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論述
一、前言
中國是個能耗大國，通信行業(yè)不但是個高技術(shù)、高資金投入的行業(yè)，而且也是個高能耗的行業(yè)，三大運營商年耗電已接近400億度。在電信行業(yè)的總能耗里，數(shù)據(jù)中心等生產(chǎn)能耗占了84％，其中冷卻方面能耗達46％以上。數(shù)據(jù)中心的本質(zhì)是通過將強電信號加工成弱電信號增殖的過程，電力是數(shù)據(jù)中心最重要的原材料，企業(yè)將對此向電力部門埋單。
在數(shù)據(jù)中心的總擁有成本 (TCO) 中，制冷（冷卻）的成本占到了各類數(shù)據(jù)中心運行費用的45%以上（南方省份比例更高）,能耗巨大的機房象一個個黑洞一樣吞噬著客戶的利潤，同時能耗巨大的機房又普遍存在著局部過熱、上架率低、管理手段滯后等長久困擾著運維人員的問題。優(yōu)化提高機房制冷效率、電力使用效率無疑是降低單位能耗，削減運行成本的最佳方法，充分利用各類通風(fēng)制冷、控制技術(shù)結(jié)合各機房情況進行新建、改造“綠”化將是今后各類機房切實可行的冷卻、節(jié)能應(yīng)用解決方案。
如何降低制冷能耗（電力消耗）成為實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心（PUE＜ 1.7)的關(guān)鍵因素。而目前數(shù)據(jù)中心制冷能耗除了一部分用于保障數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備正常冷卻需要外，有相當(dāng)大比例的制冷能耗用于解決數(shù)據(jù)中心過熱問題。
不同通風(fēng)類型機房過熱、制冷高能耗原因有如下幾種：
1.機柜擺放朝向相同，且冷熱通道未隔離，機柜散熱不合理
２.機柜擺放雖分有冷熱通道但未徹底隔離
3.機房集中制冷，送風(fēng)均勻不可控，傳統(tǒng)的送風(fēng)方式已不能滿足高密度或大負(fù)載機架，供冷達到瓶頸
４.機房氣流短路、氣流組織紊亂，空調(diào)能耗浪費嚴(yán)重
５．缺乏有效的能耗管理措施
規(guī)劃、運維人員缺乏制冷、能耗的成本意識： 首先是規(guī)劃的不到位，缺乏全面、長遠(yuǎn)的使用計劃與技術(shù)實踐經(jīng)驗；其次缺乏有效的在線能耗監(jiān)測管理措施，機房運維上許多看似司空見慣的的現(xiàn)象都可以進一步改善、優(yōu)化。 現(xiàn)在的問題是電費帳單不會遞到機房管理人員手上，因此機房管理人員并不確切了解電力、空調(diào)使用情況及富裕能量，另一方面運維管理人員也沒法細(xì)致、直觀的了解單機架負(fù)荷狀況及能耗、空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷狀況及電源能耗等對優(yōu)化能耗管理至關(guān)重要的參數(shù)，因此一套完善的細(xì)化到單機柜的在線能源(電力)消耗監(jiān)測系統(tǒng)對是必不可少的，它對數(shù)據(jù)中心的宏觀環(huán)境、微觀環(huán)境的運行管理及電力挖潛節(jié)能起著至關(guān)重要作用。
二、應(yīng)對之策
數(shù)據(jù)中心管理者最關(guān)心的兩個問題分別是數(shù)據(jù)中心的能耗問題和IT資源的優(yōu)化和管理問題，而這兩個問題又相互影響，相輔相成：首先，數(shù)據(jù)中心的能耗問題比以往受到更多的關(guān)注。IDC對于最終用戶的調(diào)研顯示，在管理和建設(shè)數(shù)據(jù)中心時，大多數(shù)最終用戶都表示，改善能源、冷卻和數(shù)據(jù)中心空間方面的管理，都會對運營成本及環(huán)境產(chǎn)生有益的影響；其次，IT資源的優(yōu)化和管理也已經(jīng)成為建設(shè)或改造新的數(shù)據(jù)中心最重要的任務(wù)之一。同樣，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心管理者所面臨的挑戰(zhàn)70%都直接、間接與冷卻及能耗有關(guān)聯(lián)：新的IT需求正在推動服務(wù)器數(shù)量快速的增長，而對性能的需求也使得服務(wù)器功耗和密度不斷增加達到乃至超出了既往冷卻方式下機柜內(nèi)發(fā)熱與散熱平衡的臨界點，同時也導(dǎo)致能源成本急劇上升。
