現(xiàn)如今,盡管IT業(yè)界的各種新興技術(shù)可能正發(fā)生著各種突飛猛進的快速變化,但每家數(shù)據(jù)中心仍然需要依賴電力資源的消耗來維持其運行能力。故而,數(shù)據(jù)中心運營商們?nèi)匀恍枰ㄟ^更新電源使用、冷卻和電氣設(shè)計方案,來提高數(shù)據(jù)中心的運營效率。
針對數(shù)據(jù)中心的能耗
即使當前的整個數(shù)據(jù)中心行業(yè)掀起了整合物理資源,并將部分的IT功能遷移到場外異地的新趨勢,但為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的各種設(shè)備供電仍然是一項不變的、且成本代價高昂的需求。而與此同時,盡管業(yè)界對于能源的需求并沒有改變,但持續(xù)減少能耗的方法仍一直在持續(xù)的演變著。
在本文中,作者Robert McFarlane將為我們廣大讀者諸君介紹一系列控制冷卻成本的方法,其中包括最近受到廣泛關(guān)注的密封遏制(containment)的方法。但是,通往更高效的數(shù)據(jù)中心運營的最重要一步可能是簡單地確定基礎(chǔ)設(shè)施使用的功率,并搞清楚相關(guān)的功率到底被用在了哪些領(lǐng)域。這方面的監(jiān)控和測量工作常常被忽略了,但是這恰恰是發(fā)現(xiàn)低效率癥結(jié)的關(guān)鍵,然后才可以通過采用諸如以更高電壓運行服務(wù)器和更新UPS不間斷電源基礎(chǔ)設(shè)施的方法來加以解決。
在文章的第二部分中,McFarlane把談?wù)撝攸c聚焦到了選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)管理系統(tǒng),以支持朝著更好的功率測量方向發(fā)展。而在文章的最后一部分中,Stephen Bigelow則與我們共同探討了另一大流行的話題:直流(DC)電源與交流(AC)電源。盡管目前AC的使用仍然更為廣泛,但他建議數(shù)據(jù)中心運營商們在某些情況下選擇采用DC可能會有助于提高能源效率。
相信在參閱了本文之后,或?qū)⒂兄谀髽I(yè)采用現(xiàn)代化的、信息更為全面的方法來解決數(shù)據(jù)中心供電的老大難問題。
數(shù)據(jù)中心更高效的電源使用策略
數(shù)據(jù)中心頭號最重要的需求無疑是電力資源。即使是最有效率的能源之星評級的服務(wù)器也需要消耗電力資源,而大多數(shù)支持基礎(chǔ)設(shè)施也是如此。電力資源是一種昂貴的商品,而且其成本價格還在不斷上漲變得更高,因此數(shù)據(jù)中心在運營過程中的電力節(jié)省無論是在企業(yè)財務(wù)方面還是在環(huán)境保護方面都是有意義的。
傳統(tǒng)上,冷卻系統(tǒng)一致是數(shù)據(jù)中心所運行的基礎(chǔ)設(shè)施中最為低效的部分,僅次于電力使用中的計算設(shè)備。近年來,主要的冷卻改進已經(jīng)顯示出了節(jié)能的能力,并且?guī)追N冷卻改進方案已被業(yè)界所廣泛采用。而與此同時,在電氣設(shè)計中,也已經(jīng)取得了同樣重要的進步,但大多數(shù)技術(shù)進步并不是眾所周知的,因此這些新技術(shù)的采用普及速度也較慢。而數(shù)據(jù)中心通過同時利用冷卻和功率技術(shù)的改進,可以實現(xiàn)最大幅度的能耗減少。
隨著新的系統(tǒng)和設(shè)計技術(shù)逐漸發(fā)揮其功效,新的最佳實踐方案也開始走到最前列。故而數(shù)據(jù)中心管理人員們需要更好地了解管理其基礎(chǔ)設(shè)施及其處理,存儲和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要性。原因很簡單:它們需要節(jié)省電費賬單。對于某些企業(yè)組織而言,還可能來自于其對于環(huán)境保護的企業(yè)負責。通過遵循最佳實踐方案,購買節(jié)能型硬件,安裝或升級到最新的電源和冷卻設(shè)備,以及對數(shù)據(jù)中心的所有元素實施恰當?shù)墓芾?,大多?shù)企業(yè)組織均可以大幅降低能耗,并提高效益。
