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国家绿色数据中心试点工作方案

小草范文网  发布于:2017-04-15  分类: 工作方案 手机版

篇一:3.5工信部印发《2015年工业绿色发展专项行动实施方案》

工信部印发《2015年工业绿色发展专项行动实施方案》

2015年工业绿色发展专项行动实施方案

为加快实施工业绿色发展战略,构建资源节约型环境友好型的工业体系,按照我部工业转型升级行动计划统一要求,制定本实施方案。

一、指导思想

贯彻落实生态文明建设和全面深化改革总体要求,顺应人民群众对良好生态环境的期待,以生态文明建设与工业发展相互促进、和谐发展为目标,以重点领域、重点区域节能减排为着力点,突出机制模式创新与务实推动,加快利用信息技术促进节能减排,强化支撑服务与考核评估,力争在重点领域、重点区域工业绿色发展上取得新突破,实现以点带面,推动工业节能与综合利用工作再上新台阶。

二、主要目标

通过实施2015年工业绿色发展专项行动,预期实现以下目标:

(一)提升重点区域重点行业煤炭清洁高效利用水平,到2015年底,减少煤炭消耗400万吨以上。指导京津冀及周边地区、长三角等重点工业企业实施清洁生产技术改造,预计全年削减二氧化硫7万吨、氮氧化物6万吨、工业烟(粉)尘4万吨、挥发性有机物2万吨。

(二)建立覆盖2000家以上重点用能企业的全国工业节能监测分析平台,实现对试点地区工业能耗数据的动态监控及预警预测。推进企业能源管理中心建设,完成钢铁、建材、石化等200家企业能源管理中心项目验收工作,新启动100家项目建设。在通信、金融、电力等部门启动30家绿色数据中心试点建设。

(三)初步建立京津冀及周边地区工业资源综合利用协同发展机制,完善产业链。实现

京津冀及周边地区尾矿、冶炼渣等工业固废综合利用量约6000万吨/年。

三、重点工作

(一)推进重点行业清洁生产和结构优化,减少大气污染物排放

1.推进工业领域煤炭清洁高效利用。印发煤炭清洁高效利用行动计划,指导煤炭消耗大的城市,结合本地产业实际,围绕焦化、煤化工、工业炉窑和工业锅炉等编制具体实施方案,加大地方政府组织协调力度,实施燃煤锅炉节能环保综合提升工程。推动辖区内相关企业实施工业用煤技术改造和节能技术改造,培育一批技术创新能力强、拥有自主知识产权和品牌、高能效的锅炉生产企业和节能服务企业,优化产品结构、加强产业融合,综合提升区域煤炭清洁高效利用水平,实现控煤、减煤,降低大气污染物排放,促进环境质量改善。

2.提升重点行业能效水平。实施高耗能行业能效“领跑者”制度,在水泥、平板玻璃行业推进贯彻强制性能耗限额标准,制定能效“领跑者”试点实施方案并组织实施。指导和督促地方按照《大气污染防治重点工业行业清洁生产技术推行方案》和地方编制的实施计划,加快钢铁、建材、石化、化工、有色金属冶炼等重点行业实施清洁生产技术改造,大幅削减工业烟(粉)尘、二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物。出台《绿色建材评价标识管理办法实施细则》,开展绿色建材评价,加快绿色建材推广应用。

3.加强对重点区域工业清洁生产工作的指导。落实《国务院大气污染防治行动计划》及《京津冀及周边地区重点工业企业清洁生产水平提升计划》,对有关地方工业主管部门管理人员及工业企业负责人开展培训,指导地方和重点企业加快实施清洁生产技术改造。按照全国大气污染防治部际协调会议和京津冀及周边地区大气污染防治协调小组、长三角区域大气污染防治协调小组会议部署,履行成员单位职责,指导重点地区做好工业领域大气污染防治工作。

