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绿色数据中心的实现途径与在市场的挑战

时间:2012-11-20 15:52:22   作者:无名   来源:互联网   阅读:4118   评论:0
内容摘要:随着数据中心的爆发式增长,仅仅通过节能已不够缓解节能减排的压力。选择绿色能源作为数据中心的电力来源,承担更多的社会责任,已成为数据中心发展的新趋势。尤其在欧美发达国家,数据中心运营商已不仅仅停留在提高能效这一途径,而开始利用绿色能源,如风能、太阳能、水能缸魑绿色数据中心的电力来源

近年来,各行各业对信息技术的依赖日益增加,电脑已成为人们工作生活中不可分割的一部分。而推动信息技术发展的引擎与保证是数据中心。数据中心是21世纪的信息工厂,是实现数据信息的集中处理、存储,传输、交换、管理等业务的服务平台。从物理层次看,数据中心主要由IT设备、配电系统和空调系统3部分构成。IT设备是实现数据中心功能的核心部分,用于数据处理(服务器)、数据存储(存储设备)以及通信(网络设备)。配电和空调系统则用以保障IT设备系统的正常运行。其中,配电系统用于直流、交流转换,并确保为IT设备提供可靠、高质量的电源;空调系统保证IT设备在正常的温度和湿度下工作。

  数据中心相比普通楼宇,具有高得多的能耗强度。以数据中心的运行成本来看,以电力为代表的能源成本已接近50%。根据Frost&Sullivan测算,中国2011年数据中心用电530亿kWh,占全国总用电量的1.1%。而随着数据中心数量及运行强度的增加,若能耗效率维持目前水平,其能耗在2015年将达到1122亿kWh,占总用电量的1.7%(图1)。面对能源紧张、节能减排等问题,数据中心这一能耗大户面临着降低能耗、节约成本的严峻挑战。“绿色数据中心”的概念应运而生,并将成为数据中心新的发展方向

  根据《通信行业十二五规划》国内绿色数据中心的标准将在十二五期间出台。目前国际上普遍的理解是,绿色数据中心是在传统的数据中心架构基础上,通过先进的技术和方案以达到最高能效以及最低的环境影响。绿色数据中心通过充分利用虚拟化和云计算等最新信息技,满足企业数据安全标准并具有智能管理系统。从绿色数据中心的实现途径来看,主要有提高能效水平以及利用绿色能源两方面。下面将分别介绍这两大实现途径以及在中国市场面临的挑战。

  绿色数据中心实现途径一--提高能效水平

  业内常用PUE(Power Usage Effectiveness)作为数据中心的能效指标来评价数据中心是否高效。PUE为数据中心总能耗与IT设备总能耗之比,PUE值越低,能效越高,说明更多的能源被用于IT设备来执行数据中心功能。绿色数据中心必须是高效的数据中心,其PUE通常低于1.6,有的甚至低至1.3。由于大量低能效水平的小型数据中心存在,我国数据中心的能效水平相比欧美发达国家偏低,在2.0-2.5范围内。以PUE为2的数据中心为例,IT设备是数据中心能耗的主要部分,占到50%,空调设备占到40%,配电系统占据剩下的10%。若要达到绿色数据中心的标准,除了要应用高效节能的IT设备外,通过一系节能措施降低空调系统和配电系统的能耗也极为关键。

  提高能效的方法主要有以上九种。数据中心作为一个整体,运营商需要测量各装置以了解用电情况,同时还需要对各运行装置进行不断监视并及时调整。对于IT设备,运营商可通过虚拟化来使服务器利用率达到最大化通过删除重复多余的数据来释放存储容量。对于空调系统,运营商需要避免冷却过头浪费能源的情况,运营商需要合理设计空间布局、改进热隔离、尽可能利用自然冷却来节省能源和空间。对于配电系统,建议尽量减少电力交换损耗。

  通过提高能效来建设绿色数据中心在国面临多方面的挑战。

  首先,标准的缺失带来了混乱。无论是系统集成商、设备商、建筑商,或是解决方案提供商,都缺少整体性的统筹规划,在宣称绿色数据中心的同时却常会出现“顾此失彼”的情况。其次,对于那些已经建成的小型数据中心,通常不具备于提高能效的预算及相关人力资源。尤其是那些用于银行、金融机构、科研机构的数据中心,价格敏感度相比一般企业更低,其对于提高能效所做的努力和投资就更小了。再次,中国幅员辽阔,各地区建成绿色数据中心的难度有较大差异。理想的数据中心应该建立在温度较低地区,以减少却耗能。根据通信行业十二五规划,新建的大型云计算数据中心PUE值在1.5以下。这一指标对于华北、东北等地问题不大,但是对于东南部、南部地区则存在较大压力。

  绿色数据中心实现途径二–利用绿色能源

  随着数据中心的爆发式增长,仅仅通过节能已不够缓解节能减排的压力。选择绿色能源作为数据中心的电力来源,承担更多的社会责任,已成为数据中心发展的新趋势。尤其在欧美发达国家,数据中心运营商已不仅仅停留在提高能效这一途径,而开始利用绿色能源,如风能、太阳能、水能等作为绿色数据中心的电力来源。以美市场为例,各大型IT公司都开始重视绿色能源的利用,雅虎和谷歌作为绿色能源利用的先行者,不断加强在选址以及绿色能源利用的投资,截止2011年其绿色能源占整个电力消耗比例中分别为56.4%和39.4%。而较为老牌的IT企业如IBM,亚马逊、苹果,数据中心的建设较早未考虑到电力来源的问题,绿色能源在整个供电结构中占比较低,分别在12.1%,13.5%,15.3%。另外,作为拥有8亿多在线用户的全球最大的社交网络,facebook的绿色能源占比为36.4%,并且已加大绿色能源的投资,其新建的位于瑞典的数据中心所消耗的电能100%来自风力发电。

  利用绿色能源,把数据中心建设在绿色能源丰富地区,如风能丰富的内蒙古地区,是业内公认的美好愿景,但其发展面临着无法避免的困难和挑战。首先,统一的电价缺少经济激励。在我国,电价统一,无法将来自绿色能源的电与普通燃煤电厂的电区分开来。对于数据中心运营商来说,即使把数据中芙ㄔ煸谀诿晒牛消耗来自风能的绿色能源,却也只能接受国家电网统一的电价,而不能享受优惠的绿色能源电价。其次,从资产管理和设备维护的角度,大多数运营商不倾向于把数据中心建造得太偏远。除了那些大型企业,如三大电信运营商、华为、腾讯等,很少有运营商可以做到工作人芸稍谝涣礁鲂∈贝锏较殖 6对于银行等可靠性要求更高的数据中心,机房与总部分离更是不现实的情况。最后,远距离数据中心其实是一个云的概念,在美国较为成熟,但在中国还是非常新兴的概念,缺乏相应的技术和设施。


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