測量功率使用,以實現(xiàn)更高的效率
即使到了提高能源效率的理念已經(jīng)深入人心的今天,大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的管理人員對于他們的設(shè)施到底使用了多少電力資源仍然并不清楚。
綠色網(wǎng)格組織是一家?guī)椭髽I(yè)組織節(jié)省能源,并履行環(huán)保責任的組織,該組織開發(fā)了兩項衡量和追蹤節(jié)能工作有效性的指標:電源使用效率(PUE)和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施效率(DCIE)。兩者計算的都是數(shù)據(jù)中心的所有設(shè)備所使用的總功率與計算設(shè)備所使用的功率之間的比率。總功率包括計算機、空調(diào)和中央機械設(shè)備、不間斷電源(UPS)和布線損耗、照明、甚至直接支持數(shù)據(jù)中心的辦公室所消耗的電力資源。
PUE是用總功率除以計算所消耗的功率得到的比值。運行效率最高的數(shù)據(jù)中心的PUE值可達1.2至1.5。但不幸的是,大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE值仍然在2.5到3.5的范圍內(nèi)。
DCIE是PUE的反比,即用計算所消耗的功率除以總功率,并且其表現(xiàn)形式為百分比。低PUE數(shù)值要比其等效的DCIE比例更令人印象深刻,這可能部分的解釋了為什么PUE目前已經(jīng)成為業(yè)界更加公認的測量效率的方法。
但是,無論數(shù)據(jù)中心是通過采用PUE還是DCIE來測量其能源效率,都需要獲得進行計算所需要的具體數(shù)據(jù),而這在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的操作運營中都是缺乏的。有時,是緣于企業(yè)的數(shù)據(jù)中心建筑與其他建筑共用同一電表,或者是因為電費帳單直接被寄到了企業(yè)的會計部門,或者兩個原因均有。由于缺乏有用的數(shù)據(jù)信息,故而很難了解您企業(yè)之前的努力實現(xiàn)的成效如何,以及節(jié)能措施如何能夠幫助您數(shù)據(jù)中心進一步提升效率。
監(jiān)控功率的使用當然是提高效率的一個重要步驟,但在數(shù)據(jù)中心的支持和計算系統(tǒng)中,有許多需要優(yōu)化的領(lǐng)域。例如,無論數(shù)據(jù)中心所使用的技術(shù)類型如何,掌握一臺服務(wù)器何時不再被使用了,都絕對有助于實現(xiàn)能耗的最小。這需要更為復雜的監(jiān)控,而不僅僅是看看總的用電量,并會帶來一系列數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理產(chǎn)品的開發(fā)。這些產(chǎn)品包括了從單個電源板上監(jiān)視工作負載的應用程序到能夠跟蹤每款電氣和機械設(shè)備乃至計算硬件的系統(tǒng),以及維護庫存記錄,提供變更控制和布線文檔記錄。
借助冷卻技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能
一旦數(shù)據(jù)中心通過監(jiān)測和測量電力使用情況奠定了基礎(chǔ),那么就到了其提高能源效率的時候了。數(shù)據(jù)中心在其運營中應該已經(jīng)遵循了一系列重要的冷卻基礎(chǔ)知識了,例如熱通道/冷通道機柜配置、用沖裁板填充未使用的機架空間、堵住活動地板的空氣通風孔、并清潔舊電纜以改善空氣流量。所有這些步驟措施都有助于減少能源的浪費,但采用更新的技術(shù)可以節(jié)省更多。