(二)组织实施数字能效推进计划

1.推进重点行业企业能管中心建设。制定发布钢铁、化工、建材、轻工等行业《重点用能行业企业能源管理中心建设实施方案》,规范企业能源管理中心的建设标准、验收标准,指导支持各行业加快建设能源管理中心,提升企业能源管理信息化水平。

2.推进绿色数据中心试点建设。制定绿色数据中心试点建设方案,组织试点省市围绕生产制造、能源、电信、互联网、公共机构、金融等重点领域开展绿色数据中心试点建设,宣传和推广一批先进适用的节能环保技术、产品和运维管理方法,引导和培育数据中心联盟、中国信息通信研究院、通信标准化协会等一批绿色数据中心技术、解决方案、运维服务的第三方机构。

3.推进全国工业节能监测分析平台建设。充分利用现有监测工作基础,编制工业节能监测分析平台系统对接建设方案,推动全国系统与上海、山东等试点省市系统联网,按月自动采集工业能耗数据。通过部分地区的试点连接,规范与国家系统相一致的平台连接、数据传输方式,研究建立数据共享机制,制订相关标准规范并予逐步扩大试点范围,确保系统对接的顺利完成。

(三)组织推进京津冀地区工业资源综合利用协同发展

1.制定专项行动计划。研究制定《京津冀及周边地区工业资源综合利用协同发展行动计划》,明确京津冀地区工业资源综合利用产业协同发展的思路,推进尾矿、废石、粉煤灰、废旧电子电器等资源跨区域协同利用,加强产业对接,探索大宗工业固废及资源化产品区域协同发展新模式,完善工业资源(本文来自:wwW.xIAocAofaNwEn.com 小 草范 文 网:国家绿色数据中心试点工作方案)综合利用产业链。

2.指导地方制定具体实施方案。指导京津冀及周边地区工业和信息化主管部门根据《京津冀及周边地区工业资源综合利用协同发展行动计划》确定的重点任务,协同制定各地区具体实施方案,提出工业固废协同利用目标,确定重点领域,明确协同发展的骨干企业、重点任务和重点工程,并提出保障措施。

3.加强督促与协调。建立统一协调指导机制,加强对地方实施方案制定及实施情况监督检查,督促京津冀及周边地区工业资源综合利用协同发展项目实施,促进京津冀及周边地区产业和生态一体化发展。

四、进度安排

——印发实施方案,启动工业绿色发展专项行动。(一季度)

——发布《重点用能行业企业能源管理中心建设实施方案》及《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》。(一季度)

——制定《京津冀及周边地区工业资源综合利用协同发展行动计划》,启动区域协调发展机制。(二季度)

——指导省级工业主管部门制定工业节能监测分析平台对接建设实施方案及工业资源综合利用协同发展的实施方案,试点省市完成与国家系统联网,初步建立全国工业节能监测分析平台。(二季度)

——积累监测分析平台运行经验,逐步完善系统建设、数据采集传输等方面的标准和规范要求,组织现场验收。(四季度)

——组织开展京津冀及周边地区清洁生产能力培训和重点地区煤炭清洁高效利用培训,督导地方落实工作职责,编制煤炭清洁高效利用实施方案。(全年)

五、保障措施

(一)加强机制模式创新。我部将联合中国工程院、中国科学院等机构,整合相关行业协会、科研设计单位、节能减排咨询服务公司、投融资机构等资源,加强机制模式创新。组

篇二:绿色数据中心建设

在本项目中,各中小金融机构不需要建设自己的独立的金融业务处理和安全服务数据中心。由安全服务平台统一提供金融业务处理金额安全数据服务。各中小金融机构只需要建立维护自己的办公管理等系统即可。这一方面为各中小金融机构减少了在数据中心方面投资,另一方面统一的数据中心将极大地减少电能消耗、房屋占用、装修材料消耗。

本项目的安全服务平台将建设成为“绿色数据中心”。

数据中心通常是指在一个建筑物的物理空间场地内,实现对数据信息的集中处理、存储、交换、管理。其中计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等通常被认为是数据中心的IT关键设备,而供配电设备、空调设备等是为确保数据中心的IT关键设备提供安全、稳定和可靠运行而设置配置的基础设施。

