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【摘 要】如何更有效的降低数据中心的运营成本，本文将从几个问题探讨。
【关键词】使用率;运行成本;选配机房
据统计，全美国的服务器年耗电量超过100亿美元，其中三分之一以上的费用用于服务器的散热。我们看到，平均每度10美分的电价，使大多数IT经理（IT managers）敏锐地察觉到公司数据中心的电费正在飞速攀升。而在中国有些电力供应紧张的城市，电价甚至更高。但有趣的是，大多数的数据中心经理却对这些费用视而不见。对他们来说，最大的关注点在于能否为数据中心持续增加的工作量提供充足的电力。同时，设备经理们在付电费账单时也不会关心这些问题。未来，随着电源和散热问题变得更加普遍和突出，能源资源越来越紧迫，降低能耗这是必然的趋势。
如何更有效的降低数据中心的运营成本，我将从如下几个问题来探讨：
１．合理选择机房制冷设备
数据中心各设备产生的热量需采用空气冷却的方法去解决，那么数据中心的最佳制冷设备就是机房专用精密空调，机房专用空调就是为机房设备控温的，而民用空调都是直接服务于人的。它们的设计理念和功能都完全不同。设计理念最大的区别在于，机房专用空调是大风量，小焓差，高显热比；民用空调刚好相反，是小风量，大焓差，低显热比（显热比的概念是指空调降温与除湿两种功率相对之比）。数据中心和网络系统的IT硬件运行时会产生大量集中的热量，同时对温度和湿度的变化也极其敏感，温度和湿度的轻微浮动，就可能导致系统发生严重问题，轻则系统产生无用信息，重则系统停机；在IT设备机房中，热负荷几乎全部来自IT硬件、照明设备、支持设备散发的显热，IT设备机房基本不产生潜热，因为人员较少，外部空气有限，物理结构上还往往含有防潮层。用以满足机房环境的空调显热比要求非常高，达到0.90～0.99。精密空调系统设计用于满足这些显热比例极高的系统，相比而言，舒适空调系统的显热比通常为0.65～0.70，从而只能提供较低的显冷量，同时潜冷量较高。过多的潜热制冷意味着空气中大量水分被移除。为了保持所需的50%±5%相对湿度范围，那么就需要空调设备连续进行加湿，从而将会耗费大量能源造成不必要的浪费。
2.正确选配机房IT设备机柜
机柜是什么?很多人把机柜看作是用来装IT设备的柜子。机柜是柜子，是IT应用中的低值、附属产品，只是用来容纳服务器等设备的容器，并不被重视；但并不仅仅如此。随着计算机与网络技术的发展，数据中心的服务器、网络通信设备等IT设施，正在向着小型化、网络化、机架化、刀片化的方向发展；这都给数据中心的构建模式带来了新的变化。1个42U的机柜可以放置42个服务器，这样就会对我们的机柜带来了新的挑战：机柜的散热、线揽管理、机柜监控等。
机柜的选择首先需要遵循的规则是IT设备的散热风道设计理念，目前服务器、交换机、路由器等IT产品都采用的是前进风后出风的散热风道设计理念，所以我们选择机柜也需要根据这个理念来设计机柜散热风道。
2.1机柜的通孔率
一般空调的冷风从机柜的正前方进入，从机柜的背部热风抽出，形成一个风道循环，在日常的机房管理当中，很多机房管理人员误认为只要整个机房的温度降下来，机柜内的服务器温度也就降下来，但事实上我们会发现机房总体的温度降下来了，可机柜环境管理单元却报警机柜温度超高，这又是为何，其实我们分析一下原因就可以看出问题的所在，在这个问题上我们就将要提到一个机柜上的专业术语“通孔率”即机柜前面板上的开孔占有率；在选择机柜时通孔率是一个重要的参数，因为通孔率越高，冷风使用率就会越充分，大大降低空调制冷运行率有效降低运行成本。