另一種方法是密封遏制(containment)。 通過將冷進口的空氣供應給設(shè)備,或供應給設(shè)備所排出的熱的廢氣,使冷卻得到改善,增加了空調(diào)的容量能力并且節(jié)約了能源——所有這些僅僅是通過在熱通道或冷通道周圍添加屏障。 但是當您數(shù)據(jù)中心采用密封遏制措施時,請務(wù)必注意遵守最新的國家消防協(xié)會標準的要求。 千萬不能堵住噴頭或氣體系統(tǒng)的接口。
根據(jù)美國采暖,制冷和空調(diào)工程師協(xié)會的TC 9.9標準,將設(shè)備入口溫度提高到75至80華氏度(24至27攝氏度)之間也可以節(jié)省大量的電力資源。而如果您的數(shù)據(jù)中心采用了使用密封遏制的方法的話,這將變得更加有效。
在冷卻設(shè)備上使用變頻驅(qū)動器(VFD)是另一種提升能源效率的方法,該方法將冷卻考慮與更新的電氣設(shè)計技術(shù)相結(jié)合。設(shè)置適當?shù)膫鞲衅?溫度、壓力、速度和濕度)的驅(qū)動頻率。這反過來,能夠控制風扇、轉(zhuǎn)速壓縮機、水泵、冷卻機組和冷卻塔的速度,以符合實際的需要。當電機轉(zhuǎn)速降低時,能量消耗急劇下降;將VFD與電子換向電機(electronically commutated motors)相結(jié)合,可以節(jié)省更多。此外,借助變頻器,您數(shù)據(jù)中心可以以較低的總功耗持續(xù)運行冗余冷卻。這是一個真正的雙贏局面。
提高能源效率的電氣方面的考慮事項
還可對數(shù)據(jù)中心的電力基礎(chǔ)設(shè)施進行其他方面的更改,以降低能耗。
計算機電源在較高的電壓下(例如,在208伏電壓而不是120伏電壓情況下)能夠更有效地運行,甚至大多數(shù)傳統(tǒng)硬件可以自動感測。在機柜運行三相電路(特別是高密度的機柜)通常是提供208 V電源的最有效的方式,并且還為負載增長提供最大容量。208 V電路需要兩相導線,但通過運行只有一個額外的導線運行一款三相系統(tǒng)的所有三相導線,將獲得三條208 V電路。如果您數(shù)據(jù)中心仍需要幾條120 V電路,還要安裝第四條中性導線。在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心,為208 V接線新機柜,并升級剩余機柜的機會正在出現(xiàn)。
即使是更高的效率,加上簡化的操作,也可以通過使用歐洲415 V / 240 V電源標準獲得(通常稱為“400伏”)。這個標準在四根電線上為設(shè)備提供240 V的電源(相同的三相電線加上一個美國標準的208 / 120 V系統(tǒng)中性線)。計算機電源在240 V比在208 V條件下更有效地運行,但歐洲的配置更多的優(yōu)勢在于其能夠更容易的相位平衡。相位平衡需要重新插入負載,將它們從一個相位遷移到另一個。這在240 V電壓下更容易執(zhí)行,其中的負載移動一次只在一個相導線,而在208 V電壓下,則需要移動三個相位的其中兩個,直到達到一個平衡的組合。
使用一個可擴展的UPS基礎(chǔ)設(shè)施也可以有助于減少能耗。這種方法盡可能只提供所需要的電力資源量,但其可以隨著電力負荷的增加很容易地實現(xiàn)擴展??蓴U展的UPS系統(tǒng)讓您數(shù)據(jù)中心得以能夠根據(jù)實際需求增加容量,無論是通過插入額外的模塊的形式或是通過軟件控制解鎖額外的內(nèi)置容量。通過將讓UPS容量與實際負載相匹配,您數(shù)據(jù)中心能夠始終保持在UPS負載曲線最有效的部分運行。這在2N冗余架構(gòu)設(shè)計中尤為重要。
