跟著盤算機網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的敏捷增加、服務(wù)器數(shù)目的增長，機房的面積及范圍也在一直擴展，數(shù)據(jù)中央的能耗成本也迅速增添,并有趕超硬件本錢的趨勢。據(jù)威望機構(gòu)考察顯示，我國每年用于服務(wù)器的電源跟冷卻的總開銷超過了20億美元。對已經(jīng)建成投產(chǎn)的數(shù)據(jù)核心，如何實現(xiàn)有效的節(jié)能改造，需要從多方面斟酌。本篇先容了數(shù)據(jù)中央基本設(shè)施節(jié)能改造的多少種重要解決方式。

一、設(shè)計一套機房整體監(jiān)控系統(tǒng)

IT設(shè)備負載變更曲線

從機房負荷和空調(diào)冷量配置來看，機房個別設(shè)計為N+X的安全運行模式，但從全部機房IT設(shè)備布局來看，由于機房面積較大，考慮其輪回風量及減少機房部分溫度逝世角等問題,維諦空調(diào)全空氣空調(diào)系統(tǒng)對送風溫差和送風量都有一定要求。顯然，送風量大、送風溫差小可以使空調(diào)區(qū)域溫度均勻，即減少區(qū)域的溫度偏差，同時使得氣流分布比較穩(wěn)定。因此，當溫濕度的控制精度高時，應(yīng)取比較大的送風量和較小的送風溫差。，及負載設(shè)備功耗的動態(tài)變化，精密空調(diào)群無奈做到人為控制按照需求運行，機房發(fā)燒質(zhì)變化無規(guī)律可以遵守，所有室內(nèi)風機全速運行,機房空調(diào)顧名思義其是一種專供機房使用的高精度空調(diào)，因其不但可以控制機房溫度，也可以同時控制濕度，因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機房專用空調(diào)機，另因其對溫度、濕度控制的精度很高，亦稱機房精密空調(diào)。，壓縮機由每臺空調(diào)單獨依照本人的需求進行掌握，此種運行模式從運行用度角度來說是不經(jīng)濟節(jié)能的。假如強迫空調(diào)群中的冗余設(shè)備進行關(guān)機運行，由于機房氣流組織及溫度變化法則很難控制，人為控制空調(diào)的開機與關(guān)機也很難做到機房平安，因此可能存在局部溫度不可控的景象。因此，機房精密空調(diào)群控対機房節(jié)能起到至關(guān)主要的意思。

機房專用空調(diào)群控節(jié)能的思路是：在保障機房設(shè)備正常運行的前提下，通過減少冗余空調(diào)設(shè)備的運行時光，來降低整個機房的能耗，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的備份/輪循功能、層疊功能、防止競爭運行功能、延時自啟動功能。

聯(lián)合曙光自適應(yīng)集群功率與能耗監(jiān)控系統(tǒng)，進行精細空調(diào)集群集中管理，管理軟件依據(jù)CPU占領(lǐng)率計算每一排的服務(wù)器功耗，根據(jù)負載分布情況及精密空調(diào)散布情況準確節(jié)制相應(yīng)地位空調(diào)的工作狀況，其中主要包含壓縮機的啟停和空調(diào)室內(nèi)機的風扇啟停。精密空調(diào)通過RS485網(wǎng)絡(luò)與協(xié)定轉(zhuǎn)換器通訊，協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過以太網(wǎng)與管理節(jié)點協(xié)同工作，這樣使不同廠家的精密空調(diào)(存在監(jiān)控功效)可以通過曙光尺度協(xié)議接口與治理節(jié)點進行數(shù)據(jù)交互每個服務(wù)器機柜內(nèi)裝置兩個無線溫濕度探頭，每排機柜形成一個網(wǎng)絡(luò)，通過物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方法構(gòu)成一個溫濕度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至管理節(jié)點，造成雙層監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在監(jiān)測到服務(wù)器到溫的時候，開啟機房空調(diào)，在節(jié)能的同時確保設(shè)備保險。

二、樹立機房散熱及氣流組織模型

由專業(yè)的散熱工程師利用計算流體能源學(CFD)技術(shù)，針對中心機房空調(diào)氣流組織特征的數(shù)值分析與模型試驗,深刻分析中心機房內(nèi)部的氣流速度場、溫度場分布,并在此基礎(chǔ)上得出公道的冷量調(diào)配設(shè)計方案,取得最佳的送回風狀態(tài),滿足設(shè)備的散熱需要,同時使空調(diào)負荷降低,得到最優(yōu)冷量配置的效果。目前主要通airpak或fluent模擬軟件進行實現(xiàn)。

