通過綠色機房環境與能源績效指標系統實現機房節能管理

針對國內能源大用戶各類建筑電力消費量(EUI)統計分析報告顯示，電信數據中心、網絡數據中心及電信公司為電力消費量前三名，平均單位面積年度耗電量比第四名的百貨公司超過2倍以上。調查顯示，IT/電信目前相關的碳排放已經成為重要的溫室氣體排放源之一，由此一年產生的碳排放為8.6億噸，且排放勢頭還在隨著全球對計算、數據存儲和通信技術需求的增長快速上升。即使人們大力提高設備、機房結構等設施和數據中心的能效，到2020年，全球IT相關碳排放也將達到15.4億噸。所以越來越多的人開始關注綠色機房的建設。

為了優化數據中心各項設備的能源使用效率，ATEN宏正發展綠色機房環境與能源績效指標系統，可以有效率地提升數據中心內的電源使用效能。通過使用各區域的動態機柜冷卻指數(RCI)及回風溫度指數(RTI)，結合使用節能感測的eco PDU設備，系統內的eco Sensors軟件提供了一個存取、診斷及估算能源使用的工具，可依照節能感測系統所產生的建議，優化能源使用，而無需影響IT設備的可靠性。

數據中心內耗能主要的兩部分來自于IT設備與基礎設施(Infrastructure)，一般來說，供給數據中心的電力只有1/3被使用在IT設備，2/3被使用在基礎設施，因此降低基礎設施能耗，提高基礎設施能源使用效率和提高冷卻系統(HVAC)散熱效率，已經成為大型數據中心建設的重要問題。數據中心綠色節能工作是一個復雜而漫長的過程，必須要有全盤性的考慮，不能只針對單一設備。首先要分析出數據中心基礎設施能耗的去向，各子系統的電力使用狀況和降低電力使用的潛力，在此基礎上制定出綜合解決方案。僅從某一層次孤立解決問題的策略，只具有某一層次技術的廠商是不可能在數據中心綠色節能上取得明顯效果的。

我們要實現數據中心內的節能效果，就必須要先提升數據中心的能源使用效率,讓每一瓦被使用在數據中心內的電力有更高效率的效益。要有好的能源使用效率，當然就必須做好數據中心能源管理的工作，而能源管理工作的第一步，就必須先做好量測工作，畢竟任何無法被量測到及量化的東西，是無從管理的，所以如何做到正確的量測，是提升數據中心能源使用效率首先要考慮的問題。

關于信息設備用電的量測，精確的量測方法就是使用智能環保型電源分配器(eco PDU)，因為智能環保型電源分配器位于每個機架內，是送電給信息設備的一個配電設備，因此從機架式電源分配器測量信息設備的用電是精確的， 又因為位于各個機架內，一些較高端的智能環保型電源分配器還具備遠程開關、環境參數測量、電力使用分析、能源管理等功能。

ATEN宏正eco PDU可搭配使用先進的軟件(eco Sensors)來實現綠機房環境與能源績效指標系統，此軟件相當重要，如果eco PDU沒有搭配此軟件，就無法達到節能的目的，而使用此軟件并不需要額外收費，進而提升了ATEN宏正產品的競爭力。eco Sensors 軟件的基本功能如下。

1. 數據數據中心各機架以圖型化顯示, 以方便數據中心管理者管理。

基本機房實時監測： 綜合圖示監測

2. 實時數據顯示, 數據中心管理者可于辦公室或控制室中直接控管數據中心。

基本機房實時監測： 實時功率 (KW)

3. 歷史數據分析功能。

基本機房電力監測： 歷史用電報告 (KW)

4. 環境狀況及指標分析。

基本機房實時監測： RCI (Rack Cooling Index機柜冷卻指數)

智能環保型電源分配器一般較常見的功能就是溫度、濕度和壓差的量測，以得出數據中心的機架冷卻指數 (RCI, Rack Cooling Index) 和回溫指數(RTI, Return Temperature Index) 。RCI是計算機機房空調安全績效指標，由ASHERA(美國冷凍空調協會) 定義為主要空調改善標準指定測量評估機柜冷卻效率的參數 (此參數由機房空調專家Dr.Magnus Herrlin所發明定義，ASHERAE主要會員/DOE機房能源專家訓練認證計劃主持人)。美國冷凍空調協會建議機房溫度為18-27°C，溫度越高越節能，溫度安全及空調效能應以RCI及RTI參數為指標。

2011年6月公布的ISO50001能源管理系統,于ISO50001中明確的指示各執行ISO50001的單位都必須將重大能源使用區域優先列為管理的項目，而數據中心的耗能極高，必定被列為重大能源使用區域。在數據中心內要獲得ISO50001認證，重要的能源績效指標主推能源使用效率PUE(Power Usage Effectiveness), PUE=總數據中心耗電/ 信息設備耗電) 該指標用于評估一個數據中使用的能源中有多少用于生產，還有多少是被浪費，進一步的含義是在用戶總輸入的電能中，到底有多少電能被傳送到IT設備上。數據中心機房的PUE值越大，表明為確保 IT設備安全運行所配套的PDU、UPS供電系統、空調系統、輸入/輸出供配電系統及照明系統等組成的動力和環境保障基礎設施的功耗越大。因此， PUE值越小，意味著機房的節能性越好。目前，國內絕大多數的數據中心PUE值為2.5左右，而歐美一些國家數據中心的PUE平均值為1.8甚至更低。由此可知，PUE值的大小是評估機房是否為綠色機房的重要指標。ATEN宏正eco Sensors 軟件完善的量測功能可精準地評估出數據中心內的PUE、RCI、RTI值供數據中心管理員參考，找出機房內現有的冷熱點和有潛力可以改善的機柜點。

RTI = (ΔTAHU /ΔTEquip) 100%

通過空氣處理機溫度下降值(氣流加權平均值)

通過IT設備溫度上升值(氣流加權平均值)

一般來說，美國冷凍空調協會的建議一般合理的數據中心空調耗電應該是信息設備耗電的1/3，但是一般數據中心怕服務器發生過熱問題影響壽命，都會將空調溫度調得過低，這個現象都可以從RCI指標中看出來。如果空調溫度沒有調得過低，機架冷卻指數(RCI)又沒有顯示過冷的狀況，那非常有可能是應該被排出機房的熱空氣回到了冷通道，空調都被用在降低熱空氣的溫度，而沒有被使用在降低IT設備(例如服務器，網絡交換機、路由器等)的溫度，當然空調會耗費更多的電能來達到冷卻效果。ATEN宏正綠色機房環境與能源績效指標系統可以幫助數據中心使用者輕松地獲得PUE、RCI、RTI能源績效指標值，利用這些指標值可以有效率地管理綠機房電力使用并且找出機房內可以提高能源使用效率的冷熱點，進而改善達到綠色節能的效果。

簡單的介紹了ATEN宏正綠機房環境與能源績效指標系統eco Sensors，ATEN宏正智能型環保電源分配器（eco PDU）和幾個重要的能源績效指標值的應用，如文中開始時所提到的，要做好數據中心節能管理的工作，重要的就是有一套軟件系統搭配智能型環保電源分配器來做好量測和評估能源績效指標的工作，希望以上提供的信息可以給各位數據中心管理者選擇合適的數據中心節能管理系統上有一些幫助。