另一種備用電源系統(tǒng)是飛輪UPS。在該裝置內(nèi)部是一個沉重的、不斷旋轉(zhuǎn)的輪,其存儲動能,而不是使用電池來存儲電能。當公用供電電源發(fā)生故障時,電力繼續(xù)產(chǎn)生,直到飛輪減速,這通常需要20到45秒的時間。飛輪有時與電池一起使用,以最小化電池消耗。這在經(jīng)常發(fā)生短時間的電源中斷的地方特別有用,因為電池的使用壽命會因為多次的放電和再充電而降低。
“Eco模式”的UPS也正在越來越多的受到業(yè)界的歡迎。他們宣稱不管負載水平如何,均能夠達到98%至99%的效率。與更常見的、將輸入的交流(AC)公用供電電力轉(zhuǎn)換為直流(DC)然后回到AC的雙轉(zhuǎn)換UPS不同,一款Eco模式的UPS在大多數(shù)時間在過濾的公用供電電力上運行計算設(shè)備。當輸入的公用供電發(fā)生故障失敗,或電壓下降到低于可接受的水平(例如局部暫時限制用電)時,Eco模式的UPS系統(tǒng)能夠迅速地切換到完全雙轉(zhuǎn)換模式,使得計算設(shè)備不會經(jīng)歷斷電問題。
并不是每家數(shù)據(jù)中心都能夠很好的適應這種技術(shù),鑒于數(shù)據(jù)中心運營商們需要關(guān)注輸入的電源功率是如何更好的過濾的;以及高性能的計算設(shè)備需要什么級別的功率穩(wěn)定性,以避免故障,數(shù)據(jù)丟失或內(nèi)部損壞。然而,在現(xiàn)代服務(wù)器中所供應的電源,具有其自身的隔離和幾秒鐘的穿越功率,所以,隨著能源效率變得越來越重要,我們或?qū)⒛軌蚩吹礁嗟腅co模式的UPS系統(tǒng)。還應指出的是, 任何數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)都應包括浪涌保護(surge protection),特別是在Eco模式的UPS和雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的旁路。浪涌保護器(Surge protection Device,簡稱SPD),不會提高能源效率,但如果雷擊或惡劣的功率激增的情況發(fā)生,他們可以幫助節(jié)省許多倍的成本。
最后,較之交流電源,現(xiàn)如今直流電源被發(fā)現(xiàn)越來越多的為數(shù)據(jù)中心業(yè)界所廣泛接受,以作為一種減少能源消耗的方式。交流為長距離輸送電力資源提供了最好的方式,但在所有的電腦中,交流電源必須轉(zhuǎn)換為直流電源以便運行電子元器件。因此,如果您數(shù)據(jù)中心將輸入的建筑功率轉(zhuǎn)換為380 V的直流電源,這已成為事實上的標準,您可以消除對于將將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯腢PS逆變器的使用,同時還能夠消除大多數(shù)的服務(wù)器電源。消除兩種電源的轉(zhuǎn)換應該有助于提高數(shù)據(jù)中心的整體效率,但實際的效率是否獲得增益仍然是一個備受爭論的問題。此外,較之交流電,使用直流電需要更多的關(guān)注電路負載,故而使用直流電并不一定適合所有的數(shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)中心的運行不能沒有電力,但通過良好的設(shè)計和周密的管理,數(shù)據(jù)中心可以消耗更少的電力資源。
為您的數(shù)據(jù)中心尋找合適的DCIM系統(tǒng)
在今天的數(shù)據(jù)中心行業(yè)中,最熱門的流行術(shù)語可能非數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)莫屬了?,F(xiàn)如今的幾乎每款產(chǎn)品似乎提供了某種DCIM功能,并且還有幾款獨立的DCIM系統(tǒng)聲稱能夠覆蓋一切。但DCIM到底是什么?其到底應該做些什么呢?