機房CFD氣流組織模仿圖

三、針對機柜增添盲板

機房一部分機柜內(nèi)，因為設(shè)備數(shù)量較少，導(dǎo)致冷風從機柜下部向長進入機柜后，很大一部門冷風未經(jīng)由設(shè)備直接進入機房內(nèi)，這樣就導(dǎo)致了空調(diào)的送風短路，使空調(diào)的制冷效率大大下降。

采用封堵風道的方式減少風的短路，提高空調(diào)的制冷效率,精密空調(diào)要求高的空調(diào)房間在建筑方面也有特殊的要求，以減少外界的擾量對空調(diào)房間的影響。我國規(guī)范對有精度要求的空調(diào)房間的外墻朝向、維護結(jié)構(gòu)最大傳熱系數(shù)、樓層等都有明確的規(guī)定。。詳細措施是在機柜內(nèi)不安裝設(shè)備的空間安裝盲板，使冷風只能通過設(shè)備再送到機房內(nèi)。

機柜增加盲板氣流組織示意

四、針對機柜安裝主動送風元件—ADU

傳統(tǒng)的地板下送風空調(diào)因為送風間隔較長，送風效率低，因而會導(dǎo)致出風口冷量及風量不足，不能滿意設(shè)備散熱需求。

針對此種情況，在出風口安裝主動出風裝置—ADU，ADU上裝有兩個或四個EC風機，風機可以根據(jù)機柜的負載情況進行轉(zhuǎn)速調(diào)速。通過這種自動送風安裝，可以提高空調(diào)送風效率，這樣就可以在知足制冷量及風量的需要情況下，減少空調(diào)開機的臺數(shù)，達到節(jié)能的效果。

機柜增加地板ADU氣流組織示意

ADU模塊效果

五、針對機柜進行冷通道封鎖

傳統(tǒng)的地板下送風形式的機房專用空調(diào)，屬于洋溢式送風。這種形式輕易造成氣流短路及送風量不夠的問題，導(dǎo)致空調(diào)的制冷效率很低。

現(xiàn)可以采取冷通道關(guān)閉的情勢，將冷熱氣流彼此隔分開來，避免氣流短路及冷熱風相混雜，這樣可以大大進步空調(diào)機的制冷效力，在可能滿意機房裝備畸形散熱的情形下，關(guān)掉一局部空調(diào)，這樣便能夠到達節(jié)能的后果。

六、機房添加新風系統(tǒng)

目前很多大型的數(shù)據(jù)中心，利用新風系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能計劃。機房內(nèi)由于空間密閉，設(shè)備發(fā)熱量較大，精密空調(diào)需要全年24小時不間斷運行，制冷、加濕工作時耗電量大。利用引入新風和焓值控制技巧，可在春、秋、冬季引入室外低溫空氣，封閉精密空調(diào)，同時在保證溫度、濕度和機房干凈度的前提下，達到節(jié)能的目標。

七、針對機房精密空調(diào)進行改造，使其具備做作冷卻功能—采用氟泵節(jié)能系統(tǒng)

傳統(tǒng)的地板下送風機房空調(diào)，在冬季室外環(huán)境較低的時候，仍須要制冷，不能充足應(yīng)用室外天然冷源，節(jié)能效果較差。針對這種情況，可以針對空調(diào)系統(tǒng)進行改革進級，在原有的空調(diào)體系上增加氟泵機組，通過把持系統(tǒng)，使其在冬季外界環(huán)境較低的時候，關(guān)掉壓縮機，開啟氟泵系統(tǒng)進行制冷，由于氟泵較空調(diào)緊縮機比擬耗能較少，所以以中神思房為例，進行改造后，空調(diào)大概每年能節(jié)儉20%的電能耗費。

氟泵空調(diào)系統(tǒng)原理圖

綜合以上幾種節(jié)能改造辦法，對于老舊數(shù)據(jù)中心就地取材、發(fā)明問題，剖析出最適當?shù)脑敿毥鉀Q辦法，并通過高智能化的監(jiān)控和精致化管理保護，在保障高可用性和高牢靠性的條件下，最大化實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心思房能耗的節(jié)能優(yōu)化。