IDC數據中心機房降耗方案研究

張建波

昆明理工大學津橋學院

IDC數據中心機房降耗方案研究

張建波

昆明理工大學津橋學院

IDC在我國的發展十分迅速，IDC機房建設的數量與規模也在不斷擴大，但是目前我國IDC機房的PUE值卻遠高于西方發達國家的平均水平，這與國家可持續發展的經濟發展觀以及我國節能減排工作的倡議是違背的。在此背景下，筆者對我過當前IDC機房能耗現狀進行總結和能耗值偏高的原因進行分析，并結合實際情況提出合理可行的降耗方案，進而希望這些方案可以為我國IDC機房的建設和改造提供些許參考價值，為我國節能減排和可持續發展貢獻綿薄之力。

IDC；機房；節能降耗

引言

Internet Data Center（簡稱IDC）即互聯網數據中心，該技術依托于互聯網，從概念上我們也可以將它理解為商業化的公共互聯網機房，它的作用是為數據的集中收集、存儲和處理的設備提供運行維護的設施基地及相關服務等。IDC在我國的發展十分迅速，IDC機房建設的數量與規模也在不斷擴大，但是目前我國IDC機房的PUE值卻遠高于西方發達國家的平均水平，這與國家可持續發展的經濟發展觀以及我國節能減排工作的倡議是違背的，所以各企業應主動加大對IDC節能減排工作的開展。筆者在此背景下，對我國當前IDC機房的能耗現狀及原因進行分析，并提出相應的節能降耗方案。

1.國內IDC機房能耗現狀及原因分析

1.1 國內IDC機房能耗現狀

PUE是IDC機房能耗的指標，其算法是數據中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源的比值，基準是2，越是接近1該數據中心的降耗水平越高。目前我國大型具有規模化和體系化的IDC運營公司，IDC機房PUE普遍在2到3之間，而國外發達國家如Facebook等知名互聯網企業IDC機房PUE值普遍都在1.5以下，甚至更低，可見我國這些企業在IDC機房建設和改造中還需要不斷向這些企業借鑒采用的降耗技術。

我國以騰訊等公司為首的大型互聯網龍頭企業已經開始了IKC機房降耗實踐，如騰訊公司當前數據中心的節能性能比普通的數據中心節能已經超過了20%。雖然我國這些互聯網劇透在IDC節能上已經取得了一定的成果和進展，但是我國目前IDC能耗大的問題仍然很普遍，節能降耗仍有改進提升的空間。

1.2 國內IDC機房能耗原因分析

IDC機房能耗是由IDC機房設備用電損耗、空調制冷系統用電損耗（比重最大）、供電系統用電損耗及其他一些輔助設備用電損耗組成，我國IDC機房PUE指偏高的原因有：

（1）在我國大多數的IDC機房中，IDC機房設備能耗偏高；

（2）由于機房布局、業務等原因，空調制冷系統利用率低；

（3）供電系統布局不合理，供電線路冗余、供電設備利用率低，供電系統損耗嚴重；

（4）未能優化配置導致數據中心機房的能耗。

2.IDC機房節能降耗方案

2.1IDC機房建設和改造的基本原則

在對新IDC機房建設和高能耗的IDC機房改造時，需要根據數據中心機房的特點進行合理的、有針對性的建設和改造，是在充分考慮眾多影響因素，綜合考慮IDC機房的經濟效益的情況下，實現經濟效益與節能效益相結合的節能降耗改進。

2.2IDC機房新建和改造采用能耗低的機房設備

隨著現代科技的進步，新設備的性能不斷提高，能耗在有些情況下比舊設備甚至更低，所以在IDC機房新建和改造時，若經濟條件允許，可適當購置些性能好、擴展性高、集成度高但相對能耗較低的新型設備，切忌盲目購置與更換大容量設備，應遵循按需購置的原則，避免浪費。

2.3 選用合理的空調系統

由IDC機房能耗占比可以看出，空調系統的能耗在總能耗中占比最大，約是40%左右。因此，在IDC機房建設和改造過程中，空調系統的布局是重中之重，通過合理的設計和安裝降低空調系統的能耗，將非常有效地降低IDC機房整體的能耗值。

2.4 優化供電方案和改進供電設備

IDC機房供電系統為保證供電的正常運行，常常會采用冗余的供電設計和設備，這對電能的損耗不容小覷，特別是不間斷供電系統設備的能耗普遍較大且諧波較多，很容易造成諧波污染進一步擴大供電系統的能耗。綜上所述，我們必須對IDC機房的供電系統進行優化和改進。具體的優化改進措施可根據IDC機房中的用電設備的實際使用情況進行分析總結。如從提高IDC機房電能利用率上講，對一些要求不高的設備或用戶，不對其設置備用電源；如針對不間斷供電系統中設備損耗大、諧波污染的問題，可以采用高壓直流供電系統代替傳統的UPS系統，江蘇電信使用高壓直流系統后將電能利用率提高了約15%，節能降耗效果十分良好，該經驗值得學習借鑒。

2.5 合理布局機房和優化機柜散熱方式

在IDC機房的布局中，如果產熱設備和散熱設備布局不合理、機柜散熱方案制定不合適，那么機房整體的散熱都將受到嚴重影響，更可能會因溫度過高而導致高危引發損失。所以在對IDC機房布局的時候，應盡量把握以下幾個原則：

（1）將發熱量高的設備盡可能的分散擺放，應保證其散熱的流通性；

（2）應選擇遵循前進后出、水平通風進排風結構相同的機柜；

（3）防止冷熱氣流混合，保證設備進行冷卻的進風溫度恒定；

（4）減少障礙物，保持機房邱柳流通途徑的順暢。

3.結束語

本文通過總結當前我國IDC機房能耗的現狀和對IDC機房能耗值偏高的原因進行分析，根據IDC機房建設和改造的基本原則，結合IDC機房能耗值偏高的的原因給出了一些合理可行的機房降耗方案，希望這些方案可以為我國IDC機房的建設和改造提供些許參考價值，為我國節能減排和可持續發展貢獻綿薄之力。

[l]蘇玉良論企業級IDC節能策略[J].資源節約與環保,2013(2).

[2]蘇玉卓,操明立.IDC節能措施探討[J].田郵電設計技術,2010, 10：007.

[3]曹穎.通信企業IDC機房節能減排的研究[D].上海交通大學, 2012.

[4]古燕鋒.IDC機房節能減排技術的應用實踐探討[J]中國新通信,2013,15(6)：49-50.

[5]郭偉祥.互聯網數據中心節能減排評估研究[J].現代電信科技,2012(10)：15-18.