對話：構建綠色數據中心幾項具體措施

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美國某著名媒體記者Arthur Cole日前采訪了AdaptivCool公司產品營銷經理Wally Phelps，請他談了有關實現(xiàn)綠色數據中心的一些簡單步驟。

Cole: 許多關于綠色數據中心的討論都涉及到一些新技術，如虛擬化和低功率處理器。有沒有數據中心現(xiàn)在就可以做的減少耗電量的一些簡單的事情?

Phelps:一些簡單的節(jié)能措施包括，找出不起作用的服務器并且取消這些服務器的任務。許多研究顯示，正在運行的服務器有10%實際上是“僵尸”服務器。這些服務器消耗電源但是不做任何有用的工作。你還可以讓非時間緊要型存儲離線工作。待機的磁帶和光盤不需要電源，旋轉的硬盤需要電源。尋找能夠在本地邏輯地轉移到離線狀態(tài)的存儲，從而不必讓更多的硬盤連接到網絡。取消不必要的冗余存儲也是如此。

啟用服務器電源管理。這個功能就像筆記本電腦電源管理一樣。許多應用實例的響應時間也許比節(jié)省電源更重要，但是，有許多應用程序使用電源管理能夠進行很好的管理。此外，繼續(xù)執(zhí)行虛擬化計劃。把四臺或者更多的服務器合并為一臺服務器是非常節(jié)能的。待機服務器的耗電量是滿負荷工作的服務器耗電量的60%。當購買新的服務器的時候，要尋找節(jié)能的處理器和電源。繼續(xù)把服務器機架遷移到熱通道/冷通道。

在基礎設施方面，也有許多節(jié)省的機會。減少過度的冷卻就是一個機會。運行過多的冷卻設備將顯著降低冷卻效率，并不能使服務器更涼爽。事實上，許多研究的結果正好相反。有許多低成本的技術可以安全地減少過度的冷卻，并且仍然保持冷卻冗余度。

此外，找出熱氣在機架中再循環(huán)的證據，安裝擋板阻止這種現(xiàn)象。不過，不需要百分之百的擋板覆蓋，僅在有問題的地方安裝擋板。

你還要找出活動地板上面過多的電纜開孔，并且使用正確的材料堵住這些開孔，把有開孔的地板移到數據中需要冷卻的地方并且從熱通道中消除這些開孔的地板。解決數據中心中的熱點能夠減少整個冷卻的能源，因為不需要過度冷卻控制少量的熱點。

一項CFD(計算流體力學)分析能夠發(fā)現(xiàn)數據中心中的巨大機會以便節(jié)省能源和擴展一個站點有用的生命。進行內部的CFD分析需要規(guī)劃和資源。同其它分析一樣，無用數據輸入等于無用數據輸出，在沒有建立一個良好的基準模式的情況下，用太多的時間進行分析會在站點變化的同時發(fā)生錯誤。一些有競爭力的工程公司有豐富的知識和經驗，能夠提供準確的分析和提供有用的忠告。

總的來說，不用進行重要的升級就可以讓現(xiàn)有的站點實現(xiàn)總體節(jié)能30%的目標。一些簡單的節(jié)能任務包括找出不起作用的服務器并且取消這些服務器的任務。許多研究顯示，正在運行的服務器有10%實際上是"僵尸"服務器。它們消耗電源，但是不做任何有用的工作。

Cole: 你提到在服務器機房采用熱通道和冷通道。這是如何改善空氣流動的?

Phelps: 把熱空氣和冷空氣分開的任何東西都可以改善數據中心冷卻效率，在使用同樣數量的冷卻設備的條件下允許安裝和運行更多的IT設備。恰當地應用熱通道/冷通道方案能夠完成這個任務。具體做法是服務器機架排成幾個很長的不間斷的隊列，在空白的地方和集中在熱通道的冷卻設備回風系統(tǒng)之間安裝擋板。這基本上是僅向服務器進氣口提供冷卻空氣，讓熱的服務器廢氣直接流向冷卻設備回風系統(tǒng)。服務器將涼爽地運行，冷卻設備僅接受熱氣，提高Delta溫度(冷卻設備的各個部分之間的溫差)。

Cole: 你還建議提高整個機房的溫度。這會增加數據中心的風險嗎?

