企業如何利用節能降耗作減排樹立企業形象

隨著信息全球化，在全世界范圍內數據中心被大量建立，數據中心的能耗及所產生環境問題成為人們關心的重點。據報告，一個典型數據中心所需要能量可供3萬個家庭使用。最近就有人指責，在google中每進行兩次搜索就會生產15克二氧化碳，所消耗能量大約與燒開一壺水能量相當，但據google稱，每做一次搜索會產生0. 2克的二氧化碳。從數據調查情況來看，從2006到2007年數據中心能耗增長了超過13% ，其費用支出從2000年以來增加了一倍，預計到2012將達到40萬億。 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

隨著全球氣候變化，人們越來越重視對環境的保護，對各種產品（汽車、空調、冰箱等）的能耗標準都有明確要求，但數據中心能耗標準還沒有制定，企業只是感覺到數據中心所消耗電能越來越多，維護數據中心成本在增加。隨著2008年全球出現金融危機，許多企業都在大幅度壓縮成本和減少開支，與此形成隨著全球氣候變化，人們越來越重視對環境的保護，對各種產品（汽車、空調、冰箱等）的能耗標準都有明確要求，但數據中心能耗標準還沒有制定，企業只是感覺到數據中心所消耗電能越來越多，維護數據中心成本在增加。隨著2008年全球出現金融危機，許多企業都在大幅度壓縮成本和減少開支，與此形成鮮明對比的是數據中心海量的數據增長速度對存儲、能耗提出了要求。如何實現數據中心節能降耗成為企業、廠商共同目標，許多廠商都把節能產品作為銷售產品時的一個亮點，企業則將節能降耗作為降低成本和樹立企業形象重要內容。廠商、企業要實現節能降耗不僅依靠技術的創新，更需要用戶優化數據中心設計。因此設計、建造并啟用高性能、低能耗的數據中心已成為一項重要工作。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網-tan pai fang . com

1 基礎設施的節能降耗問題

據統計，大多數數據中心超過50%的電力資源被UPS、空調等機房基礎設施消耗。剩余能源才被服務器、存儲、網絡等IT設備消耗。目前，國際上采用PUE通行的指標來衡量數據中心的電力使用率PUE=數據中心的總功耗/IT設備的總功耗。國外先進機房的PUE值可以達到1. 7，而我國數據中心的PUE的平均值在2. 5以上。

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降低PUE值，必須在IT設備總量不變的情況下，降低空調、UPS等基礎設施的電力消耗。 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

（1）降低數據中心的制冷能耗

降低制冷能耗是減少數據中心總能耗的關鍵，由于傳統的數據中心沒有根據空氣動力學來設計通風系統，通常出現局部溫度過高，空調制冷并未達到預期的目的，不僅能耗上有損失，且溫度控制效果不理想。隨著局部溫度的升高，IT硬件的可靠性大幅降低，據估計，溫度每升高10℃，電子設備的長期可靠性降低50%。通常的做法是，調低數據中心機房空調設定溫度（過度制冷），但隨著設備的增長，制冷方面的能耗也不斷增長，從而造成一種惡性循環。

事實上，根據ASH-RAE，機柜溫度達到華氏77°F（攝氏25℃）是沒有問題的，只要各個位置的溫度保持相對一致。數據中心可能通過智能PDU溫度傳感器放置在機加冷空氣人口的底部、中間和頂部，IT管理員不僅可以確定系統有沒有對服務器過度冷卻，還能確定冷空氣是否在高效地通過這些地方。溫度傳感器也可以放置在機架的尾部或熱空氣出口，以監測排出空氣的溫度，為制定更加合理制冷方案提供依據，從而有效降低制冷的能耗。 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

（2）提高UPS性能

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一般數據中心都不是一步到位，都會考慮未來幾年的需求，但是UPS一般都是一步到位，一次上了幾套大功率的UPS并機，結果初期負載只有10%~20%，沒等待到規劃的負載就進入了設備淘汰期，不僅造成投資的浪費，而且也無法使UPS運行在較高的效率點，造成電能的浪費。 本%文$內-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網^t an pa i fang . c om

盡量采購效率更高的UPS。當然UPS效率高不僅僅要是滿載效率高，同時也必需具備一個較高的效率曲線，特別是在1+1并機系統時，根據系統規劃，每臺UPS容量不得大于50%，如果此次效率僅為90%以下，就算滿載效率達到95%以上，也是沒有意義的，所以要求UPS必需采用一下措施優化效率虛線，使UPS效率在較低負載時能達到較高的效率。 內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

（3）減少外部和內部環境對數據中心的能耗影響

內、外部環境對數據中心能耗影響十分重要。數據中心機房盡量選用節能材料，數據中心機房要避免外面環境對其內部溫度的影響，過熱的外部環境都會使數據中心機房產生不必要的制冷能耗。同時數據中心機房內部可以采用節能燈進行照明，關閉不必要的外部附屬沒備如顯示器等方式來實現降低能耗。 內-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網 t an pa i fa ng . c om

2硬件設備節能的問題

（1）服務器節能技術 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

服務器是數據中心的核心設備，其能耗問題也要引起注意，服務器每產生1w的熱量都需要制冷系統啟動以達到恒溫。2007年以后服務器節能技術將趨于成熟，節能逐漸成為了服務器技術的關鍵詞。在芯片級的節能技術方面，如Intel的EIST（ Enhanced Intel Speedstep Technology）省電技術、AMD的PowerNow！ IBM的高熱傳導界面芯片冷卻技術等。研究表明，采用節能技術的服務器大約節約30%能耗，因此購買節能性服務器是十分必要。 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

