周报全文
2008-07-08 13:37    文章来源:网界网

[周报全文]世纪互联的绿色实践

作者:网界网 蒙克


也许您的企业无法像微软那样把数据中心建在西伯利亚,也不能像谷歌那样让数据中心坐落在河流旁边,但仍有许多方法能帮您实现节能的目标。世纪互联绿色数据中心建设上的实践,也许能为您提供一些经验,一些勇气和一些说服自己的理由。

【CNW.com.cn 专稿】作为一家民营企业,世纪互联数据中心有限公司(简称世纪互联)显然没有过多的资金可以浪费;而作为一家在IDC领域耕耘了12年的互联网基础设施服务商,世纪互联又显然有着建设、运维数据中心的丰富经验。这两点叠加在一起,或许促成了世纪互联在绿色数据中心建设上敢于吃螃蟹的勇气。

记者最近走访了世纪互联工程技术服务有限公司设计部总监姜俊海,有幸了解到世纪互联与日本第二大运营商KDDI合资建设的M5数据中心的最新情况,为他们在绿色节能方面的努力深受鼓舞。

世纪互联工程技术服务有限公司设计部总监

世纪互联工程技术服务有限公司设计部总监 姜俊海

总面积为4700平方米的M5是参照 ANSI(美国国家标准协会)& TIA(美国电信产业协会)-942 T4级主要标准设计建设的,总投资达7000多万元人民币。数据中心所在的楼为五层建筑,按抗震8度设计,其中一层、二层用于数据中心。M5采用大开间机房,机房走廊两侧安装防火玻璃,VIP区之间采用铁网隔断,并可随需调整户型。在供电方面,M5采用双路冗余电力系统,目前机柜的平均负荷为2KVA,后期将扩容到4KVA。同时,M5还采用了英国WILSON柴油发电机组,可在公共电网断电时支持机组满载运行24小时。

但是,给记者最大冲击的并不是这些数据和表象,而是M5为了实现绿色节能而尝试新技术、新设备的勇气,以及在建造之前设计细节上的充分考虑。

节能主角:冷冻水空调系统和板式换热器

数据中心最怕水,因为里面充满了各种各样的依赖电力工作的机器设备,但节能的数据中心或许与水有着解不开的渊源。

在传统的使用风冷空调的数据中心外墙上,挂满了一排排空调室外机,使得下一排空调排出的热气很快就又被上一排吸了进去,如此造成空调效率大大降低。并且如果是上万平方米的大型数据中心,排到空气中的大量热气甚至对周围的环境温度会有明显的改变。

水冷式空调的工作原理则不同,不仅产生单位冷量所耗费的电力比风冷空调低,并且产生的热量主要是靠冷却塔水的蒸发带走,不会对周围环境造成影响。

当然,水冷式空调系统的结构要比风冷式空调复杂。据姜俊海介绍,在M5数据中心使用的水冷式空调系统中,包括冷冻水生产系统(冷水机组+冷却塔)和梅兰日兰STULZ水冷型精密空调,以及监控冷水机组的美国江森控制系统。此外,还有较为复杂的传送冷水的管路系统。

姜俊海曾经精确地测算过,在一个6000平方米的机房中,如果所需的总冷量约为6000KW,以此为基数来计算,风冷空调系统的电源输入总功率要比水冷系统的电源输入总功率高33%,也就是功耗高33%

M5数据中心还有另外一个节能秘笈——板式换热器。板式换热器是利用冬天室外的冷空气为数据中心散热。在北京,每年冬天室外温度低于5℃的时间有3个月以上,这是板式换热器发挥作用的绝佳时刻。据姜俊海的测算,在上面所说的6000平方米的机房中,如果使用板式换热器,在室外温度低于5℃时,可以关掉冷水机组。此时,风冷空调系统比水冷系统的电源输入总功率高215%

M5数据中心中使用的板式换热器(左)、可调节通风率的通风地板(右)

M5数据中心中使用的板式换热器(左)、可调节通风率的通风地板(右)

M5的第三个节能秘笈是使用湿膜加湿器。精密空调当然可以为机房加湿,但代价要大得多,而湿膜加湿器的功率消耗仅是空调加湿器的5%左右。

不过,使用上述水冷空调系统、板式换热器系统等设备的一次性投资要比风冷式空调高30%40%,但姜俊海表示,大约两年就可以收回投资。“当然,如果机房较小,用水冷式空调就不太划算,因为其系统较为复杂。”姜俊海说。根据使用经验,他认为3000~5000平方米以上机房用水冷空调较合算。

并不娇贵的IT设备

“机房温度测量点的选择很有讲究。国家现行机房标准规定的机房温度(23+/-2度)本身就偏低,如果再选择热通道来测量,这样无形中就让机房的运行温度比实际需要的低很多。单是这一点就造成了电力的巨大浪费。”姜俊海认为,现在的数据中心把IT设备当成了娇贵的孩子来养,事实上,服务器等设备对数据中心环境的要求远没有那么严苛。主流品牌服务器要求的工作温度多在10~35℃之间,湿度多在20%80%之间。因此,可以适当调高数据中心的工作温度来达到节能的目的。

与此同时,就像俗语所说:“魔鬼存在于细节之中”。用户也许采用了更节能的服务器和存储设备,也许采购中注意到了UPS的供电效率,但他们是否知道:机柜摆放方式、机柜本身的结构设计、地板高度及出风口大小等细节都可以成为机房节能与否的重要因素呢?