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理監(jiān)控工具的出現(xiàn),引發(fā)了一些問題。什么因素使得DCIM對您的企業(yè)是有價值的呢?其是否會有助于提高您企業(yè)的盈利能力呢?其能否執(zhí)行您企業(yè)最初所需要的一切工作需求,并能夠隨著您企業(yè)的發(fā)展一起成長呢?部署實施DCIM及保持其更新需要花費您數(shù)據(jù)中心工作人員的多少工時呢?這些都是在您數(shù)據(jù)中心選擇采用任何一款DCIM系統(tǒng)之前,所需要詢問您的供應商,并問問您企業(yè)自己的問題。
早期的DCIM是關(guān)于管理樓層空間,跟蹤資產(chǎn)。電源使用效率(PUE)的度量推動其成為了一款更為全面的用于監(jiān)控整個數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施的工具。如果您的數(shù)據(jù)中心真的關(guān)心的數(shù)據(jù)中心的能源效率,提高PUE值,并節(jié)約能源成本,那么您將需要掌握關(guān)于您數(shù)據(jù)中心的全方位的電力和冷卻信息以及資產(chǎn)管理信息,而這些信息均可以儲存在一款DCIM系統(tǒng)中。鑒于當前業(yè)界的減少能源消耗使用和節(jié)約成本的挑戰(zhàn)壓力,那句老話:“您無法對您不能測量的的設(shè)備實施管理!”從未沒有變得如此真實。
對于許多一般性的數(shù)據(jù)中心而言,掌握操作空間的室溫數(shù)據(jù)、機架功率電源消耗數(shù)據(jù)和不間斷電源(UPS)的報警數(shù)據(jù)、以及空調(diào)故障數(shù)據(jù)就足夠了。而來自多家硬件和軟件供應商的DCIM選項有多種形式——從制造商的智能插座板,計算機室空調(diào)(CRAC)和濕度傳感器到資產(chǎn)跟蹤和機柜安全訪問,并許多將這些基本參數(shù)集成整合為一個成本效益數(shù)據(jù)包,以便可以實現(xiàn)更多的效益。但是對于大型數(shù)據(jù)中心設(shè)施而言,特別是對于那些想要跟蹤PUE值,并最大限度地提高能源和計算使用效率的企業(yè),掌握更多的信息則是必要的。
您數(shù)據(jù)中心可以從每家供應商那里部署采用離散的DCIM方法——獨立的UPS和空調(diào)單元、機架電源、中央冷卻設(shè)備、發(fā)電機和資產(chǎn)管理。但是以這種方式創(chuàng)建一個主要的DCIM系統(tǒng)將導致一系列顯示、報告和數(shù)據(jù)列表的混亂,甚至某些數(shù)據(jù)可能會重疊并且變得不方便。更可能的情況是,大多數(shù)系統(tǒng)將被淘汰,導致大量的資金花費在技術(shù)上,但卻沒有收到管理的益處。
現(xiàn)在,數(shù)據(jù)中心中的一切都是相互關(guān)聯(lián)和相互依賴的。隨著處理器使用的增加,服務(wù)器獲得更多的功率,然后減少計算負載。這影響了數(shù)據(jù)中心的冷卻要求,在較新的數(shù)據(jù)中心設(shè)施中,應該通過具有變速控制的空調(diào)提供冷卻。這些反過來又會引起泵速,冷卻器容量和冷卻塔操作的變化。在設(shè)計良好的基礎(chǔ)設(shè)施中,這一切都應該自動平衡,但仍需要實施監(jiān)控,以確保其正常工作。
來自DCIM系統(tǒng)的信息應該還有助于確定如何在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部部署和使用計算硬件,以便盡可能實現(xiàn)高效地運行。假設(shè)您的冷卻設(shè)備可以處理集中的刀片服務(wù)器,但只有在當CRAC以最大速度運行時才行。采用不同的部署方法可能會使用消耗更少的能量,但除非您可以看到這條鏈上的所有設(shè)備的功耗和操作點,否則您是不會知道的。同樣,除非您數(shù)據(jù)中心可以對替代品進行模擬建模,看看其真實的意義,否則您無法知道能夠做些什么以便改善操作。
