如何建设绿色的IDC

近年来,各行各业对信息技术的依赖日益增加,电脑已成为人们工作生活中不可或缺的一部分。而推动信息技术发展的引擎与保证是数据中心。数据中心是21世纪的信息工厂,是实现数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理等业务的服务平台。从物理层次看,数据中心主要由IT设备、配电系统和空调系统3部分构成。IT设备是实现数据中心功能的核心部分,用于数据处理(服务器)、数据存储(存储设备)以及通信(网络设备)。配电和空调系统则用以保障IT设备系统的正常运行。其中,配电系统用于直流、交流转换,并确保为IT设备提供可靠、高质量的电源;空调系统保障IT设备在正常的温度和湿度下工作。
集中式数据中心现已成为数据中心建设的发展趋势,企业规模越大,建设集中式数据中心的迫切性和重要性越大,企业取得的收益也会越显著。所以,建立起绿色数据中心势在必行。
何为标准的绿色数据中心?
绿色数据中心的评估标准是电能利用(PUEPowerUsageEffectiveness),PUE=数据中心的总用电量/IT设备的总用电量。数据中心电能利用率的物理含义是在其总输入电能中,到底有多少的电能真正被IT设备使用。数据中心的PUE值越小,则表示其用于确保IT设备安全运行所配套的,由UPS供电系统、空调系统、输入/输出供配电系统以及照明系统等所组成的动力和环境保障基础设施所消耗的功耗越小,随之也就越能体现机房的节能性。

目前国际上普遍的理解是,绿色数据中心是在传统的数据中心架构基础上,通过先进的技术和方案以达到最高能效以及最低的环境影响。绿色数据中心通过充分利用虚拟化和云计算等最新信息技术,满足企业数据安全标准并具有智能管理系统。从绿色数据中心的实现途径来看,主要有提高能效水平以及利用绿色能源两方面。

降低PUE提高能效水平
业内常用PUE(Power Usage Effectiveness)作为数据中心的能效指标来评价数据中心是否高效。PUE为数据中心总能耗与IT设备总能耗之比,PUE值越低,能效越高,说明更多的能源被用于IT设备来执行数据中心功能。绿色数据中心必须是高效的数据中心,其PUE通常低于1.6,有的甚至低至1.3.由于存在大量低能效水平的小型数据中心,我国数据中心的能效水平相比欧美发达国家偏低,在2.0~2.5范围内。以PUE为2的数据中心为例,IT设备是数据中心能耗的主要部分,占到50%,空调设备占到40%,配电系统占剩下的10%.若要达到绿色数据中心的标准,除了要应用高效节能的IT设备外,通过一系列节能措施降低空调系统和配电系统的能耗也极为关键。

通过提高能效来建设绿色数据中心在我国面临多方面的挑战。首先,标准的缺失带来了混乱。无论是系统集成商、设备商、建筑商还是解决方案提供商,都缺少整体性的统筹规划,在宣称绿色数据中心的同时常会出现“顾此失彼”的情况。其次,对于那些已经建成的小型数据中心,通常不具备用于提高能效的预算及相关人力资源。尤其是那些用于银行、金融机构、科研机构的数据中心,价格敏感度相比一般企业更低,其对于提高能效所做的努力和投资就更小了。再次,中国幅员辽阔,各地区建成绿色数据中心的难度有较大差异。理想的数据中心应该建立在温度较低地区,以减少冷却耗能。

充分利用绿色能源
随着数据中心的爆发式增长,仅仅通过节能已不能缓解节能减排的压力。选择绿色能源作为数据中心的电力来源,承担更多的社会责任,已成为数据中心发展的新趋势。尤其在欧美发达国家,数据中心运营商已不仅仅停留在提高能效这一途径,而开始利用绿色能源,如风能、太阳能、水能等作为绿色数据中心的电力来源。以美国市场为例,各大型IT公司都开始重视绿色能源的利用,雅虎和谷歌作为绿色能源利用的先行者,不断加大在选址以及绿色能源利用的投资,截至2011年其绿色能源占整个电力消耗的比例分别为56.4%和39.4%.而较为老牌的IT企业如IBM、亚马逊、苹果,其数据中心建设较早,未考虑到电力来源的问题,绿色能源在整个供电结构中占比较低,分别为12.1%、13.5%、15.3%.另外,作为拥有8亿多在线用户的全球最大的社交网络,Facebook的绿色能源占比为36.4%,并且已加大绿色能源的投资,其新建的位于瑞典的数据中心所消耗的电能100%来自风力发电。

利用绿色能源,把数据中心建设在绿色能源丰富地区,如风能丰富的内蒙古地区,是业内公认的美好愿景,但其发展面临着无法避免的困难和挑战。首先,统一的电价缺少经济激励。在我国,电价统一,无法将来自绿色能源的电与普通燃煤电厂的电区分开来。对于数据中心运营商来说,即使把数据中心建造在内蒙古,消耗来自风能的绿色能源,也只能接受国家电网统一的电价,而不能享受优惠的绿色能源电价。其次,从资产管理和设备维护的角度,大多数运营商不倾向于把数据中心建造得太偏远。除了那些大型企业,如三大电信运营商,很少有运营商可以做到工作人员可在一两个小时到达现场。而对于银行等可靠性要求更高的数据中心,机房与总部分离更是不现实的情况。最后,远距离数据中心其实是一个云的概念,在美国较为成熟,但在中国还是非常新兴的概念,缺乏相应的技术和设施。

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