在数据中心中为了业务和信息的处理要求,IT关键设备通常需要24*7的运行。而IT关键设备的运行需要配置和消耗大量的电能,并产生大量的热量。为保证IT关键设备在规定的环境要求范围内正常运行,有需要通过空调设备的运行,来维持IT关键设备对温度和湿度等的环境要求。此时,空调设备也消耗了大量的电能。同时,数据中心被构建在一个建筑物内,采用的构筑材料以及围护结构的热工性能,也对数据中心的环境产生直接影响。 旧的数据中心的规划是低效的。低效的根本原因如下:

● 供电和制冷设备的过度规划

● 采用低密度应用的制冷系统为高密度提供制冷.

● 低效的空间布局设计

● 低效的气流组织模式

● 冗余(可用性)

● 低效的供电和制冷设备

● 制冷设备的低效运行设置

● 气流或液体过滤器的堵塞

● 制冷设备节能模式障碍或不可用

● 高架地板下部塞满线缆

数据中心的消耗电力因为数据中心扩容急速增长。在所消耗的电力中,很大一部分是为了满足网络电子设备与楼宇运行的需要。这些电子设备会产生大量的热,这是数据中心所面临的主要问题之一。随着温度的升高,IT 硬件的可靠性大幅降低。据估计,温度升高10oC(18oF),电子设备的长期可靠性降低50%。具有讽刺意味的是,数据中心运行所依赖的一些核心网络电子技术产生的热量正是会导致其效率和寿命降低:网络设备每消耗1W 功率,便需要配备1W 的散热功率。这些配件的频繁更换一方面产生大量的电子垃圾,同时提高了运行成本。浪费在散热上的能源相当于浪费资源和金钱。由于气流管理效率低下,大型数据中心提供的散热容量最高达到了设备所需散热容量的270%。

以“保护地球、环境以及各种生物的安全及持续性发展,并以行动做出积极的改变”的绿色运动波及全球的各个领域。建筑领域和IT领域也逐渐形成了绿色建筑和绿色IT的概念。 而数据中心就其特征而言,是紧密关联建筑和IT这两大领域的。广义的绿色数据中心是“绿色建筑+绿色IT及其范围的延伸”,狭义的绿色数据中心是“绿色IT+绿色IT及其范围的延伸”。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)。保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间、与自然和谐共生的建筑。

绿色IT是指IT设备的低能耗、低电磁辐射、低噪音、限制使用有害物质、节约空间等。 绿色IT范围的延伸是指涉及IT环境与 管理的IT基础设施供配电设备、空调设备等设备的低能耗、高能效、降低全生命周期成本以及场地布局优化、合理气流组织、虚拟化以及环境控监等软件管理措施的应用等

国际上对绿色数据中心的定义为使数据中心中的机械、照明、电气和IT系统取得最大的能源效率和最小的环境影响。

绿色数据中心的实现

1、 绿色数据中心实现的几个视角

绿色数据中心的实现可概括为技术实现和产品实现。绿色数据中心的实现包含了从设备的芯片到建筑物内外环境的方方面面,可以从器件层面、设备层面、设施层面、软件层面、场地层面、建筑层面、环境层面、管理管层面等由小到大、由里到外的多个视角来实现数据中心的绿色特性。

绿色数据中心的基本特征是期望取得最大的能源效率和最小的环境影响。因此低能耗、高能效、降低全生命周期成本、节约与优化空间、限制使用有害物质、低电磁辐射、低噪音等均是绿色数据中心所需实现的最基本内容。

2、器件层面

集成电路芯片、电子器件是构成设备的基础。而芯片器件的能耗也是决定IT设备能耗的主要因素。因此降低芯片器件的能耗、减少散热量、提高主频、采用多核、提高密度、减 小空间,并使“功耗不变、性能提升”。是现行芯片器件厂商努力和用户选择的目标。

