資料中心“能源”成本管理五招

要管好資料中心，必然需要理清紛繁複雜的成本問題。在資料中心的總開支中，“能源”（主要指電費、水費和柴油費用）為總支出的“中流砥柱”，其中又以電費為最主要開支。“擒賊先擒王”，節約資料中心的能源成本中的電費支出，是資料中心成本節約工作的重中之重。

資料中心節能管理套路，将由若幹的招式組成，本文将圍繞如何節約“能源成本”開展叙述，介紹節約資料中心“能源成本”入門五招。

第一招：建立屬地能源成本基線

基線之于管理的意義不言而喻。沒有基線，我們不會清楚某個資料是否為異常資料，哪裡呈現過尖峰或瓶頸，哪些優化産生了多少實際效果這些重要問題。

能源成本基線可以是一維基線，也可以是多元基線(例如pue與裝置總量、it/基礎設施裝置負載、空調溫度等關鍵參數之間的關系)。

第二招：關注“功率因數”和“負載阻抗特性”

資料中心的“功率因數”和“負載阻抗特性”是展現供電系統運作情況的重要名額，“功率因數”通常可以用pf表示，這個數值越接近1越好;資料中心負載阻抗特性有“感性”和“容性”兩種表現形式，通常情況下應表現為感性。

某機房一組變壓器的功率因數突然由0.99(感性，正常)變成了0.7(容性，異常)。(ps：由于負載阻抗特性已顯容性，此時補償櫃也無作用)。這種變化，一方面導緻資料中心整體耗電量增加，進而使資料中心整體耗電量增加(伺服器耗電量 w=v*a*pf，w為常量，若pf下降，v不變，則a增加)，另一方面電力局會對功率因數小于0.9的使用者加收一定比例的懲罰性電費，經跟進發現該問題是ups電容濾波低負載啟動所導緻，最終問題解決，pf回複至較高水準。

這個案例中我們可以發現，資料中心的“功率因數”和“負載阻抗特性”是兩個非常關鍵的電力系統運作參數，直接影響電費支出，在日常營運中必須長期密切關注。通常資料中心的功率因數不應低于0.95，負載阻抗特性應為感性，一旦出現異常應盡快跟進解決，避免支付額外電費。

第三招：冷熱通道隔離

冷熱通道隔離至今已是全行業的共識和建立資料中心的标配。本文隻提及兩個容易被忽略的問題：封堵冷熱通道漏洞和冷熱通道隔離在老機房中的簡單實作。

1.封堵漏洞

被廣泛提及的“通道隔離”隻不過是一個架構，把冷熱通道從大面上隔開，但如果這個隔斷“千瘡百孔”則它形同虛設。設定冷熱通道隔離擋闆隻是萬裡長城的第一步。日常營運中，沒有上裝置且沒有用擋闆格擋的機架，橫跨房間甚至建築的走線架，一列即家中密封不嚴的柱子，都會成為吞噬資料中心電費的黑洞。

2.簡單實作隔離

很多老舊機房在設計之初未考慮冷熱通道分離，且至今尚未用這種方式。因為在營運機房做“建設改造”的風險極高，大部分資料中心管理者對改造老機房望而卻步。實際上業界有很多案例可供我們參考，下圖一個簡單的塑膠鍊子就解決了問題，工程量小，改造成本低，這種成本效益較高的改造方式值得我們借鑒。

第四招：良好的溫濕度管理

制冷系統是除了伺服器之外的第二用電大戶，其耗電量可以占到資料中心耗電總量的35%.

運作參數的設定不僅決定了空調系統的運作情況，更決定了整個空調系統的耗電量。空調系統的運作參數成千上萬，歸根結底就是為了兩個核心參數——資料中心it裝置入風口的溫度和濕度服務。合理的溫濕度設定對空調的能耗意義重大。

1.提升資料中心溫度

目前的資料中心的國家标準(gb50174-2008)定義了資料中心的溫度為23±1℃。根據筆者經驗，國内資料中心，尤其是傳統營運商租用資料中心基本都小于等于國家标準，時長有20℃甚至更低的溫度，除了局部熱點幾乎沒有25℃及以上的情況。在保證資料中心合理運作的前提下，提升資料中心溫度在成本方面将為我們帶來以下收益：1.延長自然冷卻時間：以深圳某年氣溫資料為例，該年外界溫度≤20℃的天數僅為全年天數的13.7%，可見如果送風溫度設定為20℃以上，則說明全年符合自然冷卻條件的時間僅為13.7%，而86.3%的時間必須機械耗電制冷。如果将送風溫度提升27℃，則全年可以自然冷卻的時間增加到了56.2%;2.降低冷機能耗：如果外界溫度不足以進行自然冷卻，而需要冷機啟動運作，設定的制冷溫度越低，冷機需要消耗的能量越多。在我們目前的實踐經驗中，冷機供水溫度每升1℃，冷機系統功耗可以下降3%.

2.放寬資料中心濕度

資料中心的加濕原理是将水加熱，通過消耗大量電能，使水由氣态變為液态。可見，無論加濕還是除濕，隻要是對資料中心濕度進行控制管理，必将消耗大量電能。

幸運的是伺服器本身對濕度不敏感，無需頻繁進行濕度管理。以下分别節選了伺服器和資料中心的國家标準作為佐證。不幸的是，國内某些資料中心不按國标執行，使得資料中心内頻繁和無效的執行濕度管理操作，甚至發生過一個房間中部分空調在加濕而部分空調在除濕的情況，鋪張浪費能源。

第五招：合理的裝置開啟數量

這是我們在傳統下送風精密空調機房中發現的一個有趣的現象。某天我們發現某機房某列機架溫度為24℃，高于周邊其它機架(18℃)，在我們關閉了這一列機架對應的空調之後，它的溫度卻下降到了18℃。關閉空調反而使機房溫度下降了，這不符合我們“空調開得越多制冷效果越好”的慣性思維。舉一反三後，提問：開1台冷機真的比開2台節能嗎?開1個水泵真的比開2個節能嗎?……面對實際問題，我們要學會拆掉思維裡的牆，實踐檢驗真理處處适用。

小結：規劃決定了資料中心營運成本的先天基因，而良好的營運則是實作預期目标的最基本保障。沒有良好的營運，即使業界一流的規劃方案，也跑不出業界一流的成本資料。反之，一流的營運或許可以讓老機房跑出新的春天。營運細節盡顯真功夫，希望本文所介紹的成本定義，以及節能五招能為各位數經帶來精細化成本管理新思路。

本文轉自d1net（轉載）