簡而言之,DCIM在數(shù)據(jù)中心的角色作用的顯著擴展,也使得其復雜性隨之明顯增加,故而企業(yè)數(shù)據(jù)中心需要采用一套良好集成的解決方案。
集成DCIM系統(tǒng)的要求
在考察現(xiàn)代的DCIM方法時,有兩項主要的事情需要考慮:通用性和數(shù)據(jù)處理。
真正通用的DCIM產(chǎn)品必須滿足兩項大的要求。首先,系統(tǒng)必須能夠連接到空調(diào)、UPS系統(tǒng)、電源插座、電源配電單元、服務(wù)器、冷卻機組、水泵、溫度濕度和壓力傳感器、電表、冷卻塔、發(fā)電機、電池監(jiān)控器、照明控制、消防和安全系統(tǒng)、計算硬件以及與數(shù)據(jù)中心的操作有關(guān)的任何其它事物。第二,其必須在執(zhí)行上述所有這一切時是與供應商無關(guān)的。必須無縫連接到每家制造商的硬件,并將所有可用的數(shù)據(jù)信息傳遞給DCIM系統(tǒng),具有完全透明性??紤]到數(shù)據(jù)中心的復雜基礎(chǔ)設(shè)施中的所有不同設(shè)備以及所使用的各種數(shù)據(jù)和報警協(xié)議,這可能是相當困難的。
當然,一款完整的DCIM系統(tǒng)還應包括跟蹤資產(chǎn)的基本能力。
在選擇一款DCIM系統(tǒng)時所需考慮的第二大要求是數(shù)據(jù)處理。DCIM廣泛的擴張帶來了數(shù)據(jù)爆炸。如果您數(shù)據(jù)中心真的測量和跟蹤了數(shù)據(jù)中心的所有方面,那么您將所獲太多的數(shù)據(jù)任何人都無法完全吸收。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心設(shè)備現(xiàn)在都是網(wǎng)絡(luò)連接和IP可尋址的。空調(diào)和UPS系統(tǒng)可以提供多達256個數(shù)據(jù)點。較新的計算硬件可以就內(nèi)部溫度、空氣流、風扇速度和處理器利用率等方面生成大量的測量數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)量遠遠超出了您的預期——或者遠遠超出了您所實際關(guān)注的領(lǐng)域——除非您是一家制造商,需要隨著時間的推移收集設(shè)備的磨損,性能和能源效率的歷史數(shù)據(jù)。對于普通用戶來說,這些大部分數(shù)據(jù)是無意義的。
但是,您數(shù)據(jù)中心的DCIM系統(tǒng)需要捕獲它,以避免丟失對您重要的參數(shù)。
那么,您要如何處理每天所收集的大量數(shù)據(jù)呢?將所有這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息,就是區(qū)分一套及格的解決方案和好的解決方案的差別所在了。為了能夠作為管理工具而發(fā)揮作用,所有物理,電氣,機械和操作方面均需要集成,并做到以下幾個方面:
通過圖形化的突出顯示,指示異常和操作參數(shù)的變化,以便在其發(fā)生之前,提醒您潛在問題。
具備快速演示,并容易地深入探索的能力,以便獲取有關(guān)任何條件的更多詳細信息,其應以清晰的圖形格式提交顯示原始數(shù)據(jù)。
這肯定是一個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。隨著各種的設(shè)備類型和制造商組成一處現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心,僅僅只是顯示漂亮的3D圖片、以及在問題已經(jīng)發(fā)生后,才發(fā)出警報是遠遠不夠的。重要的是,對于實施操作管理所必要的全部信息是否都是在第一位的。只有這樣,才能考慮以3D圖片顯示是否提升了人們的理解,并使用戶得以能夠更快的掌握相關(guān)的意義并采取行動。
