高效資料中心的實現技巧

2021-09-23 12:50:05 字數 3334 閱讀 9781

不論是大型企業使用者還是中小型企業使用者都認為能耗是導致資料中心成本**的最根本原因。本文列出的9個實現高效資料中心的重要技巧,可能你會驚訝地發現這些技巧實際上都是很簡單、不需要太多成本就可以執行的。但是決定應用哪種資料中心節能策略取決於你的實際情況。

1、不可忽略基本的測量評估

有這樣一句操作效率的名言:「你無法控制沒有經過測量的事物。」我們發現,要想減少能源的浪費就必須從最基本的測量開始。如果你不知道能源都用到了什麼地方的話,你就不知道應該將重點方法哪。為了能夠幫助使用者對自己裝置進行測量,我們將測量分成了幾個部分:it系統、電力、冷卻裝置、照明。

2、對it系統進行虛擬化和整合

根據美國環保總署的統計,所有資料中心50%的能源使用都來自於伺服器和儲存裝置。現在伺服器虛擬化已經成為主流趨勢,這不僅能夠減少占地空間,還能節約能源和冷卻成本。

為了能夠全面了解伺服器虛擬化的技術優勢,你需要乙個提供了整合網路儲存的儲存架構。伺服器虛擬化所能實現的節能同樣也可以在儲存虛擬化方面實現:更少、更大型的儲存系統提供了更大的儲存容量、更好的利用率,最終減少占地空間,節約能耗和冷卻成本。

通過應用儲存和伺服器虛擬化,我們就遷移到了乙個更加高效的儲存模式下。我們用10臺最新的儲存系統替代了50臺已經相當陳舊的儲存裝置,在這個過程中,我們意識到應用儲存和伺服器虛擬化有以下一些好處:

儲存機架裝置從原來的25臺縮減到了現在的6臺

功耗需求從329千瓦降低到了現在的69千瓦

空調裝置需求降低了94噸

支援這些系統裝置的電力成本每年節省下60000美元

3、管理資料

在計畫儲存虛擬化應用的同時,我們還需要對現有的業務資料進行檢查。我們發現已經儲存的資料資訊中有將近50%都是可以刪除掉的。

控制住資料量瘋長的乙個主要辦法就是在最初的階段阻止資料快速增加。一般企業級磁碟卷可能包含上百萬個資料物件。當這些資料物件被修改、分配、備份或者歸檔之後,資料物件的副本就已經被反覆儲存了很多遍。

我們採取了重複資料刪除、cloning以及自動精簡配置等多種方案途徑,目的只有乙個,那就是刪除不需要的資料。

大多數it企業機構往往會在冷卻系統上花費掉大筆資金。製造企業通常根據自己的能耗水平估算或者工作負載峰值來進行計算的。那麼想想看,系統有多少時候是處於負載峰值的情況下工作的?那麼你有必要向他們一樣對你自己的系統進行冷卻嗎?

關鍵是要計算出精確的能源負載,這點不容易做好。為了能夠更好的估算出能源負載,我們在將裝置配置到資料中心之前還要在實驗環境下對這些裝置進行測試。通過這些測試,我們可以看出,系統基於功耗負載的測量要比基於上面提到的製造業的測量低30%到40%左右。了解到這一點之後,我們就可以監控每個機架裝置的能耗和使用率情況,相應地對冷卻系統進行調節,從而減少由於過度冷卻而浪費的成本和能源。

但是千萬不要就此停止。我們需要進一步適當地調節驅動器風扇的頻率。不同工作頻率的驅動器風扇轉速也有所不同,這主要取決於每個機架需要冷卻的程度,實際上我們並不需要讓這些風扇時刻以全速進行運轉。這些風扇不時地監控溫度並自動根據需要減速或者加速運轉,這樣做可以節省下不少的成本。實際上,風扇速度降低50%就可以相應地減少能耗約87%.

4、考慮資料中心冷卻的物理原則

這是乙個快速的物理迴圈——熱空氣上公升,冷空氣下降。資料中心通產採用的公升降板冷卻方法會耗費大量的能源。相反,我們可以在裝置前面放下乙個冷空氣的「屏障」,冷空氣在裝置之間流動,最後排出的熱空氣上公升到屋頂被排到室外。

然而,機架裝置的安裝非常重要,因為你不希望將一台裝置排出的廢氣引導到另一台裝置中。相反,我們會將裝置以「面對面」或者「背對背」的方式放置,這種被稱為「熱通道/冷通道」的排列方法因為其高效率已經成為資料中心的最佳排列方法。

由於我們的冷卻系統是處於機架裝置上方的,所以我們不需要乙個公升降地板(通常配置了輸送冷水的水管以及冷卻通道),這樣就節省了不少能源和裝置的占地空間。

5、資料中心的物理屏障

不論在熱通道/冷通道的高密度機架裝置是如何放置的,你都需要空氣流來防止熱廢氣進入冷空氣通道。這時候,我們就需要乙個低科技技術來解決這個問題。

當裝置排放出上公升的熱廢氣時,我們就需要應用乙個非常高效、重要的低成本技術。在熱通道的末端以及機架裝置冷卻通風系統上部使用一種聚乙烯基薄膜來隔離熱空氣——這就像冷凍食品櫥中的那樣。我們使用這種聚乙烯基薄膜來將熱空氣圈在熱通道內,並且在輸送管道和裝置之間建立起乙個物理屏障。

