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概括数据中心能源管理学习笔记

WatchStor.com  佚名丨2009-12-11 14:16 标签:云存储 机房 

经过长时间学习数据中心能源管理,于是和大家分享一下,看完本文你肯定有不少收获,希望本文能教会你更多东西。IBM公司宣布启动一项每年斥资10亿美元的业务计划,以显著提升企业的IT能效水平。这项名为“绿色创新工程”的计划主要包括:通过采用新的产品和服务,帮助IBM及其客户大幅度降低数据中心能源消耗,改造全球的商业和公共技术基础设施并使其成为“绿色”数据中心能源管理。

根据IDC的调查显示,对每一美元的计算机硬件成本来说,大约50美分是花在了电力使用上,这一数字预计在今后4年里还将增长54%。IBM “绿色创新工程”所带来的节约是相当可观的,对一个面积为25,000平方英尺的数据中心来说,客户可以实现节能42%。根据美国现在的能源结构,这一节约相当于每年减少7,439吨的碳排放。“绿色创新工程”是IBM针对企业数据中心能源需求和能源成本的急剧增加而发起的,该计划将由一个跨IBM各业务部门的、由850多名能效专家组成的全球“绿色团队”来执行和实施。

“数据中心的能耗危机抑制了客户的业务增长。”IBM全球信息科技服务部高级副总裁Mike Daniels说,“很多数据中心已经达到了饱和,企业的增长能力因此受到了限制,迫使他们进行新的资金投入。我们希望与客户分享IBM的全球资源和行动计划,以协助他们充分利用自身的数据中心能量,提高能源利用效率,实现绿色创新。”

IBM目前运行着世界上最大的商业技术基础设施,在全球拥有超过800万平方英尺的数据中心。通过采用该项能效行动计划,预计在今后三年里,在不增加能耗或二氧化碳排放量的情况下,IBM可以使其数据中心的计算能力扩大一倍。同时,与通过扩大数据中心面积促使数据中心计算能力扩大一倍的方式相比,IBM预计“绿色创新工程”的实施每年将帮助IBM节约超过50亿度的电力消耗。

五大步骤实现绿色创新

IBM 利用其技术专长及在提升能效方面的技术创新,为客户总结出了由5个步骤组成的、可以大大提高能效的方法:
1. 诊断:评估现有设施――能源评估、虚拟三维供电管理和热分析
2. 建设: 规划、建设或更新一个高能效的数据中心
3. 虚拟化:对IT基础设施和专门用途的处理器进行虚拟化
4. 管理: 通过电源管理软件实现能耗掌控
5. 制冷: 在数据中心内外采用水冷解决方案

“就像IBM围绕互联网和Linux帮助组织抓住各种创新机遇一样,我们将再次帮助客户纵横于高能效计算的新时代。”IBM全球高级副总裁及系统与科技事业部总经理Bill Zeitler表示,“通过渐进式改进是做不到这一点的,我们需要更加大胆的想法和行动计划来应对能效挑战。”

1. 诊断:通过能源评估、虚拟三维供电管理和热分析,评估现有设施

客户难以获得关于数据中心能效的准确而详细的信息,并加以显著的改进。数据中心存在显著的热点区域,即高供电密度区域,这是由服务器机架布局上的失误、机房内设计不合理、以及热空气和冷空气不必要的相互混合造成的。

◆“IBM数据中心能效评估”(IBM Data Center Energy Efficiency Assessment)――IBM 将采用一个全新的尺度对客户的数据中心进行能效评估,并为客户制定一个提高能效的方案,从而使客户的能源成本降低多达40%;

◆“移动测量技术”(Mobile Measurement Technology)――这是一项来自 IBM研究部门的新技术,可以测量数据中心内的三维温度分布。新的移动测量机包括一个位置跟踪系统和一个由多达100个传感器组成的大型网络,能够以前所未有的速度和准确性采集热数据。移动测量技术曾被应用在太平洋煤气和电力公司位于加州的三个数据中心,并在短短几天时间内就发现了其面积约4万平方英尺的数据中心中所存在的热点、漏风和其他影响能效的地方。如果采用手工测量的话,则需要几个星期的时间;

◆“IBM高密度计算热分析”(IBM Thermal Analysis for High Density Computing)――该服务产品可以识别和解决已有和潜在的、有可能造成现有数据中心停电的与热有关的问题,同时为节约能源和未来扩展提供选择方案;

◆IBM 将利用虚拟世界来探索数据中心的虚拟三维供电管理,以更加有效地利用能源,减少能耗。

2. 建设:规划、建设或更新一个高能效的数据中心

基于IBM在全世界为客户建设3000万平方英尺数据中心的经验,IBM“数据中心能效评估”服务可以与今天发布的其他新的能效服务产品形成互补,包括:
◆“能效自评估”(The Energy Efficiency Self Assessment)――可以为客户提供关于其数据中心能效的免费在线评估;
◆“IBM可扩展模块化数据中心”(IBM Scalable Modular Data Center)――一个预先配置的、专门针对500-1000平方英尺数据中心的解决方案,采用能效技术,可以在8-12星期内实施,并比传统数据中心的成本降低15%;
◆“IBM布线优化气流评估”(IBM Optimized Airflow Assessment for Cabling)――可以帮助客户改善数据中心架空地板下空气的流动状况,降低布线成本;
◆IBM设计和建设绿色建筑的“专门设施”(Specialized Facilities)能力――帮助客户将所有建筑子系统集成起来,以一种安全、高效、有助于生态环境的方式来运行,从而达到显著节能的目的;