3、设备层面

数据中心的IT设备主要有:计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等。

服务器设备在数据中心中是一项重要的设备,占有较多的数量和空间,也是数据中心中能耗较多的设备。近年来,服务器的形式发生了较大的变化。由原来的主机式、落地式到现在的机架式、刀片式。刀片服务器密度较高比机架式服务器消耗电能要少。

所谓刀片式服务器,就是指服务器外形扁而平,活像个刀片,于是形象的叫做“刀片服务器”。在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元(即刀片,其实际上是符合工业标准的板卡,上有处理器、内存和硬盘等,并安装了操作系统,因此一个刀片就是一台小型服务器),这一张张的刀片组合起来,进行数据的互通和共享,在系统软件的协调下同步工作就可以变成高可用和高密度的新型服务器。

这些刀片服务器共用系统背板、冗余电源、冗余风扇、网络端口、光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,一个机箱对外就是一台服务器,而且多个刀片机箱还可以级联,形成更大的集群系统。因为一个标准机架式机箱通常内置了8~14个刀片服务器,这些服务器是共用冗余电源,所以服务器电源的工作效率得到很大提升。而刀片服务器因为体积小,与同等速度与配置的机架式服务器相比,更加省电与节能。

服务器等IT设备要考虑选用高性能的芯片、低能耗器件,并具有冗余电源和冗余散热送风设施和动态管理模式。

IT设备需选用低功耗的产品和选用有效用电率高的产品。IT设备采用低损耗的直流供电方式是未来的一种趋势。

4、设施层面

为IT设备提供支持保障的数据中心基础设施主要为:备用发电机、UPS不间断电源、配电设备、空调设备、照明设备、消防设备、安防设备等。

数据中心常用柴油备用发电机、电池、UPS主机等构成备用及不间断电源系统。由于发电采用柴油为动力燃料,运行时需作通风、排烟及噪声处理。而电池采用免维护密封铅酸蓄电池,均对环境有一定的影响。对此, 采用“绿色”的替代技术与产品将成为一种趋势,如:可再生能源的生物燃料(生物柴油、植物油、乙醇、甲醇等);生物柴油不含铅和硫,无毒、渗漏可降解;金属化镍氢电池;综合燃料电池系统(可替代电池组和柴油发电机);无需传统蓄电池而采用磁悬浮飞轮储能技术的UPS电源系统等。

UPS不间断电源主机的“绿色”主要涉及:采用数字控制技术,具有精度高,抗干扰能力强,易于实现对故障诊断和隔离,易于监控和管理。选用高效节能的UPS应具有实现交流电源的功率因数校正和电流谐波抑制、输入谐波失真低、功率因数高、非线性负载的适应能力强、在低负载率下也能具有高效率。UPS模块化方式可随需而变、灵活扩容。与IT设备配套采用免逆变的直流供电方式等。

空调设备在绿色数据中心中成为主要的关注对象。空调设备由原来的针对机房房间的独立机柜式发展为针对IT设备机柜列组的区域机柜式,针对高密度设备机柜的门板式、侧板式、顶置式和弥补下送风不足的吊装式、吊顶式等。冷源也由常用的风冷式、水冷式发展为冷冻水式、乙二醇水溶液式、乙二醇自然冷却式、自然低温空气冷却式、双冷源式等。空调设备的多样化形式和冷媒多样化,其目的是为能够具有针对性地选择,以取得更有效的制冷效果和更高能效比。

空调设备选用制冷性能系数、能效比高的空调设备。采用精密制冷和动态智能散热技术,对IT设备机柜采用热传感器进行环境的实时检测,通过软件计算散热需求,动态调节,精确制冷。有效地降低能耗成本。

照明设备选择高效节能型的光源、灯具及附件。场地的照度、照度均匀度等照明指标以及照明负荷功率密度值按照《建筑照明设计标准》的要求进行照明配置。采用高效、灵活、组合式照明控制系统。

