数据中心备用电源存在的“浪费现象”

2013-07-17 09:26出处:论坛作者:佚名我要评论

[导读]今天的数据中心设计者大多会说,这原本是这样的,而非追求更好。纽约时代周刊有篇文章的题目是 “电源、污染和互联网”回顾过去发生的几件小事,在20世纪初,汽车装配流水线开始批量生产汽车。

  今天的数据中心设计者大多会说,这原本是这样的,而非追求更好。纽约时代周刊有篇文章的题目是 “电源、污染和互联网”回顾过去发生的几件小事,在20世纪初,汽车装配流水线开始批量生产汽车。对此,人们纷纷持否定态度,认为汽车替代马车和铁路,无疑会带来危险、污染和混乱,是不可持续的。然而,即便如此由蒸汽发动机到内燃机的转变的100年中,开关的能源效率提高了300%,而每英里每加仑油的效率提高了300%。

  二次工业革命,也就是我们所说的互联网时代的到来,有上百万的数据中心来支持数据的革命。数据中心行业在过去的10年里所提高的能源效率大大超过了此基准。与此同时,互联网和基础设施几乎覆盖了我们生活的各个角落,从银行到购物以及我们的沟通方式,已经发生了极大的改变。

  就美国而言,每天会产生几百万个三次方字节的数据是的,人们需要随时随地无间断访问这些数字内容。尽管技术在不断改进,然而服务器仍然在大量的消耗电力,数据中心设计效率低下,特别是物理基础设施:电源和冷却。该行业面临的根本挑战是要打破这种范式。我们需要重新思考传统设计,更具体地说,电力基础设施的设计,已经存在了几十年-非常低效的,不符合今天的关键任务设施的性能需求。

  古老的传统

  许多行业仍然把数据中心设计和建设作为一门手艺,传给一代又一代的工程师。他们往往会自己的设计偏好,这样做得结果是,没有两个数据中心看起来很像,没有两个数据中心可以以同样的方式操作或保养。很多人极其厌恶风险,他们完全没有接受新事物的勇气。由于害怕失败,而忽略创新带来的回报。

  我们常常看到的请求建议书(RFP)或报价,数据中心规范的基础上有10 - ,15 - ,而这些甚至出自一个20岁的设计。一旦落在纸面,规格很少质疑。接下来便是多层次的实施,从客户的客户,给客户,建筑师,工程师,承包商,最后给供应商。质疑或项替代性的解决方案则无任何涉及。

  不必要的过度配置

  举个例子来说,不间断电源(UPS),我们要求要提供15分钟的后备时间。可是,有谁知道,该要求源自于1952年的IBM 701系列大型机规范。在这个系列的大型机中说明中有一条是,主机需要15分钟才能正常关机。在这种情况下,备用发电机一般不会启动。基于此,大多数数据中心的RFP都要求备用电源保证15分钟供电,即使备用发电机已经部署在中型和大型数据中心,只需要五到八秒的启动时间,大于30秒的备用电源完全没有必要。

  类似的例子不胜枚举,直接导致数据中心的浪费。对此,数据中心行业称其为“超额配置”。

  在过去的10-15年,成千上万的发明带来了巨大的效率提升。然而,由于大批规避风险拒绝质疑的个体存在,使整个行业的效率只提高增量。

  数据中心行业最具前瞻性创新正在改变了传统的部署范式,通过引入标准化的模块化设计,支持现代精益生产系统来提高能源效率。这些人是拥挤的市场上的新玩家,他们使数据中心运营商更快地将服务推向市场,成功享受部分业务的增长率最高。数据中心设计和部署不应该是墨守陈规,而应精益和快速的提供服务,更加易于管理,避免重复实施。新鲜、前瞻性思维的数据中心设计方法将减少关键设施的浪费。这一方向的代表者Active Power是革新的领导者。他们大胆改变15分钟乃至更长供电时间。以机械储能代替化学储能。如果数据中心系统采用1N系统,即单路供电,没有冗余,在满载状况下,飞轮UPS可保持15秒待载;采用1N+1系统,即单路供电,N+1冗余的话,满载运行时间为17秒—30秒;采用2N系统,即双路供电,每路无冗余,满载运行时间为30秒,而 2(N+1) 系统,即双路供电,每路N+1冗余,满载运行时间为35~60秒。简单做一个节能的分析,按照50%的负载率来算,飞轮UPS供电效率是96%,传统UPS为90%。按照10台来算,因为采用飞轮UPS,空调节省了30万美元,电费节省了70万美元,10万美元的维护费。传统UPS蓄电池要更换,更换费用 30万。这是一个保守的计算,一般来说蓄电池需要四年一次性换,其实在两三年的时候就会更换。这样算下来,一年有100多万的节能的收益,包括电费的收益,还有蓄电池的收益。 从经济角度来看,飞轮ups优势明显,为用户获得丰厚回报。

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