M5机房中,采用了冷热走廊设计,即机柜是面对面、背对背安装。冷通道布置风口地板,所有冷风在这里从地板下吹出来,送到服务器的正面,经过服务器后的热空气来到热通道、然后传输到天花板的热风口,最后经天花板上面的空间送到空调的回风口。这减少了冷热空气混合的机会,大大提高了制冷效率。

此外,据姜俊海介绍,世纪互联还自己设计机柜,通过增大机柜门上的通风网孔,使通风率达到74%,机构的前后门和侧板均可快速拆卸。这样,在功率高于每机柜4KVA时,可拆除机柜的后门,并安装将空气水平吸入柜内的抽风组件(ARU)。使用ARU后可以实现每个机柜6KVA-10KVA的密度。

地板是节能的另一个关键细节。M5数据中心使用了通风率可调节的高压铸铝地板,通风面积可大于50%,并且可以根据机柜负荷的高低来调节地板的通风率。

同时,M5机房的地板高度为780毫米,远高于我国2000年修订的机房建设标准中规定的300毫米,从而减少了空调冷风传送过程中的阻力。

采访中,姜俊海还介绍了这样的节能小窍门:在考虑UPS供电效率的同时,根据需要尽量选购大容量的UPS,这样不仅每千伏安的性价比更高,也更便于分配给机柜时减少边际损失。还可以在机柜没有安装设备的地方放上盲板,以免冷空气直接从缝隙中流到热通道中。

绿色数据中心呼唤专业设计

事实上,世纪互联设计、建造数据中心等许多经验都是在多年经营IDC的过程中摸索出来的。姜俊海说,由于国际上数据中心的建设实践发展很快,理念不断更新,使得缺乏经验和创新精神的机房设计成为建设国内新一代数据中心建设的重要障碍之一。

姜俊海告诉记者,目前国内有设计资质的规划院、设计院大多并不了解数据中心的实际需求,沿袭的设计理念,采用的设计标准与国际领先水平有不小的差距。而机房公司虽然对数据中心的理解比设计院要好,但由于其是施工方(按国家规定设计方和施工方不能是同一个单位),因此,往往不愿意在设计上花费太大精力。

有鉴于此,姜俊海透露,世纪互联已经成立了专门的工程技术服务公司,目前会把机房建设作为一个产品和一项服务推出,对外承接客户。“世纪互联在多年经营IDC的过程中摸索到了很多数据中心运营经验和数据,这为建造和维护新一代数据中心提供了宝贵的依据。”

比如,使用机房监控系统,从而把机房管理带向精确化,自动化亦是节约机房运维费用的一个良方。因为数据中心的成本不仅包括电力,人员成本同样是重要的费用支出项目。并且,使用机房环境监控系统可以更全面、更及时地监控机房中的各种安全因素。

世纪互联工程技术服务有限公司运维部总监李润生告诉记者,世纪互联没有安装环境监控系统的数据中心,运维人员要每天巡查4次,而M5数据中心每天则只需要巡查2次。

据了解,M5机房使用了共济科技公司生产的机房监控系统,可以对安防系统、消防系统、综合布线和机房内各种设备(包括UPS、配电柜、PDU、发电机组、精密空调等)的运行状态进行监控,包括漏水、漏油、温湿度、机柜电流、配电柜的各项参数等情况。这为数据中心的运维管理提供了极大的帮助。比如,机柜断电以前要靠人工巡视发现,现在监控系统会在第一时间报警,并会把信息发送到值班运维人员的手机上。再比如,机柜需要的冷量和通过的电流成正比,使用带电流显示的PDU之后,可以根据电流大小来调节地板出风口的大小,以达到节能效果。

目前,人们对绿色数据中心的概念当已是耳熟能详,实现绿色数据中心的种种良方也经常让人怦然心动。但是,面对现实中的各种阻碍,很多用户发现,建设绿色数据中心仍需要克服各种疑虑与重重阻力。

作为一家专业的提供IDC服务的公司,世纪互联在数据中心建设上的方法虽然不一定完全适用于企业数据中心的建设,但其通过不断实践和创新摸索出来的理念和经验或许能为身为用户的您提供一些参考、一些勇气和一些说服自己的理由。

M5与国际T4级数据中心主要建设标准比较

相关链接

M5数据中心采用的绿色环保措施

■ 采用冷冻水空调系统配合板式换热器、以及湿膜加湿器,节约电力并降低对周围环境的影响

■ 机房内采用冷热走廊设计,提供高达99.99%的可用性

■ 通风率可调节的高压铸铝通风地板具备 >50%的通风面积

■ 独立带锁的机柜,装有超级网孔门,通风率为74%

■ 在机柜没有安装设备的地方放上盲板,以免冷空气直接从缝隙中流到热通道中

■ 在单机柜功率高于4KVA时,可拆除机柜的后门,并安装将空气水平吸入柜内的抽风组件(ARU),从而为用户提供高密度解决方案,最高可达每个机柜10KVA

 

 

责任编辑:程永来

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