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您现在的位置 首页 -- 智能PUE提高数据中心机房运转效率
发布时间:2014-10-15
来自: 机房360

智能PUE提高数据中心机房运转效率

    智能PDU的功能最主要的两个方面就是能源监控功能与环境监控功能,其环境监控功能主要表现在追踪环境因素并发出及时警示。管理员还可以比较环境数据和能耗数据以确定服务器能耗,并对检验针对机架内温度控制措施的实际效果。

  PDU(PowerDistributionUnit,电源分配单元),也就是我们常说的机柜用电源分配插座,PDU是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品,拥有不同的功能、安装方式和不同插位组合的多种系列规格,能为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案。PDU的应用,可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观,并使得机柜中电源的维护更加便利和可靠。

  在数据中心的规划中,电力及制冷系统的规划是一个数据中心营运效率的成功关键。数据中心的营运成本中,有非常大的一部分是电力费用,所以如何解决机房PUE值偏高的问题,提供足够的电力及有效率的制冷系统,是业主最为关心的问题。

  依照现今的趋势而言,数据中心的设备密集度越来越高,服务器的运算速度也越来越快。为了维持服务器设备在正常操作环境下运行,以避免设备宕机情况发生,因此许多机房不得不将进风温度设在非常低的温度,以确保信息设备不会过热宕机,但此做法将造成大量的能源消耗,进而导致居高不下的营运成本。传统的空调系统因为无法实时掌握服务器端的散热需求,因此对于制冷设备的控制往往只能依赖维持极低的环境运转条件,以避免长时运转的服务器设备因过热导致效能降低甚至造成宕机的情况发生。

  而通过在机房配置智能型PDU,管理员可实时有效地掌握设备的散热需求,此信息更可以作为控制空调设备的最佳重要参数。在冷却的需求端与供应端可以有效匹配的条件下再搭配隔离冷通道的建立,对于空调的电力支出可以大幅降低,整体机房的PUE也可大幅改善。

  智能型PDU实时掌控热负载

  早期建置的数据中心,对于机架型PDU的要求只在于电力的传送。如今随着对用电安全、耗能掌控的需求,越来越多的数据中心开始导入智能型PDU。通过智能型PDU的电力量测、插座开关及网络通信功能,管理人员可以远程掌控用电状况,包含电压、电流、功率、能耗等信息,从而可以在更精准地掌握每一机柜的热负载量的同时,搭配制冷系统进行实时动态调整冷却供给量,并计算冷却效率指标。

  目前,智能PDU在数据中心中的应用比例还不到25%。随着数据中心绿色化发展要求不断提高,客户认知度随之提升,智能PDU的比例正不断提高。

  精细化服务、低成本高效率、远程管理以及实时网络检测是智能PDU的主要特点。高效的网络运维系统将使运营商能够为客户提供更加精细化、便捷化、高效化、个性化的VIP级服务。在提高服务水平的同时进一步增强运营商的市场竞争实力。为客户提供高品质服务的同时,也大大地提高网络通信效率,降低突发事件造成的意外损失,有效降低运营商的IT运营维护成本。提高运营商在遇到网络设备或服务器设备出现故障时的响应能力和自主处理能力,在最短时间内迅速排除故障恢复系统正常运行,达到“一点控全局”的效果。

  由此可见,智能PDU的功能最主要的两个方面就是能源监控功能与环境监控功能,其环境监控功能主要表现在追踪环境因素并发出及时警示。管理员还可以比较环境数据和能耗数据以确定服务器能耗,并对检验针对机架内温度控制措施的实际效果。

  以数据中心设备而言,不同性质的设备,如网络交换器、储存设备、一般服务器、刀片服务器及高效能运算计算机(HPC)等,其能耗高低有相当大的差距,因此对于空调系统控制的精准度已超过传统仅依靠一两项参数反馈来控制可以满足。通过智能型PDU,实时精准掌握每一机柜的热负载,并搭配隔离式冷热通道系统建立,才能以最经济有效的方式来提升空调系统的能源使用效率。

  对比基本型PDU及智能PDU,以ATEN公司的产品为例,ATEN基本型PDU采用电力分配与网络通信分离式的设计,满足用户基本的电力监控需求,通过与节能盒的连接,可以同时满足安全可靠与智能监控的优点,并提升可维护性及可靠度。而高阶的智能型PDU,则可针对每一插座进行电力的量测,可精准地掌控每一台设备的用电信息,通过管理软件、Web界面进行远程管理。

  精确控制机房制冷

  传统机房精密空调的控制方式在无法实时掌握负载变化的情况下,仅可通过维持固定几项参数设定值(如设备送/回风温湿度条件)的方式达到稳定控制运转条件的目的。此方式虽可通过除湿、加湿、再热等空气处理程序维持机房环境处于合适于设备操作运转的条件,但由于缺少负载端实时需求信息,因此无法使用最有效率的方式完成系统操作,进而造成耗费大量的电力需求。

  一般在空调设备的耗能比较中,占系统耗能程度最高的是冰水主机,其次才是末端的加湿器、再热器及送风机等设备。在传统的控制中往往为了将环境控制在极低的环境温度下,因此空调设备允许较低冰水温度供应,如此一来除了造成主机耗能增加外,另外会导致机房内部相对湿度因除湿的关系而降低,为了避免相对湿度过低产生静电问题,因此又必须再通过加湿的程序以满足环境需求,由此可知传统空调系统如此耗能的原因。

  由于机房的热负载原属于显热性质,因此只要系统在冷却过程没有过多的效率损失其实是可以接受较高的设备供水温度。当环境不因过低水温造成湿度过低时,加湿再热等耗能设备几乎就可以从机房内移除。

  解决冰水供应温度过低的问题后,另一个问题就是送风机的能耗。在机房环境中造成送风效率降低的问题主要是混风的问题,以及冷空气在开放环境下不易控制,因此无法确保冷却设备供应的冷空气可以被服务器设备控制,为解决此问题则必须建立良好的冷空气输送系统。当送风效率提升后,设备送风机就可以配合热负载需求进行加卸载控制。

  创新制冷技术

  在机房空调控制中一定要先确保系统的送风条件可不被影响的情况下送至服务器的入口端,因此ATEN提出了冷通道隔离的手法来完成此控制目的。通过冷却盒的安装,可确?盏魃璞腹┯Φ睦淇掌换崾芑肪车挠跋熘苯铀腿敕衿骰袢肟诙,如此一来可有效提升送风端的能源使用效率。

  而在ATEN节能盒中通过有效掌握实时热负载需求与实时环境参数信息可计算出空调系统最佳冰水供应温度设定与系统风量设定值。由于节能盒可有效结合空调需求设备与电源供应设备,因此可在满足各种热负载需求条件下计算出最佳冰水供水温度及设备送风量,此方式取代传统间接反馈控制(较耗能的控制程序),以达到最佳化节能运转的目的。

 
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