通过北京灾备、上海灾备、西安灾备三大信息中心的验收,从抽查相关文档的内容来看,笔者认为打造一个具有指导作用的绿色数据信息中心是不容易的,通过几天的工作,体会如下:

1   关于基本建设的计划和程序需注意三个方面

(1)应正确确定数据信息中心的面积和投资总额。

(2)建设单位的科研人员与设计单位的人员要提前联系,在初步调研的基础上,要准确掌握中心的工艺资料,各类设备的型号以及工艺对土建设计的要求,共同来编制计划任务书。

(3)待基本建设计划任务书批准后,设计单位各专业应根据工艺的要求进行调研。同时必须有建设单位数据信息中心的工艺科技人员参加,聘请监理人员要精通绿色数据信息中心的工艺技术,最好能外聘一位精通计算机机房系统的有实践经验的又从事过不同系统的中大型机房设计和施工的技术专家参与就更完美了。

鉴于上述情况,在建设的程序中:一要制定好计划任务书;二要进行真实的调研;三在完成初步设计和施工图绘制阶段,图例要按国标实施,国标没有的,方可使用国际标准;在设计中以数据信息中心的工艺为标准以设计的数据为准则,还要以安全、合理的绿色数据作指导。

2   数据信息中心的电子计算机机房设计

计算机系统是一个十分复杂的数据信息传输与处理系统,由于计算机的高速化、高灵敏化、高密度集成化、小型化、多功能化以及推广普及,它模拟认识感觉和思维,把人们从大量、繁重、单调重复的劳动中解放出来,可以逾越人体机能的极限,已成为当代科学技术必不可少的计算与控制工具,是实现现代化的物质技术的主要基础部分,也成为衡量一个国家现代化程度的显著标志。
由于数字计算机传输脉冲信号,从而系统工作频率范围很宽,在150kHz～500MHz之间,它包含了中波、短波、超短波及微波前端,正好与各种通信、电视、医疗、军用仪器同频段,电磁环境复杂,被干扰的可能性极大,当其电磁辐射空间的场强超过126dB时,将对计算机构成严重干扰。

数字计算机是干扰信号的敏感接收装置,又是一个干扰源,对于数字计算机系统工作的环境,有人认为计算机内的电子元件应该做到适应性强、密封性好,这样对机房的设计标准要求就可以降低了,机房的设计就可以越来越简单了;也有把数字计算机的工作环境看的非常神秘,工作环境造价越高,就认为系统工作更可靠。笔者通过几十年随着电子计算机的发展,不断对机房的要求的研究,同时,设计、参与施工和计算机系统的安装和动态的系统测试;必须要懂得数字计算机和计算机的发展动态,以及它自身的电磁兼容性的提高,就能较合理的设计和建设一个绿色数据中心。一要降低能耗,二又符合整个社会发展的潮流。

降低能耗是企事业单位在每一个环节必须关注的问题,也是节能降耗、提高企业竞争的有力保证,在确保业务稳定运营的同时,还应降低IT长期运营成本也是每一个企业的任务。

诸如上述情况,打造一个整体设计、科学合理和设备环保又节能的绿色数据信息中心是非常必要的。

在什么是绿色数据信息中心这个问题还没有一个定论时,对于数据中心的“绿色”标准是什么?笔者认为大概体现在下述几个方面:

(1)整体设计的科学合理化;

(2)设备选型的节能环保;

(3)以科学与实用性优化的机房配置;

(4)动力环境的优化配置,实现初始投资最小化;

(5)在保障机房设备可靠稳定运营的同时,达到节能降耗;与此同时,服务器、网络存储等设备要实现效能比的最大化;

(6)在满足IT环境的基本运营的同时,确保可扩展性;

(7)要合理规划数据中心的使用寿命,争取达到总体成本的最小化;

(8)若要达到数据中心总体成本的最小化,必须要开发研究电磁兼容性技术。

依据上述的几个方面,如何打造一个又节能、又降耗、又能适应数据信息中心新的发展形势的绿色数据信息中心呢?