2.2机柜的线揽管理
刚刚我们提到1个42U的机柜可以放置42个服务器；且多数大量采用冗余配件(如冗余电源、存储阵列等)，机柜内设备配置频繁变换，数据线和电缆随时增减。所以，机柜必须提供充足的线缆通道，和线揽管理附件，能从机柜顶部、底部进出线缆。在机柜内部，线缆的敷设必须方便、有序，与设备的线缆接口靠近，以缩短布线距离;减少线缆的空间占用，保证设备安装、调整、维护过程中，不受到布线的干扰；并保证散热气流不会受到因为线揽没有合理排部导致热气流无法充分被排出，残留一部分在机柜内部造成气流短路循环;所以合理的线揽管理可以有效的提高气流循环迅速降低机柜内部温度，大大降低制冷设备运行时间。
2.3盲板的使用
在机柜附件的组成中有一个叫盲板的附件，有1U、2U、3U规格等，在选配中很少有人会选择盲板这个附件，因为多数人认为盲板是为了使空缺的U看上去更美观更整齐才设计这样一个附件，来填补空缺的U高度；其实人们忽略了这个盲板最大的做用，其实设计人员设计盲板这个附件是为了更加有效的将热空气和冷空气阻断，避免冷热空气短路循环。
我们不难看出合理的选择机柜对IT设备的散热和制冷效率的充分利用有着很大的作用和经济效益，目前业界主流的机柜有：EMERSON、APC、威图等，其中艾默生公司旗下的德国Knurr子公司生产的Miracel系列机柜有着业界最高的通孔率83%，丰富的电缆管理单元和多样的附件；是专门为满足今天及未来数据中心环境需要而设计的新一代、高品质机柜解决方案的最佳产品。
3.正确的机柜布局和IT设备的摆放
3.1机柜布局
在现代机房的机柜布局中，人们为了美观和便于观察会将所的的机柜朝同一个方向摆放，那么如果按照这种摆放方式，我们上面提到到的机柜盲板有效阻挡冷热空气的效果将大大折扣，为什么会这样说？当我们的机柜朝统一方向摆放时就形成了第一排机柜背面正对着第二排机柜的正面；这样2排机柜中间的通道就会出现冷热气流混合循环，形成冷热气流短路致使第二排机柜的冷风进口温度大大提高，严重破坏了冷风通道的的环境温度；我们正确的摆放方式应该是将服务器机柜面对面或背对背的摆放方式摆放，这样变形成了冷风通道和热风通道，机柜之间的冷热风不会混合在一起，形成短路气流，大大提到了制冷效果，保护好了冷热通道不被破坏，就要选择正确的摆放方式。
3.2 IT设备摆放
随着服务器的小形化、高密度化、刀片式服务器的产生，这些服务器摆放的位置越来越不容IT管理者的忽视，我们大家都知道高功率设备有一个最显著的特点就是发热量大，比普通IT设备可能要高1倍或更多，如果将这些高功率负载和高密度的服务器组合摆放在一个机柜内，这样便会出现一个高密设备度群形成了一个巨大的发热群体，这种情况最容易导致数据中心的局部热点，通常IT管理人员将这些设备摆放在一起是为了美观和便于管理，但从上面的分析显然这中摆放是错误的，他是需要付出相应的成本来换取的，因为为了解决这个局部的热点，IT管理人员不得不降低整个机房环境的温度或是添加专门的制冷设备，来处理这个局部发热点；其实针对这样的问题我们完全可以将这些高功率设备和高密度服务器均分在每个机柜内，这样就不会出现高功率高密度设备群，也无法形成数据中心的热点和冷却的难点，将大大降低制冷设备运行费用和采购费用。
由于过去可能我们的IT设备功率密度低，不正确的气流摆放不会造成严重的问题，但随着现在的IT设备发展趋势为高密度、高功率化，这些问题以不容我们IT管理部门人员的忽视，正确的选择制冷设备和机柜，以及合理的机柜布局大大提高了我们的制冷效率充分利用，同时也大大降低了我们IT设备运行的总拥有成本，相信这是我们数据中心未来设计发展的方向和趋势。 [科]