此外,客户还可以享受到一些由IBM合作伙伴所提供的相关服务,这些合作伙伴全部来自全球领先的能源和制冷技术提供商,包括Anixter公司、APC-MGE公司、Eaton公司、艾默生网络能源公司、通用电器消费品和工业集团,以及施奈德电气公司等。

3. 虚拟化:对IT基础设施和专门用途的处理器进行虚拟化

客户需要改用虚拟化的基础设施,并借助新兴混合系统的优势对专用处理器进行充分利用,以提升能效,降低能耗。

◆IBM 在提供行业最全面的虚拟化技术方面一直处于领先地位,这些技术包括主机、UNIX、x86以及存储系统等,它们能帮助客户将相关工作整合到数量较少的计算机上,从而提高利用率;它们还能显著降低电费和维护费用,简化基础设施。通过采用虚拟化方式提高计算系统的利用率,客户能够显著节约能源。今天,很多计算机系统只能使用其计算能力的5%到10%,而采用全球最尖端虚拟化技术的IBM主机已经能够使客户实现接近100%的服务器利用率;

◆IBM的刀片服务器不仅能够提供基础设施的物理集成,而且其交换技术的设计还能帮助减少电力消耗。根据IBM内部的研究结果,一个配有嵌入式以太网和光纤通道交换机的刀片服务器,在一个典型的经过机架优化的服务器上,其每个接口可以帮助客户节省多达50% 的能量消耗;

◆事实证明,WebSphere DataPower SOA Appliances在执行XML 和 Web服务安全处理任务时,比那些仅依靠服务器的系统好72倍。这就意味着部署XML应用并希望保证其Web服务安全的客户,可以提高其性能,减少应用的延迟时间,同时在以缩小的系统尺寸和降低的能量消耗完成同样的工作时不需要添加硬件资源;

◆对分析工作和数字媒体来说,IBM Cell BE 处理器与传统处理器相比能够提供绝佳的表现。例如,IBM的客户Mayo 诊所通过采用基于Cell的刀片计算系统,与采用传统处理器相比,现在该诊所能将供放射专家使用的三维医学图像处理速度提高50倍。

4. 管理:掌控数据中心能源管理软件

Provisioning Software可以在服务器不被使用时将其置于待机状态而使服务器的能量消耗减少80%。如果这种软件能够在美国所有的数据中心得到使用,每年则可以节约54亿度电。

◆IBM目前正在利用Tivoli管理软件对其酷蓝( Cool Blue)节能技术方案组合进行扩展。该软件能够监测用电量,使客户可以制定用电政策,跟踪用电情况,并将数据中心中各部门多收的电费准确退回。由此,每个部门在用电方面都有明确的责任,并可以学习如何来节约用电――通过监测当前用电情况以寻找机会节约用电,以及让用户通过改变服务器的运行状态(工作或待机)来减少用电量的方式节约用电。在加州,IBM将向客户提供关于自动配置(provisioning)技术的免费信息,这种技术能够减少用电量,以帮助企业应对加州严重的能源危机;

◆Power Executive 软件是IBM Systems Director产品组合中的一部分,从现在开始将配置到IBM所有的系统和存储设备中。这一免费的数据中心能源管理技术最初是为 IBM BladeCenter 和System x服务器设计的,从2007年11月开始,IBM将在 System i, System p, System z和存储系统中全面采用该技术。它是唯一能够协助客户对实际用电量进行监视,并在系统、机箱或机架层次上对数据中心中的电耗和热耗进行有效分配、匹配和上限设定的数据中心能源管理软件工具。通过采用该软件设置用电上限,客户可以按照持续集成服务器(cruise control)有效运行它们的系统。

5. 制冷:在数据中心内外采用水冷解决方案

根据IDC的估算,2006年全球花在IT系统运行和制冷方面的费用为290亿美元。

◆IBM 将宣布一项获得专利的“存储制冷”(stored cooling)解决方案,以显著提高端到端制冷系统这一数据中心最大单项用电项目的用电效率。IBM的服务产品――“数据中心存储制冷解决方案”正在 IBM位于加拿大魁北克省的数据中心进行试点,节省效率达到 45%,已经被美国采暖、制冷与空调工程师协会标准(ASHRAE)确定为“最好的新能源产品”;

◆IBM获得专利的“后门热量交换器”(Rear Door Heat eXchanger )“冷却门”(cooling doors) 现在已经应用到IBM的大多数系统上。虽然不需要额外的风扇或耗费更多的电力,它们却能将数据中心中服务器的热输出降低多达60%,其方法是利用冷却水来耗散计算机系统产生的热量。IBM还计划在今年晚些时候推出由IBM研究院开发的一套新的水冷技术 。

IBM近期还将为能效激励计划推出一个开放的、具有网络功能的“数据交换中心”――“能效激励计划寻找器”(Energy Efficiency Incentive Finder),这将是一个由世界上任何地方的当地供电公司、政府和其他参与该系统的机构所提供的能效激励措施和能效激励计划的详细情况的中心网站。

此外,IBM全球融资集团(IGF)作为IBM专注于融资业务的一个部门,在“绿色创新工程” 中具有非常独特的地位。它将通过提供简单、明确的融资解决方案,帮助符合资格的客户减少资金所带来的限制,协助他们获取或者购买相应的硬件、软件和服务,来建立一个高能效的数据中心,并可以预测他们前期投入所带来的收益。同时,便捷的租赁和贷款条件也将有助于推进规划并跟踪项目费用。

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