關(guān)于DCIM系統(tǒng)的更多優(yōu)點
在確定了您數(shù)據(jù)中心的DCIM系統(tǒng)涵蓋了上述基礎(chǔ)層面之后,您可以繼續(xù)研究構(gòu)成全功能的DCIM系統(tǒng)的其他三個選項。
1、了解您數(shù)據(jù)中心是否可以運行“假設(shè)”場景來查看添加設(shè)備的效果,或者查看如果基礎(chǔ)架構(gòu)中的某些內(nèi)容發(fā)生故障,會導致什么情況。在規(guī)劃在何處安置新硬件時,這可以說是相當有幫助的。一些系統(tǒng)甚至具有計算流體動力學(CFD)集成。由具有空氣流量和CFD系統(tǒng)的相關(guān)知識背景的人員來解釋正確構(gòu)造的CFD模型可以是相當有價值的補充。然而,輸出數(shù)據(jù)的質(zhì)量取決于輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量。CFD模型可以被構(gòu)造為顯示任何事物的好或壞,因此當其作為DCIM部署的一部分時,必須定期對照實際的條件進行驗證。
2、該系統(tǒng)還必須能夠增長并適應未來的需求。數(shù)據(jù)中心總會有新的硬件和持續(xù)不斷涌現(xiàn)的關(guān)于現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的新的方法和技術(shù),故而DCIM系統(tǒng)應該能夠整合您企業(yè)的未來需求。理想情況下,這可以通過模塊化的方法完成,要求您在開始時只購買所需的零件組建,并根據(jù)需求的變化以協(xié)調(diào)的方式增長。
3、最后,關(guān)于數(shù)據(jù)中心最初創(chuàng)建時的基本信息,數(shù)據(jù)庫,圖形,并持續(xù)支持對其實施維護更新的需求。許多DCIM系統(tǒng)被淘汰的原因就在于數(shù)據(jù)中心工作人員無法使其保持更新。
現(xiàn)如今,沒有某種形式的DCIM,甚至即使是運行一處小型的數(shù)據(jù)中心也變得不切實際。僅僅依靠設(shè)備顯示面板的報警和零星讀數(shù)是不夠的。您數(shù)據(jù)中心需要問問自己需要監(jiān)控多少設(shè)備,需要監(jiān)控哪些資源的消耗,并保持所需的控制級別。如果基本監(jiān)測是必要的,那么比您最初所需要監(jiān)控的范圍監(jiān)控更多,可能是更好的;畢竟,您企業(yè)的需求會隨著時間的推移而增加。
但是,如果您知道您需要一套完整的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)管理工具來處理主要操作,那么,在確保所有必要的接口都是可用的之后,最重要的是要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有價值信息,并以恰當?shù)男问斤@示。
數(shù)據(jù)中心的直流電源與交流電源
但涉及到數(shù)據(jù)中心的的直流電源與交流電源的討論時,很顯然雙方都有為數(shù)不少的支持者。如下,我們將為大家介紹數(shù)據(jù)中心在采用時所需考慮的注意事項。
全球的電網(wǎng)是以交流(AC)而不是直流(DC)的形式分配電力。 對于交流電源的選擇可以追溯到19世紀,彼時,托馬斯·愛迪生開始第一次吹捧DC的簡單性,而像喬治·威斯汀豪斯和尼古拉·特斯拉等人則都支持AC的使用。由于AC被證明更容易在遠距離交付商業(yè)用電,而且其所使用的銅線更薄、更便宜,故而該行業(yè)最終選擇采用AC。
然而,交流電源并不一定是輸送功率最有效的手段,而數(shù)據(jù)中心機架和系統(tǒng)使用直流電源則是緣于電力成本的因素迫使企業(yè)組織壓縮電力預算而已經(jīng)獲得了不少的關(guān)注度。下面,讓我們來考慮一下在直流電源交付中所存在的幾個關(guān)鍵性的問題吧。
什么是直流電源?