可以說：今天，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)從單純追求運算處理能力，變成追求運算處理能力和能源效率并重的綠色運算。數(shù)據(jù)中心管理者正在試圖通過對IT資源的優(yōu)化和管理，改善現(xiàn)有的IT基礎(chǔ)設(shè)施運行效率，從而降低IT的能源成本，并更快地響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。從IDC的調(diào)研結(jié)果看降低IT基礎(chǔ)的能源成本應(yīng)從電源負(fù)載管理及冷卻負(fù)載管理兩方面著手，抓住矛盾的主要方面，才能取得好的效果，切忌頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳。節(jié)能工作是一項長期的工作任務(wù)，必須持續(xù)堅持。電力的成本必將隨著能源緊缺步步攀升，降低運營成本本身就是直接增加競爭力的有效途徑，因此在節(jié)能方面的步子應(yīng)該走的更大些。
三、數(shù)據(jù)中心能耗及過熱改造的一般方法
機房過熱的危害毋庸多言，如果說能耗過大、效率低下及可上架率低對電信運行商來說是“鈍刀子割肉”，那么由機房過熱導(dǎo)致的計算設(shè)備宕機則是掐住了客戶業(yè)務(wù)的“命門”，并且通常這幾種危害還經(jīng)常伴生存在于同一個機房，因而孤立的看待、解決機房某類問題都是不可取的。
綜合目前電信運營商的一些解決類似問題的方法，主要有下表幾種解決方案：
從上表可以看出，所列幾種解決方案存在著先天不足、適用面窄或成本高昂等問題，均屬孤立的解決某一類問題，缺乏主動的能耗管理措施。
四.綜述：
如何更有效率的對機房設(shè)備進行冷卻？ 機房設(shè)備的能耗散熱和冷卻可以說是機房運行環(huán)境基礎(chǔ)的主要矛盾,而現(xiàn)在機房（尤其大量的存量機房）普遍采用全空間淹沒式送風(fēng)冷卻,沒有抓住矛盾的主要方面：設(shè)備冷卻中真正起作用的是送到機柜內(nèi)部設(shè)備進風(fēng)口前端的冷氣，過份強調(diào)機房內(nèi)大環(huán)境的保持,忽視了真正對設(shè)備正常運行起著決定作用機柜內(nèi)的微環(huán)境保持,因而在運行中衍生出過冷與過熱、運行效率低下,空調(diào)能耗高居不下及管理不到位等問題。 而目前主流IT設(shè)備供應(yīng)商所推出的相關(guān)水冷背板、列間空調(diào)等解決方案大都圍繞著自身IT設(shè)備產(chǎn)品線的銷售而做，雖然對過熱抑制較好但濕度等控制不完善及其工作方式留有一定隱患，同時缺乏針對性與適用性，費效比亦不佳。
目前，許多IT工程服務(wù)商的機房冷卻解決方案還處于單一的、被動的，沒有從機柜供電與冷卻著手；沒有從設(shè)備發(fā)熱根源結(jié)合的解決問題，缺乏從機房動態(tài)的能源消耗運行工藝要求出發(fā)，結(jié)合長久運維的可靠性、便利性的高度，綜合的、全面的解決問題、適用廣泛的平臺式產(chǎn)品化解決方案?！盎ǜ俚哪芎淖龈嗟氖隆?，這是能耗大戶孜孜以求的目標(biāo)。而“大水漫灌”式全淹沒式的冷卻方式或機柜內(nèi)單獨設(shè)置換熱冷源均存在先天性的缺陷及不足，或機房冷熱通道未隔離而導(dǎo)致熱交換不充分，或成本高昂效果不佳，或可靠性存疑，仍無法根本性解決部分設(shè)備由于過熱造成宕機問題及空調(diào)能耗高企等問題。
根據(jù)統(tǒng)計，機房空調(diào)系統(tǒng)采取 “大水漫灌”房間級供冷方式，要解決過熱問題，設(shè)置空調(diào)的制冷量需為機房設(shè)備散熱量的2.5—3倍以上，這就是許多機房上架功率達到設(shè)計裝機功率的30-40%時即出現(xiàn)局部過熱問題.的原因。這樣不僅造成投資的浪費，同時機房的耗電量增加，無疑增加數(shù)據(jù)機房建設(shè)運營成本支出。
晨達電子對機房規(guī)劃建設(shè)、運維有著豐富經(jīng)驗及深刻的理解，善于解決機房的“疑難雜癥”，通過對各類機房長時間的跟蹤調(diào)查，大量運營商用戶走訪，于2009年推出了自有知識產(chǎn)權(quán)的 “云門”機房綜合（動態(tài)及冷卻能耗）管理系統(tǒng) 產(chǎn)品化解決方案，均衡、全面、徹底的解決了上述機房規(guī)劃、運維中的問題 ?！霸崎T”是以機房動態(tài)冷卻與能耗優(yōu)化管理為核心，宏觀與微觀有機結(jié)合的產(chǎn)品化解決方案，以“滴灌”形式對機房機柜進行智能可控冷卻，從已實施項目效果看完美的解決了機房現(xiàn)在面臨及未來可能出現(xiàn)的運維支撐問題。
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