5、软件层面

虚拟化是通过软件实现硬件“绿色节能”的一种有效手段。虚拟化技术是合并多台低端使用率比较低的IT设备(服务器设备和存储设备)到一台或少量的几台高端IT设备上运行。如:可以将一台物理服务器虚拟划分成多个相互隔离的小服务器,并且每个虚拟的小服务器都拥有独立的IP。虚拟化可以提高系统适应性,提高IT设备的有效利用率,同时降低设备的使用能耗。

电源管理软件也是一个可有效降低电源消耗的工具。IT设备的处理器都有的电源节流装置,可采用电源管理软件设置管理策略控制电源损耗,还可对设备进行监测、统计、控制电源消耗状况。

环境设备监控软件具有对环境及空调设备、电气设备照明设备等进行显示、记录、计量、控制、报警、趋势分析和提示功能。以先进的技术和合理的方式达到节约能耗的目的。

6、场地层面

场地是IT关键设备、IT基础设施设备安置场所也是人员的工作场所。

场地合理的总体规划、空间与平面布局是采用“绿色”技术实现的重要环节。总体规划确定场地的等级规模和系统构成。空间与平面布局确定场地的分隔和设备的布局。现行场地采用密闭护围、大空间、少隔断、适宜的空间容积(架高、净高、层高)、人机区域分离等都是其所推崇的设计理念与节能策略。

场地中的IT设备区域的布置,应根据IT设备种类、系统成组特性、设备的发热量、机柜内设备布置密度、设备与机柜工艺所确定的冷却方式等要素,合理地考虑机房区域、机柜列组、机柜内部这三个层面的空调制冷的气流组织,包括空调设备的位置布置、送回风方式、送风口设置、回风口设置等。采用“冷端”与“热端”的送回风通道、平衡和散列高密度机柜中的设备布置等是主要的气流组织节能策略。

在场地中,现行均以机柜为IT设备承载安装方式,特别是IT设备高密度的流行趋势,需要机柜具有60%至80%的高通孔率以达到良好的散热性能,配置CPU、安置电流、温度、湿度、热量传感器,实现精密配电和精确制冷提高机柜单元的能效。

7、建筑层面

数据中心通常是一幢建筑物或建筑物的一部分。在数据中心中,通过空调设备的运行来

确保IT设备运行所需要特定的温湿度环境。所以数据中心建筑物的建筑护围的热工特性是影晌空调设备能效的重要因素,是节能的重点关注对象。

采用复合墙体节能技术工艺,在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体节能技术工艺根据保温材料在墙体中的位置分为:内保温(是数据中心建设最常用的一种形式)、中保温、组合保温和外保温四种。通常采用的保温材料有:矿岩棉、聚苯板、聚氨醋、石膏板等。选用的保温材料传热系数值越小或热惰性指标值越大,对围护结构的传热能力越低,其保温隔热性能越好越有利于节能。

8、环境层面

绿色节能主要关注的是各类资源的合理利用和环境保护。

数据中心的建筑施工需充分利用当地供应的可再生材料建设,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、低电磁辐射、低噪音、限制使用有害物质保护环境和减少污染。在数据中心的支持区和辅助房间等区域适当地利用天然光源为数据中心的工作人员提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑内外环境。

9、管理层面

管理是一项涉及广泛、内容多样的工作。有运用国家政策法规和标准规范进行绿色数据中心建设过程的管理,也有绿色数据中心运营阶段的管理。

在现行日常运营成本(主要是能耗成本)占总体成本的比例呈逐年上升趋势的情况下,建设阶段需要关注工程先期设计的合理性和适用性,充分地考虑如何在建设期和运营期内降低日常运营成本(能耗成本)。运营阶段通过IT应用系统的整合运营管理方案的优化,保持“绿色”提高能效,通过管理努力降低总体拥有成本,提高数据中心的整体经济效用比。

