建设绿色数据中心机房三要素

标签:CIO技术前沿数据中心

访客:30710  发表于:2012-06-19 10:43:17

一、数据中心建筑的自身绿化

绿色数据中心应该参照什么设计标准,业界尚未有公认标准,但有一定经验和共识。在数据中心建设初期,对建筑自身的环保和节能考虑,是迈向绿色环保的第一步。在数据中心机房的基础建设阶段,机房设计要做整体保温处理方案,如隔热、隔音、保温、防辐射、屏蔽等;同时避免使用有害、有害、易挥发、易老化变形的建筑材料。

首先,在设计上要考虑隔热、保温和防止辐射。常用的措施有,机房区的建筑物外墙均不设外窗,以减少太阳辐射热进入机房,减少房间的热损耗。还有,建筑外墙结构采用高效率保温隔热材料和设计,以减少数据中心机房冷量损失;在建筑内墙体、楼面采用保温隔热设计。这些措施,都可以较好的减少数据中心机房与外界的热交换,节约能耗。在隐蔽工程中应该注意,当竖井通过楼层时,避免电力线干扰通信传输,尽量保持间距50~60cm。机房采用15~30cm活动地板,合理有效地设计通风管道。

其次,在材料的选择上,限制有害材料的选用。在外墙体,避免使用吸光材料或含有毒的塑料装修材料。尤其在机房内部,绿色和环保的要求极为严格。吊顶和墙面装修材料和构架应使用阻燃型装修材料,表面要经过阻燃涂覆处理;机房地板优先使用防静电活动地板;机房内部采用隔音、防尘的双层合金玻璃窗,配遮光窗帘。机房内采用节能照明灯具,合理考虑照明、空调和湿度设备的配置关系。

再有,机房平面布局注重功能区合理划分。机房内各个系统的建设要依托于建筑环境中,受到机房建筑结构、平面布局这些因素的制约,如建筑层高、形状、面积等。数据中心机房主体建筑平面布局注重功能性设计,建筑造型设计以简单实用为目标。避免因设计缺陷而导致材料浪费或能耗增高。

二、机房内设备、设施合理布置

数据中心机房内设置摆放着几十台、甚至上百台服务器,以及大量磁盘阵列等设备,同时要把这些设备通过网络级联起来,并且还有用协同工作软件和设备把它们管理起来,这就有可能造成设备众多、效率低下、占地空间大的现象,机房的供电、静音、空调、散热等问题都一一显示出来机房内部的设备。如何提高数据中心的效能、降低电力损耗、减少占地空间和提高集约化水平是一项系统工程。

在满足系统可靠性的前提下,合理确定机房等级和系统配置,可以降低投资,减少能源消耗。在设备的合理布置上,主要涉及IT设备、机柜以及一些辅助设备和设施。

1. IT设备的摆放

随着刀片式服务器的产生,它们的摆放位置至关重要。如果将高功率负载和高密度、发热量大的服务器组合摆放在一个机柜内,这样便会出现一个高密设备度群,形成了一个巨大的发热群体,最容易导致数据中心的局部过热现象。面对这样问题,可以将这些高功率设备和高密度服务器均分在每个机柜内,这样就不会出现高功率高密度设备群,也无法形成数据中心的热点和冷却的难点,将降低制冷设备运行费用和采购费用。

2. 机柜的摆放

以往在机柜布局中,人们为了美观和便于观察,常常会将所有的机柜朝同一个方向摆放。如果按照这种摆放方式,机柜盲板有效阻挡冷热空气的效果将大打折扣。正确的摆放方式应该是将服务器机柜面对面或背对背的摆放方式摆放,这样变形成了冷风通道和热风通道,机柜之间的冷热风不会混合在一起,形成短路气流,有效提到制冷效果,保护好冷热通道不被破坏。即当机柜内或机架上的设备为前进风/后出风方式冷却时,机柜或机架的布置宜采用面对面、背对背方式。

3. 空调和制冷设备

目前,冷却问题已经成为数据中心计算能力的首要制约因素。对此,大部分用户都选择“添加更精密的机房专用空调设备、架空地板/加大出风口地板通风量、额外空调配置、添加排风装置”等手段来解决散热困扰,这样即花费了大量资源,而实际上,却忽略掉了一些容易实施、代价非常小的措施,如在机柜内部应用几十元的导流板、封闭和隔离热通道、冷热通道设置等。

因此,在具体应用中,地面采用防静电活动地板,架空30cm。房间应有专用空调,并在中间有铝合金隔断等。而在空调的选择上,大型机房宜采用水冷冷水机组空调系统,空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式。此外,针对机柜的冷却方式,液冷系统(LCP)也渐成为打造绿色机房的佳选。

4. 电源设备和照明设施

针对数据中心机房,UPS等电源系统应该采用节省空间的紧凑式设计,具有内置旁路维护开关以及可扩展的电池,尽量降低用户的总体拥有成本。主机房和辅助区内的主要照明光源应采用高效节能荧光灯(安装控制器或定时器),灯具应采用分区、分组的控制措施。这可以直接节约照明费用,并节约冷却费用。

另外,还要多说一条选型上的建议。在机房显示设备方面,传统的CRT显示设备正被LCD显示设备替代。而LCD还不是最节能的显示设备,比如LED和OLED就比其更节能,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏能够显着节省电能,耗电量可做到LCD的1/6,机房如能采用这样的显示器无疑能更绿色。

5. 辅助和配套设施

数据中心要建设专用的送风通道。数据中心的设备由于能耗大,发热量也大,下送风方式效果最好,因此必须在机房设置地板,建立专用的下送风通道。设备间的室温应保持在摄氏15度至30度之间,相对湿度应保持在45%至65%之间。设备间应安装符合法规要求的消防系统,应使用防火防盗门、至少能耐火1小时的防火墙。

三、全面优化机房

绿色应该体现在通过科学的机房配置建设设计或改善,来形成动力环境最优化的配置,实现初始投入最小化。在保障机房设备稳定运营的同时,达到节能减耗。同时服务器、网络存储等设备要实现最大化的效能比。

这不仅仅要求从数据中心的设备和应用层面来进行优化,还需要从机房、供电等周边环境来改善数据中心能耗问题。绿色数据中心建设是一个系统工程,它不仅依仗着IT技术发展的驱动,而且也和建筑、建筑技术发展有关。当我们看到了希望和前途的同时,也要认识到绿色数据中心的建设任重道远。

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