【关键词】使用率;运行成本;选配机房
据统计，全美国的服务器年耗电量超过100亿美元，其中三分之一以上的费用用于服务器的散热。我们看到，平均每度10美分的电价，使大多数IT经理（IT managers）敏锐地察觉到公司数据中心的电费正在飞速攀升。而在中国有些电力供应紧张的城市，电价甚至更高。但有趣的是，大多数的数据中心经理却对这些费用视而不见。对他们来说，最大的关注点在于能否为数据中心持续增加的工作量提供充足的电力。同时，设备经理们在付电费账单时也不会关心这些问题。未来，随着电源和散热问题变得更加普遍和突出，能源资源越来越紧迫，降低能耗这是必然的趋势。
如何更有效的降低数据中心的运营成本，我将从如下几个问题来探讨：
１．合理选择机房制冷设备
数据中心各设备产生的热量需采用空气冷却的方法去解决，那么数据中心的最佳制冷设备就是机房专用精密空调，机房专用空调就是为机房设备控温的，而民用空调都是直接服务于人的。它们的设计理念和功能都完全不同。设计理念最大的区别在于，机房专用空调是大风量，小焓差，高显热比；民用空调刚好相反，是小风量，大焓差，低显热比（显热比的概念是指空调降温与除湿两种功率相对之比）。数据中心和网络系统的IT硬件运行时会产生大量集中的热量，同时对温度和湿度的变化也极其敏感，温度和湿度的轻微浮动，就可能导致系统发生严重问题，轻则系统产生无用信息，重则系统停机；在IT设备机房中，热负荷几乎全部来自IT硬件、照明设备、支持设备散发的显热，IT设备机房基本不产生潜热，因为人员较少，外部空气有限，物理结构上还往往含有防潮层。用以满足机房环境的空调显热比要求非常高，达到0.90～0.99。精密空调系统设计用于满足这些显热比例极高的系统，相比而言，舒适空调系统的显热比通常为0.65～0.70，从而只能提供较低的显冷量，同时潜冷量较高。过多的潜热制冷意味着空气中大量水分被移除。为了保持所需的50%±5%相对湿度范围，那么就需要空调设备连续进行加湿，从而将会耗费大量能源造成不必要的浪费。
2.正确选配机房IT设备机柜
机柜是什么?很多人把机柜看作是用来装IT设备的柜子。机柜是柜子，是IT应用中的低值、附属产品，只是用来容纳服务器等设备的容器，并不被重视；但并不仅仅如此。随着计算机与网络技术的发展，数据中心的服务器、网络通信设备等IT设施，正在向着小型化、网络化、机架化、刀片化的方向发展；这都给数据中心的构建模式带来了新的变化。1个42U的机柜可以放置42个服务器，这样就会对我们的机柜带来了新的挑战：机柜的散热、线揽管理、机柜监控等。
机柜的选择首先需要遵循的规则是IT设备的散热风道设计理念，目前服务器、交换机、路由器等IT产品都采用的是前进风后出风的散热风道设计理念，所以我们选择机柜也需要根据这个理念来设计机柜散热风道。
2.1机柜的通孔率
一般空调的冷风从机柜的正前方进入，从机柜的背部热风抽出，形成一个风道循环，在日常的机房管理当中，很多机房管理人员误认为只要整个机房的温度降下来，机柜内的服务器温度也就降下来，但事实上我们会发现机房总体的温度降下来了，可机柜环境管理单元却报警机柜温度超高，这又是为何，其实我们分析一下原因就可以看出问题的所在，在这个问题上我们就将要提到一个机柜上的专业术语“通孔率”即机柜前面板上的开孔占有率；在选择机柜时通孔率是一个重要的参数，因为通孔率越高，冷风使用率就会越充分，大大降低空调制冷运行率有效降低运行成本。
2.2机柜的线揽管理