具体措施如下:

1、使用已有的房屋组建数据中心。

2、采用总体的节能设计和绿色节能的装修。

装修措施如下:

(1)减少装修铝材使用量

铝是能耗最大的金属冶炼产品之一。减少1千克装修用铝材,可节能约9.6千克标准煤,相应减排二氧化碳24.7千克。如果全国每年2000万户左右的家庭装修能做到这一点,那么可节能约19.1万吨标准煤,减排二氧化碳49.4万吨。

(2)减少装修钢材使用量

钢材是住宅装修最常用的材料之一,钢材生产也是耗能排碳的大户。减少1千克装修用钢材,可节能约0.74千克标准煤,相应减排二氧化碳1.9千克。如果全国每年2000万户左右的家庭装修能做到这一点,那么可节能约1.4万吨标准煤,减排二氧化碳3.8万吨。

(3)减少装修木材使用量

适当减少装修木材使用量,不但保护森林,增加二氧化碳吸收量,而且减少了木材加工、运输过程中的能源消耗。少使用0.1立方米装修用的木材,可节能约25千克标准煤,相应减排二氧化碳64.3千克。如果全国每年2000万户左右的家庭装修能做到这一点,那么可节能约50万吨标准煤,减排二氧化碳129万吨。

(4)减少建筑陶瓷使用量

家庭装修时使用陶瓷能使住宅更美观。不过,浪费也就此产生,部分家庭甚至存在奢侈

装修的现象。节约1平方米的建筑陶瓷,可节能约6千克标准煤,相应减排二氧化碳15.4千克。如果全国每年2000万户左右的家庭装修能做到这一点,那么可节能约12万吨,减排二氧化碳30.8万吨。

3、服务器设备采用节能高效的刀片式服务器。PC设备减少显示器的配置。

4、电源采用UPS设备,空调制冷采用行级制冷,优化气流。照明采用节能灯具。

5、使用电源管理软件控制电能使用。

6、安全方面设置烟感、门禁、水浸、红外等。

7、完善数据中心管理措施。

篇三:四个标准定义数据中心“绿色”

四个标准定义数据中心“绿色”

摘要

支持这份白皮书的正常运行时间学会(UPTIME INSTITUTE)的研究强烈建议:对于一个大规模的企业数据中心来说,要满足信息技术(IT)可用性和性能的行业要求,同时要达到或超过收益指标也是可能的。一个真正的绿色数据中心在受到环境的、运营的和经济的支持的同时,首先要满足行业要求。在这份白皮书中,正常运行时间学会(UPTIME INSTITUTE)开发了一些概念,并详细说明了一些指标,这些指标能够使数据中心终端用户有机会确定收益率。按照这些机会去做,通过数据中心的资金组合,即推迟或去除新的资金投入,能够潜在地节约大量的金钱。

在这份白皮书中,术语“有效益的”意味着给出一个商业单位或一家机构通过运营费用和投资费用的节约,同时仍要使IT性能和能力保持相等或更大这个底线。正常运行时间学会(UPTIME INSTITUTE)坚信可靠的计算实用性和能量(电力)效率是相互兼容的商业目标。任何效益的驱动不能忽视数据中心的商业目的,即为做出有效的决定提供信息的可用性,并将这些服务以消费者要求的可靠的方式,有效地传递给他们。

最初收获这些真实的节省需要高级执行官(CEO、CFO、CIO、CTO和EVP)的积极参与,必须打破机构的障碍,并重新安排现有的、不适当的、数据中心内部的、影响能量和电力效率的因素。先前的正常运行时间学会(UPTIME INSTITUTE)研究建议收获数据中心效率的“五个金块”,在许多情况下,能够用很小的投入减低30-50%的设备能量和电力消耗。

