services業務來看,電池故障是UPS系統丟失負載的首要原因。專用電池監控系統持續追蹤各電池的內部電阻,能夠預測並回報使用年限將至的電池,在故障前先主動加以更換。

跨整個資料中心安裝的溫度感應器網路,可有效輔助說明空調裝置的送出和回流空氣溫度資料。藉由感應多重地點的溫度,可更精密控制氣流與空調效能,進而有效率運作。

檢漏器也應被列入整體資料中心監控方案的一部分。透過策略性定位感應器,這些系統可針對整個資料中心的潛在災難性洩漏發出預先警告,包括乙二醇管、加溼管、凝水泵與排水管、架空式管路與裝置,以及天花板上排水排的洩漏情形。

藉由乙太網路連接功能、SMNP與Telnet通訊的傳輸介面,以及透過Modbus和BACnet的管理系統建立整合,提供管理系統通訊或其他裝置的通訊功能。基礎設備資料結合中央管理平台時,跨資料中心的系統即時操作資料可促進資料中心性能的改善:

改善可用性

能夠立即收到故障或可能導致故障事件的通知,以更快速有效處理系統問題。監控系統的資料可進一步用來分析設備運作趨勢以及發展更有效的防護措施。再者,監控系統提供的資料中心基礎設備可視性與動態控制,可協助防止運作環境變動時所造成的故障情形。舉例來說,關閉機櫃中電力超出負荷的插座(但可能仍有實際空間)能預防電路超載。另外,發現伺服器進氣入口溫度持續上升時,可能表示需要再多設一列空調裝置,以免過熱造成伺服器關機。

增加效率

監控設備、列、機櫃及裝置層級的電源,以更有效率地載入電源供應並動態管理空調。針對基礎設備效率的可視性更高,可協助做出正確決策以維持效率與可用性之間的平衡。此外,自動收集、整合並分析資料的功能讓資料中心的員工能夠專心處理更具策略影響性的IT問題。

容量管理

有效的需求預測與容量規劃對於有效資料中心管理來說越來越重要。資料中心基礎設備監控功能可協助辨識和量化影響資料中心容量的模式。透過持續查看系統容量與性能,組織就能以更適合的設備重新調整和優化基礎設備系統的使用情形(無需等到失去可靠性時),並釋放擱置的容量。

DCIM技術進展快速,下一代的系統即將提供真正一致性的資料中心運作檢視,其整合IT與基礎設備系統的資料。當此新系統完成時,真正的全面性資料中心即可宣告誕生。


追蹤我們Featrue us

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!