刚刚我们提到1个42U的机柜可以放置42个服务器；且多数大量采用冗余配件(如冗余电源、存储阵列等)，机柜内设备配置频繁变换，数据线和电缆随时增减。所以，机柜必须提供充足的线缆通道，和线揽管理附件，能从机柜顶部、底部进出线缆。在机柜内部，线缆的敷设必须方便、有序，与设备的线缆接口靠近，以缩短布线距离;减少线缆的空间占用，保证设备安装、调整、维护过程中，不受到布线的干扰；并保证散热气流不会受到因为线揽没有合理排部导致热气流无法充分被排出，残留一部分在机柜内部造成气流短路循环;所以合理的线揽管理可以有效的提高气流循环迅速降低机柜内部温度，大大降低制冷设备运行时间。
2.3盲板的使用
在机柜附件的组成中有一个叫盲板的附件，有1U、2U、3U规格等，在选配中很少有人会选择盲板这个附件，因为多数人认为盲板是为了使空缺的U看上去更美观更整齐才设计这样一个附件，来填补空缺的U高度；其实人们忽略了这个盲板最大的做用，其实设计人员设计盲板这个附件是为了更加有效的将热空气和冷空气阻断，避免冷热空气短路循环。
我们不难看出合理的选择机柜对IT设备的散热和制冷效率的充分利用有着很大的作用和经济效益，目前业界主流的机柜有：EMERSON、APC、威图等，其中艾默生公司旗下的德国Knurr子公司生产的Miracel系列机柜有着业界最高的通孔率83%，丰富的电缆管理单元和多样的附件；是专门为满足今天及未来数据中心环境需要而设计的新一代、高品质机柜解决方案的最佳产品。
3.正确的机柜布局和IT设备的摆放
3.1机柜布局
在现代机房的机柜布局中，人们为了美观和便于观察会将所的的机柜朝同一个方向摆放，那么如果按照这种摆放方式，我们上面提到到的机柜盲板有效阻挡冷热空气的效果将大大折扣，为什么会这样说？当我们的机柜朝统一方向摆放时就形成了第一排机柜背面正对着第二排机柜的正面；这样2排机柜中间的通道就会出现冷热气流混合循环，形成冷热气流短路致使第二排机柜的冷风进口温度大大提高，严重破坏了冷风通道的的环境温度；我们正确的摆放方式应该是将服务器机柜面对面或背对背的摆放方式摆放，这样变形成了冷风通道和热风通道，机柜之间的冷热风不会混合在一起，形成短路气流，大大提到了制冷效果，保护好了冷热通道不被破坏，就要选择正确的摆放方式。
3.2 IT设备摆放
随着服务器的小形化、高密度化、刀片式服务器的产生，这些服务器摆放的位置越来越不容IT管理者的忽视，我们大家都知道高功率设备有一个最显著的特点就是发热量大，比普通IT设备可能要高1倍或更多，如果将这些高功率负载和高密度的服务器组合摆放在一个机柜内，这样便会出现一个高密设备度群形成了一个巨大的发热群体，这种情况最容易导致数据中心的局部热点，通常IT管理人员将这些设备摆放在一起是为了美观和便于管理，但从上面的分析显然这中摆放是错误的，他是需要付出相应的成本来换取的，因为为了解决这个局部的热点，IT管理人员不得不降低整个机房环境的温度或是添加专门的制冷设备，来处理这个局部发热点；其实针对这样的问题我们完全可以将这些高功率设备和高密度服务器均分在每个机柜内，这样就不会出现高功率高密度设备群，也无法形成数据中心的热点和冷却的难点，将大大降低制冷设备运行费用和采购费用。
由于过去可能我们的IT设备功率密度低，不正确的气流摆放不会造成严重的问题，但随着现在的IT设备发展趋势为高密度、高功率化，这些问题以不容我们IT管理部门人员的忽视，正确的选择制冷设备和机柜，以及合理的机柜布局大大提高了我们的制冷效率充分利用，同时也大大降低了我们IT设备运行的总拥有成本，相信这是我们数据中心未来设计发展的方向和趋势。 [科]