这份白皮书定义了四个确定数据中心相对“绿色”的要素。这些指标授予能量和电力消耗基准和连续的改进方法。四个绿色指标中的三个(IT系统设计和建筑、IT硬件资产利用、和IT硬件效率)是在企业IT直接的权限之下的。第四个指标(站点物理基础设施一般管理费用)由IT和综合(CRE)设施机构一起分担责任。这些指标被规定为是直观可理解的、科学精确的、灵活的(为可以包括一些尚未知道的新技术考虑)、考虑到中立供货商的、以及包含了最小的隐含条件,并且是简单化的。最重要地是,这四个指标允许一个非常复杂的全系统问题被拆分成可管理的许多碎片,通过一个机构的不同部分,就可以独立地优化其中的一个碎片。

将一个绿色数据中心分成IT策略、资产利用、硬件效率和站点基础设施一般管理费用指标能够量化日常消耗问题,并能够迅速确定改进的优先时机。创建一组连续指标的一个基线并在以后改进它们,会导致在运行费用支出和数据中心UPS及冷却能力方面的一个显著的节约。这个过程需要包括高级执行官们的配合,因为,要获得成本节约,就必须清除现有的机构在信息流动方面的障碍和不恰当的倡议。企业越早采取这些行动,将会越早增加其竞争力。

白皮书包括:

●创建了一个整体的架构,用来了解数据中心能量效率和电力效率,帮助执行官们了解如何从数据中心的投资中得到最多。

●提出成为一个绿色数据中心意味着什么,使IT机构能够将他们的信息可用性及运行和财政支持这个目标,与更广的环境可持续性目标联系在一起。

●接近当前的关于“应该如何定义、量化和测量一个标准的数据中心的能量效率指标”这方面的讨论,以便行业股东和政策制定者能够就可接受的指标方面达成一致。

●使用科学精确、合理直观、并能激发全系统最优化的条款。

●将整个数据中心的能量效率分解成四个易于管理的部分,便于数据中心的决策者能够了解他们的选择,同时也便于硬件和基础设施的供货商能够看到有许多不同的方式能够满足他们的客户的需求。●给每一个指标委派的责任是详细说明数据中心内的某些部分,这样一来,增长效益的能量效率改进可以通过机构的功能来完成,用清楚的测量和可解释的方式向前推动。

目录:

1 背景

2 四个绿色指标,四个可解释的功能

3 这份白皮书的范围

4 定义绿色数据中心

5 一个良好指标的标准

6 电力和能量是不同的

7 在哪里测量数据中心的电力和能量消耗

8 全系统考虑:性能与生产力的比率

9 附加的指标详细资料

10 “学会”的定义

11 数据中心“在仪表上”的电力消耗

12 在插头处的硬件负荷

13 硬件计算负荷

14 站点基础设施电力一般管理费用乘数(SI-POM)

15 IT硬件电力一般管理费用乘数(H-POM)

16 每个计算工作单元的数据中心硬件计算负荷

17 配置的硬件利用系数(DH-UP)

18 配置的硬件利用效率(DU-UE)

19 自然冷却

20 节能功能

21 把所有指标放在一起

22 结论及下一步

23 参考资料

24 白皮书评论家

25 关于作者

26 关于正常运行时间学会公司

1 背景

数据中心的电消耗越来越被行业的领导人和公共政策制定者所关注。运营商们现在也意识到电力费用和支持IT设备的站点基础设施费用也在日益增加。公司领导人和政策制定者也越来越意识到国家和地区电网容量限制的含义,及归于数据中心用电迅速增长的碳排放的含义。

许多人同意对于商业和环境真正的效益来自于更高的数据中心的能量效益。绝大多数人也同意这一定义如果不明确或不当执行效率指标可能会阻碍企业的创新,同时仍未能实现环境的可持续性目标。

在一个数据中心,效率的真正含义是什么?如何来衡量它,量化它,并将它分成小块,小到企业内的不同的机构能够采取有针对性的行动?在这份白皮书中,“学会”打算在回答这些问题时,以一种在知识和实际两方面都能取得进展的方式,在用户之间,以及在所有其他业内人士之间,进行关于机构变革的讨论。