交流電源的問題是損失。交流電最初離開一處發(fā)電廠時是具備非常高的電壓的。而當這些電壓被逐步輸送到城市、城鎮(zhèn)和個體建筑時,那些高電壓被通過采用變壓器分割了幾次。甚至一旦有600 VAC或480 VAC的交流電壓進入建筑物時,其必須被再次降低到240 VAC或120 VAC以供應給機架服務(wù)器的電源,將交流轉(zhuǎn)變成直流電壓,這些功率將服務(wù)于幾款組件,如處理器、內(nèi)存、硬盤等。
交流到直流的轉(zhuǎn)換是不完美的,并且在每一次轉(zhuǎn)換過程中都會有一定量的損失發(fā)生。但您已經(jīng)為進入到您的設(shè)施內(nèi)的所有的電力支付買單了,無論這些電力資源是被您企業(yè)充分使用了或是損失掉了。直流電流的支持者們認為,從交流到直流的一個單一的轉(zhuǎn)換將消除這方面的損失,而且是更有效的。將所得的直流電源將被分配到整個數(shù)據(jù)中心的機架和系統(tǒng),取代傳統(tǒng)的交流電源布線和子系統(tǒng)。
直流電源的好處
轉(zhuǎn)換到直流電源的一般性的好處是提升效率和節(jié)約成本。這個概念很簡單,您數(shù)據(jù)中心將通過消除在轉(zhuǎn)換過程中損失的電力資源來節(jié)省資金。加利福尼亞的伯克利勞倫斯國家實驗室曾經(jīng)在2006年進行過一個示范,比較了數(shù)據(jù)中心的交流和直流電。該實驗室聲稱,數(shù)據(jù)中心通過使用直流配電可以節(jié)省高達20%的電力成本。
此外,在個別服務(wù)器或其他硬件系統(tǒng)上的電源供應基本上被移除,因為電源已經(jīng)以直流的形式到達了機架,可以根據(jù)需要調(diào)整到較低的電壓。這消除了對多余電源的需要,同時還消除了他們所產(chǎn)生的噪音和故障多發(fā)的冷卻風扇。
通過直流配電所帶來的實際節(jié)省的電力資源量仍然是一個備受爭論的問題,并且之后的由諸如綠色網(wǎng)格組織所進行的測試質(zhì)疑了數(shù)據(jù)中心采用AC和DC供電之間的最終區(qū)別。例如,綠色網(wǎng)格組織的報告得出結(jié)論說,配電方法之間沒有顯著差異——主要是因為在每個可能的負載條件下,沒有單個的AC或DC配置更高效,并且服務(wù)器和配電設(shè)備也在持續(xù)變得更高效。
然而,當實現(xiàn)節(jié)約時,對于最大型的數(shù)據(jù)中心運營商來說,處理多兆瓦安裝的實際利益將是最大的。今天,諸如谷歌和瑞士主機托管公司green.ch等巨頭都采用的是直流供電的數(shù)據(jù)中心部署。
更新數(shù)據(jù)中心以支持直流電源
直流電采用的最大障礙之一是,該技術(shù)具有高度破壞性。這不是簡單的將電力資源從交流轉(zhuǎn)換到直流。一個直流電源驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心需要一個完全不同的配電系統(tǒng)和布線的機架。配電還需要集成現(xiàn)場發(fā)電機,以便使得備用發(fā)電機的電源轉(zhuǎn)換為直流電源以供應給相應的設(shè)施。
改造工作可以直接對服務(wù)器和系統(tǒng)進行。但現(xiàn)有的服務(wù)器和其他硬件系統(tǒng)則不能為直流電源進行改造,因此需要一套完全不同的硬件。不間斷電源系統(tǒng)依賴于AC到DC的轉(zhuǎn)換來為內(nèi)部電池充電,而逆變器將直流電轉(zhuǎn)換回交流電,需要更換為直流單元。故而企業(yè)組織通常會等到構(gòu)建新的數(shù)據(jù)中心時才開始部署直流電源。
隨著能源成本和業(yè)務(wù)可用性需求的不斷上升,確定直流與交流電源之間誰將贏得最后的斗爭是很重要的。最終,用直流電力基礎(chǔ)設(shè)施取代傳統(tǒng)的交流配電方案可以通過消除額外的功率轉(zhuǎn)換減少能源損失。如果使用得當,還可以幫助數(shù)據(jù)中心節(jié)省每月的電費,并免去單獨的電源簡化設(shè)備,從而進一步的降低成本和提高可靠性。