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本文將針對(duì)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施有耗電的設(shè)備進(jìn)行探討，如何規(guī)劃可以滿足IT設(shè)備初期需求并可擴(kuò)充的架構(gòu)，且降低整體用電量的案例，從PUE的量測(cè)得到改善評(píng)估，討論從節(jié)能角度評(píng)估ROI的可行性。

一 數(shù)據(jù)中心耗電設(shè)備

數(shù)據(jù)中心服務(wù)的房客簡(jiǎn)單說(shuō)有服務(wù)器、儲(chǔ)存設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等，為滿足這些設(shè)備不中斷的服務(wù)必須于電力及空調(diào)設(shè)備，在規(guī)劃有冗余功能的系統(tǒng)將會(huì)降低設(shè)備使用率，導(dǎo)致設(shè)備的效率降低及耗電增加。
Green Grid提供評(píng)估系統(tǒng)效能的量測(cè)方法PUE(Power Usage Effectiveness)，PUE定義如下：PUE=數(shù)據(jù)中心總用電 / IT設(shè)備用電

其中IT設(shè)備用電包括所有的IT設(shè)備的負(fù)載，如服務(wù)器、儲(chǔ)存和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，甚至輔助設(shè)備如KVM、顯示器、工業(yè)計(jì)算機(jī)用于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心總用電包括支持IT設(shè)備負(fù)載條件的用電，如：
•電力系統(tǒng):如UPS、配電及開關(guān)、電池和配電損失。
•空調(diào)系統(tǒng)：如冰水機(jī)組、機(jī)房空調(diào)機(jī)(CRAC,CRAH)、水泵及冷卻水塔等。
•服務(wù)器、儲(chǔ)存設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。
•其他雜項(xiàng)設(shè)備，如數(shù)據(jù)中心照明負(fù)載、監(jiān)控門禁系統(tǒng)及消防系統(tǒng)。

相對(duì)的各系統(tǒng)的可靠性及電力系統(tǒng)量測(cè)位置會(huì)對(duì)PUE有不同的結(jié)果，因此IT設(shè)備用電量測(cè)位置有三處，分為UPS的輸出、PDU(配電設(shè)備)的輸出及IT設(shè)備的實(shí)際用電如圖1標(biāo)示說(shuō)明，提供給使用者量測(cè)依據(jù)，作為能源使用效率評(píng)估的比較基準(zhǔn)，此三種量測(cè)在量側(cè)位置及取樣時(shí)間有差異，但這三種PUE量測(cè)均可以為下列改變作來(lái)評(píng)估依據(jù)：
•是否有機(jī)會(huì)提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)效率。
•如何建置比較有競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)據(jù)中心。
•隨時(shí)間提高數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)及營(yíng)運(yùn)效能。
•是否可以利用額外的IT設(shè)備的資源。

我們將使用此PUE定義中的第二類PDU輸出為量測(cè)位置(舊機(jī)房因數(shù)據(jù)采集困難將使用UPS輸出為計(jì)算基礎(chǔ))，作為我們新機(jī)房能源使用狀況的評(píng)估依據(jù)。

二 數(shù)據(jù)中心新建及改善計(jì)劃

A.既有機(jī)房狀況

舊大樓內(nèi)的機(jī)房已經(jīng)使用超過(guò)10年，IT設(shè)備增加造成電力容量由原本的冗余架構(gòu)變?yōu)閿U(kuò)容使用，可靠性已經(jīng)明顯下降，日積月累的機(jī)柜內(nèi)線纜，也影響到機(jī)柜內(nèi)散熱及可用性如下圖2-1。加上傳統(tǒng)老舊的空間配置規(guī)劃，未能于機(jī)房?jī)?nèi)有適當(dāng)?shù)臍饬�，�?dǎo)致冷熱風(fēng)混合，降低了空調(diào)的效率如圖2-2。同時(shí)，舊機(jī)房亦無(wú)環(huán)境及基礎(chǔ)設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，消防系統(tǒng)也非機(jī)房專用，僅僅提供手持滅火器，已經(jīng)不能滿足營(yíng)運(yùn)要求。舊機(jī)房使用狀況說(shuō)明如下：
1. 總用電約70,730W