華為：打造能效優化數據中心

文｜李國強

目前，全球各大公司的數據中心基礎設施負荷日益加重，使之面臨兩大挑戰。其一，如何保證設施設備的不斷更新；另一個則是能耗問題。誰能解決數據中心能耗的問題，誰就能在市場上拔得頭籌。

現在，華為找到了一個優質的解決方案。其獨創的模塊化數據中心解決方案，不僅能夠幫助企業更快更方便地部署新的ICT設備，更能做到節能省錢兩不誤。

借助數字化、網絡化、智能化技術，華為提供的這一套智能數據中心解決方案，足以在保證整體可靠的前提下，節約30%的能源和20%的運營開支。

效率最大化

華為推出的智慧數據中心，以數字化、智能化、網絡化為理念，通過數字化手段，將原來一個個粗笨的設備，如機柜、配電柜、UPS、空調、電池等全部變成智能設備，同時通過組網，將這些設備組成一個系統，統一地管理起來，并通過能效最優的算法，進行統一的調度和協同，做到系統效率最大化。

智慧數據中心首先具有一個包括能效管理模塊的強大的管理系統。能效管理的前提通過部署在各智能設備的傳感器和感知設備及網絡采集準確詳細的電能等基礎參數，如智能IDC機柜，對電能和環境數據（溫度、濕度、煙霧等）進行機柜級感知。智能監控單元一方面收集感知數據通過以太網網絡交換機連接管控中心服務器，另一方面對機柜相關供電和散熱部件（如風機）進行實時控制，達到節能的目的。各機柜之間采用Zigbee自組網傳輸感知數據，方便新的傳感設備加入網絡中。對收集的數據進行全面實時的PUE計算和分析，獲得機柜級、模塊級、區域級和機房級PUE數據，同時考慮PUE數據的時間和空間特性，獲取動態溫度云圖和熱點可視化，根據數據分析結果及PUE基礎數據，生成直觀的數據中心溫度云圖，提供針對性的供電和制冷策略，為數據中心節能決策提供目標方向和論證依據。比如通過溫度云圖，發現某一區域溫度偏低，則可相應調動該區域的空調，減少制冷量輸出，提高該區域的溫度，達到提升能效的目的。

能效最優化

智慧數據中心的另一個特征是各設備智能化后，整個數據中心成為一個大系統，各設備能實現很好的聯動，相互協同，做到數據中心整體能效最優化。可以通過幾個具體的例子，說明協同在提升能效方面的作用。

首先是基礎設施層（L1）與IT層（L2）的協同。由于業務的變化，IT設備的負載率時刻在發生變化，能耗也會有較大的波動，那么通過CPU、內存等實時數據，結合歷史數據，便可以預測業務的變化情況，時段性的物理關閉某些閑置的服務器，并適當的調整各級電源供應策略，相應關閉或休眠為這些服務器供電的電源模塊，提高供配電效率。通過傳感設備收集實時全面的服務器運行溫度數據，精確計算并預測制冷需求，結合智能的空調設備（如行級直流變頻空調），關閉或調低為這些服務器散熱的風機或空調，提高制冷系統的效率。

其次是基礎設施內部各設備之間的協同。華為推出的iCooling制冷系統，便可以實現制冷系統內部各設備之間的聯動協同。比如對于大型數據中心，一般采用冷凍水末端空調配合機房外冷水機組的制冷方案。傳統的做法中，空調末端與冷水機組之間相互是不通訊的，冷水機組的調節是通過水溫來進行傳遞的。而從服務器負載的變化到冷水機組的水溫變化，中間需要經過很長的路徑：由IT設備負載的變化，到功耗和散熱量的不同，到服務器進出風溫度變化，到空調末端的送回風溫度變化，再到空調末端內水溫的變化，最終引起冷水機組水溫的變化。這個變化非常緩慢，有較大的時延。所以傳統的做法中，數據中心冷水機組的調節很不及時和精確。iCooling 制冷系統不但可以將整個IT設備負載變化情況及時反饋給空調末端，也可以及時反饋到冷水機組，使得制冷系統中耗能最大的冷水機組可以采取針對性的供冷策略，實現端到端的按需制冷，提升能效。

數據中心智能化后，不光是制冷系統可以實現協同，供配電系統的協同也成為了可能。華為推出的iPower系統，可以對整個供配電系統進行端到端精細化的管理，根據IT負載的需求，實行針對性的能效最優化的供電策略。iBattery可以對電池的狀態、充放電過程進行精細化管理，在提升運維效率的同時，實現供配電系統的精細化節能。

總之，以數字化、智能化、網絡化為基礎的智慧數據中心，通過智能管理和協同機制，必將在構筑綠色數據中心和提升能效方面大放異彩。