對(duì)于已經(jīng)建成投產(chǎn)的數(shù)據(jù)中心,如何實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能改造,需要從多方面考慮。本篇介紹了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能改造的幾種主要解決方法。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的迅速增長(zhǎng)、服務(wù)器數(shù)量的增加,機(jī)房的面積及規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,數(shù)據(jù)中心的能耗成本也迅速增加,并有趕超硬件成本的趨勢(shì)。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示,我國(guó)每年用于服務(wù)器的電源和冷卻的總開支超過(guò)了20億美元。
一、設(shè)計(jì)一套機(jī)房整體監(jiān)控系統(tǒng)
圖IT設(shè)備負(fù)載變化曲線
從機(jī)房負(fù)荷和空調(diào)冷量配置來(lái)看,機(jī)房一般設(shè)計(jì)為N+X的安全運(yùn)行模式,但從整個(gè)機(jī)房IT設(shè)備布局來(lái)看,由于機(jī)房面積較大,考慮其循環(huán)風(fēng)量及減少機(jī)房局部溫度死角等問(wèn)題,及負(fù)載設(shè)備功耗的動(dòng)態(tài)變化,精密空調(diào)群無(wú)法做到人為控制按照需求運(yùn)行,機(jī)房發(fā)熱量變化無(wú)規(guī)律可以遵循,所有室內(nèi)風(fēng)機(jī)全速運(yùn)行,壓縮機(jī)由每臺(tái)空調(diào)獨(dú)自按照自己的需求進(jìn)行控制,此種運(yùn)行模式從運(yùn)行費(fèi)用角度來(lái)說(shuō)是不經(jīng)濟(jì)節(jié)能的。如果強(qiáng)制空調(diào)群中的冗余設(shè)備進(jìn)行關(guān)機(jī)運(yùn)行,由于機(jī)房氣流組織及溫度變化規(guī)律很難掌握,人為控制空調(diào)的開機(jī)與關(guān)機(jī)也很難做到機(jī)房安全,因此可能存在局部溫度不可控的現(xiàn)象。因此,機(jī)房精密空調(diào)群控対?rùn)C(jī)房節(jié)能起到至關(guān)重要的意義。
機(jī)房專用空調(diào)群控節(jié)能的思路是:在保障機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行的前提下,通過(guò)減少冗余空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,來(lái)降低整個(gè)機(jī)房的能耗,實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的備份/輪循功能、層疊功能、避免競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)行功能、延時(shí)自啟動(dòng)功能。
結(jié)合曙光自適應(yīng)集群功率與能耗監(jiān)控系統(tǒng),進(jìn)行精密空調(diào)集群集中管理,管理軟件根據(jù)CPU占有率計(jì)算每一排的服務(wù)器功耗,根據(jù)負(fù)載分布情況及精密空調(diào)分布情況精確控制相應(yīng)位置空調(diào)的工作狀態(tài),其中主要包括壓縮機(jī)的啟停和空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)扇啟停。精密空調(diào)通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議轉(zhuǎn)換器通信,協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過(guò)以太網(wǎng)與管理節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作,這樣使不同廠家的精密空調(diào)(具有監(jiān)控功能)能夠通過(guò)曙光標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口與管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)安裝兩個(gè)無(wú)線溫濕度探頭,每排機(jī)柜構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方式形成一個(gè)溫濕度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至管理節(jié)點(diǎn),形成雙層監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),在監(jiān)測(cè)到服務(wù)器到溫的時(shí)候,開啟機(jī)房空調(diào),在節(jié)能的同時(shí)確保設(shè)備安全。
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