據我們估計,這種資料中心的物理屏障每年可以節省下100萬千瓦的功率。

冷空氣並不是冷卻系統的唯一途徑。為什麼不充分利用自然的力量?使用室外空氣作為流動的冷卻氣體,我們每年可以在能源支出上節省150萬美元。我們還在系統的一側安裝了節氣閥,來自動調節氣體的流進和流出。當室外空氣溫度低於設定溫度點時,節氣閥開啟讓室外氣體經過空氣過濾器流進冷卻系統。相反,當室外空氣溫度上公升到設定溫度點之上的時候,節氣閥關閉並啟動空調裝置。

這種做法不斷被改進,來更好地對冷卻系統進行調節。多虧有了我們的環境工程師,我們才能充分地利用室外空氣這個免費資源。最初我們將溫度設定在11攝氏度,然後逐漸提高到18攝氏度。不久我們還會把溫度提高到24攝氏度,這樣全年使用室外自由空氣來對系統進行冷卻的時間就佔到了總時間的85%.

6、隨時監控、隨時調節

另乙個可以提高資料中心效率的做法就是精確地、隨時地對環境進行監控。大多數資料中心以規模來計算工作負載,顯然有一些情況是不可**的。為了真正實現高效率,基於每台機架的檢測十分重要,而不是當資料中心某個範圍溫度增高的時候就啟動風扇工作。我們經常對我們的裝置環境進行測試和調節,多部溫度感應器平均可以測量出10到12攝氏度的溫差。

7、將電力轉換損耗降至最低

目前我們的資料中心不再是基於電池裝置的系統,而是基於使用可以動態儲存能源的ups裝置。能源來自交換機架構,並被輸送到每個ups裝置中的電力發動機中。飛輪儲存的能量可以產生相當於15秒至20秒的能源來保證我們的交換機操作正常進行。老式的電池ups和現在最好的ups裝置的能效分別為85%和94%,而飛輪ups的能效可以達到97.7%.能源損耗比電池ups少了一半。

8、**利用熱廢氣

隨著夏季溫度的不斷飆公升,能源需求和能源成本相應增長。在這個溫度和電力高峰時期,我們會使用天然氣供能系統來為資料中心提供能源。

第一,配電網安裝的在使用者處或其附近的小型發電機組坐落在使用者附近使得負荷的供電可靠性及電能質量都得到增強,這種被稱為「分布式發電」的方法可以削減能源成本、減少在轉換過程中的電力損耗。

第二個特點就是利用廢熱發電。這種方法利用在發電過程中產生的大量熱能。我們在一座資料中心中使用天然氣發電機產生的熱能來為吸收式冷卻機提供能源,我們的廢熱發電系統能效在75%到85%之間,每年能節省大約300000美元的資金。

9環境控制

標準化、可**的環境是任何高質量資料中心的基石。這不僅僅是關乎讓裝置冷卻、維持適當的濕度,你還需要考慮滅火、空氣氣流以及功率分配等因素。我曾經工作過的一家公司為了確保資料中心盡可能一塵不染,要求機房內不能存放任何紙板箱。這麼做是因為紙板顆粒可能會進入氣流中,潛在地汙染伺服器,因為分布機制是將冷空氣送到機架前端。這個例子可能有些極端,但是說明了這一點的重要性。

資料中心管理技巧

資料中心管理工作需要你定期學習新知識,這會使你的工作變得有趣或緊張 取決於在探索新主題時你所擁有的資源。下面讓我們看看2020年最受歡迎的searchdatacenter技巧,這些技巧可幫助你獲得知識並深入研究新的興趣領域。分析伺服器故障的主要原因 如果沒有伺服器,任何資料中心基礎架構都無法執行。這...

高效資料中心網路管理五大技巧

為有效管理資料中心網路,it團隊需要從小範圍拓撲開始,重新整理最新標準以及評估sdn等技術帶來的影響。資料中心網路管理是個多管齊下的過程,從拓撲開始著手,會有更多拓展空間。從這裡開始,管理員可以推動更高階的網路功能,包括軟體定義網路,但同時也需要仔細考慮採用的線纜型別 新興網路標準等。以下是了解資料...

高效資料中心網路管理五大技巧

為有效管理資料中心網路,it團隊需要從小範圍拓撲開始,重新整理最新標準以及評估sdn等技術帶來的影響。資料中心網路管理是個多管齊下的過程,從拓撲開始著手,會有更多拓展空間。從這裡開始,管理員可以推動更高階的網路功能,包括軟體定義網路,但同時也需要仔細考慮採用的線纜型別 新興網路標準等。以下是了解資料...