在讨论该问题前，必须谈一下目前数据信息中心存在的不足。

绿色数据中心所涉及到的层面不少,整体建筑、变配电运营机房、空气调节系统、不间断电源供电系统、动力环境集中监控、机房智能配电、服务器等设备以及各种用电系统和管理效率等。

(1)物理层面:要严把耗能的几个部分

①IT设备系统:根据一些运营商的统计,服务器、存储器和网络通信等设备产生的功耗约为数据中心机房总功耗的50%左右,其中,服务器约占总功耗的40%,另外,存储器和网络信号约占10%的功耗。

②空调系统产生的功耗约为数据中心机房总功耗的38%左右，其中约26%来源于空调制冷系统产生的功耗，另外约12%来源于送风和回风系统产生的功耗。

③不间断供电系统(UPS)的功耗约为数据中心机房总功耗的10%左右,其中7%是UPS供电系统产生的功耗,另外3%来源于输入供电系统产生的功耗。

④照明系统约占数据中心机房总功耗的1%左右。

(2)要参照以下几项指标

①数据信息中心的能源利用率(PUE)

该指标用来衡量一个数据中心使用的能源中多少用于生产,多少被浪费,PUE=数据信息中心总用电量/IT设备总用电量。PUE的比值越大,说明为确保IT设备安装运行的配套:供配电系统,空调系统,上、下水及照明系统组成的动力、环保基础设施的功耗越大。反之,PUE值越小就意味着机房的节能性越好,耗能也就越低,证明确定的总用电量更合理。

目前从国内外绝大多数数据信息中心的PUE值比较,国内约为3左右,而欧美一些国家PUE的平均值为2左右。现在在核实数据信息中心总电量宜采用0.3系数法,更为节能。

②空调保障系统

由于用户选用了对工作温湿度都很敏感的IT设备,所以就不得不花费大量的人力、物力去建设和维护耗能很大的空调保障系统。

为要节省能源，建议在设计中尽量选用具有较宽温度和湿度范围的IT设备，当然要从电子设备的电磁兼容主要参数着手。

对空调系统而言,在其运行工况条件保持不变的情况下,可以有多种方式进行空气调节来节能。如果我们将空调机的运行温度(回风口温度)提高1摄氏度,就可将其运行效率提高3%左右,故要结合东、南、西、北、中的气候和中心工艺要求的多种形式来设计。

③数据信息中心IT设备的能效比

能效比=IT设备每秒的数据处理流量或每秒数据吞吐量/IT设备的功耗。大家熟知IT设备主要指的是服务器、存储器等设备。如果用户选用的IT设备能效比越大，就意味着IT设备每消耗1W的功率，能处理的数据量越大，较高的能效比带来的优势，就可降低与数据信息中心机房中配套的UPS和空调设备系统的容量和功耗，从而达到节能。

信息中心机房的空调温度、湿度和尘埃度如果要求较高，主要的问题是要保持元器件的热平衡，满足运行中的参数值。

如果在设计物理环境层面时,结合电磁兼容来设计就更完美了。

数据信息中心所需的电力密度增长非常快，原来是分散安装，现在时尚阵列安置。依据美国资料，1992年每台机柜装机容量为2.1kW，到2006年增加到14kW，带来了很多企业经常由于电力限制而无法充分利用其机柜空间。这主要是处理器功能的飞速提高，导致基础设施电力需求大幅增加。一要驱动系统的运行，二要用相当多的电力来驱动空调系统和冷却系统。

为达到总体拥有成本(TCO)的最小化,在选购IT设备时,除了选择硬件功能外,还要结合软件的选型。其实,软件也是实现数据信息中心绿色节能环保的重要部分。因为软件为绿色数据中心所能做出的是可以改变数据中心的数据系统架构,来达到减少服务器等设备的使用量,达到绿色数据中心的设计目标。就是采用目前流行的虚拟化技术,在一台服务器中有多个运行,这样就相当于一台服务器作为几台服务器使用,从而大大提高服务器的使用效率,当然物理层面的服务器的使用量相对减少,从而到达节能。

近来在节能减排的大趋势下,各路数据信息中心都刮起了绿色风潮。究竟什么是绿色数据中心呢?笔者认为这只是一个机房基础设施层面的一个方面,笔者前面已提到,要对数据中心的运营全面的依据电磁兼容技术,让数据中心内的支撑系统的各种接地更安全,电气搭接和布线更合理可靠,以及降低内部环境的空气污染、噪声污染、电磁辐射、电磁干扰等,特别是在运营中,数据中心的支撑系统隐藏的问题不易发现,随机故障以及产生的谐波对电网质量和破坏等。

从诸多方面看来,绿色数据信息中心的概念既包括节能减排、省面积等显性因素,更重要的是电磁兼容性等隐性因素。

因此,对数据信息中心的用户来讲,既要关注显性因素,又要从设计运行中不放过隐形因素,全面、长远的规划是构建绿色数据信息中心的关键。■