提高数据中心能效和降低能源成本的五种方法

作者:兰洋科技    浏览量:3724    时间:2023年04月21日    标签: 冷却系统 节能减排 碳排放 PUE

由于数据中心行业的快速发展,数据中心能源消耗备受关注。如果数据中心电力基础设施设计不当或过时,运营数据中心可能会造成财务负担。根据国际能源署的数据,数据中心消耗了全球 1% 的能源,预计到 2025 年它们将消耗全球 1/5 的电力供应。

然而,通过实施一系列明智的管理选择,即使是小型数据中心也可以节省数千美元。以下是数据中心提高能源效率同时大幅降低运营成本的一些最明智的方法。

提高数据中心能效和降低能源成本的五种方法

1.投资现代冷却系统

在大多数数据中心,冷却设备占水电费的30%到60%这一事实令人担忧。其实,数字不必如此可怕,因为大部分消耗的功率是低效实践和未能满足诸如ASHRAE设定的设备操作推荐设置的结果。假设一个拥有 1000 台服务器的数据中心只需降 25%的冷却成本即可轻松节省数万美元。

通过引入简单且可实施的冷却解决方案,企业可以减少巨大的公用事业负荷。首先,数据中心必须部署热通道/冷通道配置。通过交替冷通道和热空气排放,可以创造更均匀的空气温度。为防止来自两个通道的空气混合,如可以在设备外壳内使用盲板。

尽量减少影响大约60%的冷空气供应的“旁路气流”。确保冷空气循环回冷却装置,而不是在整个数据中心循环。机房空调装置的方向必须垂直于热通道并朝向机柜,以最大限度地提高冷却效率。

数据中心可以通过投资空气处理器和冷却器来进一步加速冷却输出。后者配备了高端技术,例如空气或水侧节能器、变频驱动器 (VFD)、湿度设置和温度调节。

2.基于软件的智能设计

专家认为,提高数据中心能效归结为一个简单的问题,即哪些解决方案能够以最少的硬件需求提供最大的工作负载。基于软件的智能设计和存储解决方案可以确保更高的可用性。

数据中心必须识别未充分利用的设备并降低功率。从长远来看,摆脱未充分利用的应用并实施更具成本效益的方式来满足需求会更具成本效益。

现代 IT 设备也可以在较温暖的环境中安全运行,而不是让设备过冷,从而浪费金钱和能源。通过使用温度传感器和数据中心基础设施管理 (DCIM) 软件,可以安全地升高温度,同时确保设备的效率和安全性。

这是通过调整温度传感器来实现的。最好的方法是在一个机架中放置不超过六个传感器。通过安装 DCIM 软件,可以调整适当的机架入口阈值,一旦出现过热危险就会提醒。

现代DCIM工具配备内置冷却图表,可帮助企业实现对建议变更的合规性。还必须参考冷却图表,以确保没有违反任何相关行业和国家规定。此外,密切关注热量并定期检查数据中心的温度趋势。

数据中心为提高该部门的效率可以做的最后一件事是删除“过时软件”,它们会通过使用过多的CPU运行来耗电。相反,配备更高效的软件,可以减少CPU计算耗能,并在相同的功率输入下产生更大的处理输出。

3.利用虚拟化

虚拟化允许数据中心将服务器和存储整合到一个共享平台上,同时保持应用、操作系统和数据之间所需的隔离。可以在与其他应用共享硬件的虚拟机上运行大多数应用。这通过显着减少存储设备和服务器的数量来提高硬件利用率并降低功耗率。这很重要,因为根据一项研究,存储和服务器加起来占数据中心能耗的50%以上。

整合硬件和选择虚拟化是数据中心减少对更多空间、更大功率和冷却资源需求的好方法。通过减少实物资产的数量,数据中心可以自动降低所有相关成本。

同样,为了最大化输出,DCIM软件将不可避免。不仅可以跟踪所有物理资产的位置,还可以密切关注功耗和幽灵服务器。它还将使管理员能够确定容量利用情况,以便在更少的机架中安全部署更多的设备。该软件还使数据中心能够确定衡量性能的关键指标,例如CPU利用率、系统进程、内存使用情况、每个集群的虚拟机、主机数量、每个应用程序和操作系统的主机等。

虽然虚拟化可能是许多能源相关问题的解决方案,但它并不能解决所有问题。一定数量的未充分利用的设备将不可避免地满足周期性的峰值负载。但是,它在更有效地迁移工作负载方面仍有很长的路要走。

4.创新征税

实施创新征税是提高数据中心效率的另一种方式。许多组织已经引入了绿色数据中心计划,以在内部用户和外部客户中启动节能实践。关键是要确保所有相关方的合规性。

通过根据消耗的能源向客户征税,数据中心可以推动围绕能源效率的意识和问责文化,确保更好的消费行为。

5.利用气流管理

实施气流管理是一项重要的节能措施。采用高架地板的数据中心很容易出现不受控制的空气泄漏,导致进入 IT 设备的冷空气量不成比例。节能数据中心必须正确密封高架地板,并清除地板下不必要的堵塞物。

地板下的堵塞物也是阻止冷空气到达IT设备的原因。这反过来会导致风扇能量附加以及更高的HVAC送风温度。可以使用可视化方法研究气流模式来控制此类堵塞。地板下的任何障碍物都必须移除或重新安置。必须立即修复主要在管道和电缆穿透点处的空气泄漏。此外,高品质温度传感器的安装极大地帮助了优化过程。

如果无法控制地板下的堵塞和杂乱,架空电缆桥架是最佳选择。施耐德电气研究表明,此举可将冷却风扇功耗降低24%。

结论

虽然上述做法在确保更高的数据中心能源效率方面绝不是详尽无遗的,但它们仍然构成了一系列可实施的解决方案,这些解决方案几乎不需要或不需要外部成本即可获得巨大的投资回报。关键是要营造一种意识文化,可以最大限度地减少能源密集型设备不必要的电力消耗。

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