根據摩爾定律，“每18個月處理器性能提高一倍，而價格下降一倍”，也就意味著“用一個美元所能買到的電腦性能，每隔18個月就翻兩番”。因此對于一些使用多年性能差、體積大的服務器應采用淘汰方式處理。一臺新型服務器性能上面可以替代4一5臺老式服務器，且耗能卻是比一臺老式服務器還少，產生的熱量也少。目前刀片式服務器產品在多核、低功耗技術的推動下將從最初追求高密度的刀片服務器，發展到強調整體綜合性能、高生產力的新一代的刀片產品，也是值得關注。

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（2）存儲技術節能問題

根據IDC的一項調查顯示，全球數據量在未來十年，將以每年50. 6%的綜合增長率迅速膨脹。面對海量的存儲需求，數據中心只有通過購買更多的存儲設備來增加空間，與此增長不僅是設備采購費用增加，能耗也隨之增加，只要實現高效存儲數據，減少機器及磁盤數量，就能解決急速增長的能源消耗問題。 本%文$內-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網^t an pa i fang . c om

由于目前絕大部分用戶采用的是開放系統，其外掛存儲占有目前磁盤存儲市場的70%以上，外掛存儲分為直連式存儲和網絡化存儲，直連式存儲（DAS）依賴服務器主機操作系統進行數據的IO讀寫和存儲維護管理，數據備份和恢復要求占用服務器主機資源（包括CPU、系統IO等），直連式存儲的數據量越大，備份和恢復的時間就越長，對服務器硬件的依賴性和影響就越大。網絡化存儲（FAS）通過網絡交換機連接存儲系統和服務器主機，建立專用于數據存儲的區域網絡。網絡化存儲不需要提供專門服務，且可以通過網絡通道將信息迅速進行存儲，存儲空間大小與所連服務器性能無關，具有明顯節能優勢。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

3軟件節能問題

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（1）虛擬化技術 本+文`內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com

虛擬化是一個廣義的術語，在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行。虛擬化技術可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU并行，允許一個平臺同時運行多個操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

在傳統模式下，一臺服務器只能運行單一任務，其CPU利用率無法得到充分利用，而采用虛擬化技術可以實現在一臺服務器實現多臺虛擬主機功能，且每臺虛擬機都使用獨立、安全平臺進行運行，可以大量節約服務器采購費用，同時也節約服務器運行的能耗。研究表明，虛擬化可以整合其資源池和實現計算機的高可用性，通?？梢怨澥?0%到70%的IT（硬件）總成本。 本`文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com

（2）云計算技術

云計算（Cloud Computing）是分布式處理（Dis-trihuted Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網格計算（Grid Computing）的發展。云計算的基本原理是，使計算任務分布在大量的分布式計算機上，使各種應用系統能夠根據需求獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務，數據中心的運行將與互聯網相似。 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

采用云計算技術可以允分利用高性能計算機，使整個數據中心資源得到充分整合。一臺性能低的服務器通過云計算技術可以實現更多的功能。

（3 ）Node Manager工具

Node Manager是采用Java編寫的實用工具Node Manager可以注冊為Windows服務或Unix守護程序，因此當機器啟動或重啟時，它能夠自動啟動計算機上的Managed Server。每一臺Managed Server運行的主機上能夠運行一個Node Manager進程。NodeManager與該主機上的每個Managed Server保持一個socket連接，并使用該連接監視Managed Server的狀態。如果Managed Server進程意外故障或WehLogic確定該進程活著但處在失敗或掛起狀態，那么NodeManager能夠自動重啟Managed Servero Node Manager還具有遠程控制功能，因此管理員能夠通過WehLogic Administration Console或WehLogic Admin工具啟動或停止單個或所有Managed Server。在每個Managed Server主機上，Node Manager在配置的端口上監聽服務器遠程控制命令。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網-tan pai fang . com

通過對數據中心的應用服務器進行分類，將一些夜間或節日訪問量少或無訪問的服務器，采用Node Manger技術在這些時間段將其關閉，以減少能源消耗。 本*文@內-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om

（4）購買支持多線程技術的軟件 本文+內-容-來-自；中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om

在單線程的工作模式下，如果把CPU看作是一共有100個時間片的話，CPU可能一直都只是花了其中的10個時間片來處理當前進程所要做的事情，只是用到了CPU的10%的時間片，而其他時間都白白浪費了，當然，實際上CPU的工作模式還是做完一件事以后再去做另一件事，只是CPU的處理速度非?？?，很快就處理完成所請求的事情。為了提高CPU的使用率，采用多線程的方式去同時完成幾件事情而互不干擾，如當前進程要完成3件事情1 ，2 ，3，那么CPU會分別用10%的時間來同時處理這3件事情，從而讓CPU的使用率達到30%，大大地提高了CPU的利用率。

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在數據中心采購軟件時盡可能使用支持多線程技術的軟件，同時還需要確認該軟件是否支持多核CPU（多核CPU已相當普遍）運算，這樣的軟件執行速度效率很高，可以節約大量運算時間，大大降低了服務器CPU運算能耗。

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數據中心節能問題并不能依靠某項單一技術實現，而是貫穿數據中心建設、維護全過程中。因數據中心維護成本占數據中心總成本絕大部分，因此許多企業都可以建立獨立數據中心，但面對巨額維護資金顯得十分尷尬。只有通過數據中心內部節能降耗減少其運行成本。 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

目前，世界各國正在加緊能源方面的立法研究，鼓勵企業使用清潔能源（風能、太陽能等），減少CO2的排放，通過加大對使用不可再生資源、高能耗尤其高污染企業的稅收等調控手段，促使企業自覺地進行內部節能降耗工作，從而達到保護環境的目標。

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