綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中的應用

文/于江濤

隨著信息化社會的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重要性愈加凸顯，并且成為影響企業(yè)等主體信息系統(tǒng)建設(shè)和應用效果乃至整體競爭力的關(guān)鍵性因素。在數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模快速增長的過程中，除了要考慮數(shù)據(jù)中心建設(shè)的必要性和可行性以外，還要從成本尤其是環(huán)境成本的角度出發(fā)進行深入的分析和把控，確保數(shù)據(jù)中心建設(shè)的綜合效益保持在較高的水平。考慮到數(shù)據(jù)中心規(guī)劃、建設(shè)和運行過程中的實際效益與成本關(guān)系，在進行規(guī)劃過程中，要盡可能多地采用綠色節(jié)能的技術(shù)和方式，確保數(shù)據(jù)中心建成使用過程中的能耗保持在盡可能地范圍內(nèi)。而這一問題的解決就對數(shù)據(jù)中心規(guī)劃工作提出了更高的要求和挑戰(zhàn)，需要進行深入的分析研究。

1 綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中的應用概述

綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中的應用是在對數(shù)據(jù)中心進行規(guī)劃規(guī)劃過程中充分考慮綠色、節(jié)能的目標，使建成運行后的數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)安全性和可靠性得到保證的同時，最大限度地減少浪費和損耗，從而打造綜合性的數(shù)據(jù)中心。

1.1 綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中應用的目標

如何在確保數(shù)據(jù)中心中的數(shù)據(jù)高度安全和高度可靠的前提下，最大限度地減少數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運行低效和無效投入，打造高效、安全、節(jié)能的數(shù)據(jù)中心，是綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中應用的主要目標。而為了保證這一目標的有效實現(xiàn)，就需要采用虛擬化的技術(shù)來對服務器的架構(gòu)進行優(yōu)化，在增加服務器運行效率的基礎(chǔ)上，減少數(shù)據(jù)中心服務器的數(shù)量，降低數(shù)據(jù)中心的設(shè)備、系統(tǒng)能耗，使整個數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)的運行、維護和管理變得更加節(jié)能、高效。當然，除了對服務器進行設(shè)計規(guī)劃以外，還要遵循模塊化的設(shè)計理念，對機房空間、電源設(shè)備、制冷系統(tǒng)等進行綠色節(jié)能的規(guī)劃考慮，使整個數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能效益達到最大化。

1.2 綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中應用的原則

綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中的應用是一項技術(shù)性、過程性和長期性的內(nèi)容，除了要準確把握應用的目標以外，還要注重應用原則的遵循，以確保數(shù)據(jù)中心規(guī)劃的科學性。數(shù)據(jù)中心規(guī)劃階段需要遵循的綠色節(jié)能設(shè)計的具體原則見表1。

2 數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中綠色節(jié)能設(shè)計應用的具體措施

規(guī)劃中嚴格遵循綠色節(jié)能的理念既是現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的內(nèi)在要求，也是適應未來數(shù)據(jù)中心發(fā)展要求的有效方式。在具體的規(guī)劃過程中，除了要理解數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能設(shè)計的目標和原則以外，還要側(cè)重于具體應用的策略，即如何真正做到綠色節(jié)能。具體來說，綠色節(jié)能設(shè)計在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中的應用應從以下幾方面著手。

2.1 選擇合理的地理位置

地理位置是數(shù)據(jù)中心規(guī)劃過程中需要考慮的基本性因素，也是影響綠色節(jié)能設(shè)計目標能否實現(xiàn)的重要變量。在規(guī)劃選址時，一般應選擇那些交通便利、周邊環(huán)境安全可靠，并且接近通信管道網(wǎng)絡接口的地區(qū)，這樣可以節(jié)省數(shù)據(jù)中心設(shè)備采購、系統(tǒng)組件的各種成本，提升數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運行的效率。

同時，在對數(shù)據(jù)中心的機房進行規(guī)劃時，除了要滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》中的有關(guān)要求外，還要對中心建筑房屋的通風、防輻射和密閉性能等進行充分的論證，確保建成后的數(shù)據(jù)中心具備良好的自然生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢。例如建筑物的朝向宜避開夏季最大日照朝向。

表1：數(shù)據(jù)中心規(guī)劃階段綠色節(jié)能設(shè)計的原則

2.2 降低空調(diào)系統(tǒng)電機能耗

空調(diào)系統(tǒng)電機能耗是數(shù)據(jù)中心整體能耗中占比較大的部分，并且可以通過自然冷源的引入來加以降低。 因此，在規(guī)劃設(shè)計過程中，盡可能選擇使用變頻空調(diào)來對機房內(nèi)部的溫度進行調(diào)控，從而達到節(jié)約能源的效果。同時，在環(huán)境溫度偏低的季節(jié)，可以通過風冷自然冷卻的技術(shù)和方式來將過濾后的室外的空氣直接送入機房，借助其制冷效果來降低空調(diào)的能耗作為冷源。

2.3 注重節(jié)能照明的設(shè)計

照明是出于保證作業(yè)過程中視覺要求的需要而進行的照明設(shè)備使用，為了降低照明過程中的能耗，可以通過減少照明系統(tǒng)中光能的損失來提升節(jié)能的效果。照明的節(jié)能設(shè)計可以通過自然光的充分利用和節(jié)能照明設(shè)備的選擇來實現(xiàn)。

（1）在規(guī)劃設(shè)計過程中，要在滿足各方面要求的基礎(chǔ)上盡可能地通過頂部的天窗等設(shè)計來充分利用自然光，減少照明設(shè)備的使用；

（2）要采用新型的LED光源，最大可能地降低能源損耗；

（3）要采取合理的燈具控制方式，利用光電、紅外感應相結(jié)合的方式來達到人來則亮、人走則熄的效果。

2.4 其他設(shè)備的節(jié)能設(shè)計

數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃實際上是各種設(shè)備、設(shè)施和系統(tǒng)的應用組合，只有保證所有的設(shè)備都符合綠色節(jié)能的要求，才能夠確保整個數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃達到綠色節(jié)能的要求。因此，除了要對照明設(shè)備進行針對性的設(shè)計以外，還要對建筑物內(nèi)的諸如電力、空調(diào)、給排水、消防、安保等設(shè)備、設(shè)施和系統(tǒng)進行綠色節(jié)能的設(shè)計，使其發(fā)揮最大化的效果。例如對于消防設(shè)備，要盡可能地滿足數(shù)據(jù)中心正常運行和數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)突發(fā)狀況兩種情況的需要，并且具備自動報警、處置的功能，使設(shè)備效能的發(fā)揮更加科學、合理。

3 結(jié)語

綠色節(jié)能設(shè)計應用到數(shù)據(jù)中心規(guī)劃之中既是現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的一項基本要求，也是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理能力科學化發(fā)揮的前提和基礎(chǔ)。在當前注重成本與效益相匹配的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃理念的影響下，除了要考慮實際的需要以外，還要從成本節(jié)約的方面入手探索更加綠色節(jié)能的設(shè)計措施，以優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設(shè)。