Phelps: 關鍵是直接冷卻服務器，而不是過度冷卻房間中不需要冷卻的其它部分。此外，過剩的冷卻設備應該處于熱待機狀態(tài)，能夠在需要的時候立即啟用。這將使整個房間的溫度提高，在保持重要的設備涼爽的同時節(jié)省能源。

Cole: 設施工程師談論有關空氣冷卻的Delta溫度。什么是Delta溫度?你如何知道你的Delta溫度是合適的或者是不合適的?

Phelps: Delta溫度是指冷卻(或者加熱)設備的各個部分之間的溫差。在數據中心有一些不同的Delta溫度測量方法。最簡單的方法是熱氣回風和冷空氣送風之間的溫差。另一個復雜的Delta溫度是冷卻設備與外部的熱排放設備之間的溫差。

提高Delta溫度可改善效率，也就是能以較少的耗電量提高每臺設備散熱量，同時提高冷卻設備的容量。典型的數據中心冷卻設備能夠在熱氣回風和冷氣送風之間保持華氏20度的Delta溫度。這就意味著一個普通的地板下送風系統(tǒng)的溫度是華氏58度，回風的溫度能夠高達華氏78度。實際上，大多數數據中心正在運行的Delta溫度不到這個溫度的一半，運行的效率非常低。對于典型的數據中心冷卻設備來說，送風和回風之間的目標Delta溫度應該在華氏15度左右，永遠不要超過華氏20度。

簡單提高冷卻設備的設定值是朝著正確的方向邁出了一步。然而，如果沒有熱負荷或者沒有許多混合的氣體，那就不會有幫助。要明顯提高Delta溫度，需要減少混合氣體、控制熱點、需要讓過剩的冷卻設備處于待機狀態(tài)，然后才能調整設定值。

Cole: 目前正在使用的服務器架構類型如何，特別是刀片式服務器。刀片式服務器是不是變得密度太大?我們似乎每一年都看到越來越薄的模塊，讓你在每平方英尺放入更多的處理能力。你認為刀片式服務器在什么地方將達到可接受的能源使用的極限?

Phelps: 刀片式服務器常常被誤解，刀片式服務器好像沒有事故。事實是刀片式服務器使用同樣的商用處理器，因此，能源和冷卻的要求比目前的機架服務器最多節(jié)省10%。廣告宣傳的10至12倍好處是把刀片式服務器的處理能力/耗電量比率與它們替換的已經使用3至5年的老式服務器進行比較。刀片式服務器與機架服務器相比的好處是減少了輸入/輸出電纜線和集中的管理。因此，向刀片式服務器轉移是有理由的，但是，并不是像人們通常想象的那樣。

另一個事實是：建設一個現(xiàn)代化數據中心的最大成本是電源和冷卻基礎設施，不是房屋成本或者活動地板空間。采用當前的密度更大的IT標準，甚至在每個機架8至10千瓦的密度，許多用戶發(fā)現(xiàn)首先不夠用的是電源、冷卻然后才是空間。使用外部的、昂貴的和非冗余的冷卻方法等手段向數據中心增加密度更大的服務器機架不會出現(xiàn)空間的問題，將支持每個機架10至15千瓦的極限。在10至15千瓦的水平，空氣冷卻是可以接受的、廉價的、并且可以達到足夠的密度。

當前的刀片式服務器每個機箱的工作電量是4千瓦，每個機架最多有4個機箱。每個裝滿機箱的機架是16千瓦。在未來幾年里，刀片式服務器機箱密度可能增加一倍，達到8千瓦。大多數用戶可能不會裝滿一個機架并且保持可行的冷卻極限，每個機架放置2個這種機箱。

未來是很難預測的，特別是在技術方面。但是，可以肯定地說，管理超過每個機箱8千瓦的刀片式服務器電源和冷卻將是一個挑戰(zhàn)。需要對極端密度進行成本/好處分析。當然，總是會有一些特殊環(huán)境能夠使用20至40千瓦的極端密度，例如大規(guī)模并行計算或者曼哈頓等極端高成本的地區(qū)。但是，事實是，在替代的冷卻方式是節(jié)省成本的和冗余的之前，極端密度的機架對于大多數數據中心來說都是不可行的。（IT專家網）