已经做了许多工作来定义和量化数据中心的效率。早在2003年,“学会”颁布了一项以测量方法为基础的研究。介绍了将客户端工作作为效率系数(Triton Coefficient of Effectiveness),它被定义为运营数据中心所需的总的市政能量除以计算机房的临界电力负荷。

与此同时,“学会”开始与100个企业会员(Site Uptime Network)讨论其对数据中心设施电表负荷与UPS输出比值进行测量的需求。首先在2006年的关于高密度计算的研讨会上进行了介绍,“学会”开始称这一指标为站点基础设施能量效率比率(SI-EER),它测量了一个数据中心传输一个千瓦的可靠的电力到内部IT设备上时,需要的在外部市政表上的千瓦数。“学会”还开发了信息技术能量效率比率(IT-EER),它测量了电力消耗每瓦小时的IT设备的计算性能。将这两个参数结合在一起产生整体数据中心能量效率比率(DC-EER)。

绿色网格(Green Grid)在2007年提出了电源使用效率(PUE)指标。PUE被定义为总的数据中心电力负荷除以IT电力负荷。作者Malone和Belady定义了PUE的倒数,叫做数据中心效率(DCE),以及一个综合指标,称为数据中心性能效率(DCPE),这是一个对数据中心有益的工作与全部设施电力之比的衡量。

公共政策的制定者也正在讨论度量和基准的方法,尤其是美国环保局的“能源之星(Energy Star)”计划。最近公布的、“能源之星”向国会提交的、关于服务器和数据中心能量效率的报告,包括目前政府和行业正致力于讨论的指标。能源之星计划目前正在探索测量协议及服务器和其它可能的数据中心的IT和基础设施的自动效率的详细说明。

能源之星的报告还提及当前其它关于效率指标方面的参考资料,包括:Jonathan Koomey博士所著的一篇关于服务器能量测量协议方面的技术文件(2006年),SPEC电力和性能委员会所做的工作(2007年),和一份由APC的Neil Rasmussen撰写的白皮书(2006年)。

2 四个绿色指标,四个可解释的功能

“学会”将一个绿色数据中心的能量和电力效率指标组合为四大类,其中每一项是可编址的,通过用户机构内的一个不同的职能来完成。

机构常常说:“效率是每个人的工作。”这样的声明真正的意思是“这不是任何人的工作”。针对每个类别的效率潜力,将责任委派给数据中心机构内部的一个特定群体,建立一个问责制,以确保实际做到对目前的做法和最佳做法的差距分析,及确保实际上做到有益的效率改进。

此外,将指标进行这种方式的分类,将数据中心效率这个艰巨的任务分解成可管理的小块,给问责制的领导人和团队成员一个开始的地方。四个指标分类是:

IT战略(业务需求、系统架构和平台选择、数据的拓扑结构、网络设计)-首席信息官/首席技术官(CIO/CTO)应该问问自己,我们如何才能用较少的能源,实现我们的业务目标,通过考虑不同的IT设计、架构、和实现计算机和网络可用性、可靠性和性能的硬件选择?

这一因素是首席信息官/首席技术官(CIO/CTO)的责任,他们在“学会”的综合关键环境(ICE)的团队机构中,位于象限1(Q1)。(见表1)。这些选项的例子可以包括替代现有的高可用性战略,就像积极主动的数据中心,使用主机而不是服务器,针对不同应用对可用性的要求,利用数据中心站点的不同层的功能水平,集中而不是分散处理,一些多余的全局数据设置复制,灾难恢复等。

IT硬件资产利用-首席信息官/首席技术官,高级数据中心的管理人员应该问问自己,我该如何最大限度利用我的IT硬件资产?

这一因素是数据中心管理职能的责任(在“学会”ICE团队架构中的象限1和2的结合)。这里效率选择的实例包括关闭睡眠服务器和储存,适当虚拟化应用和存储,使服务器省电。

IT能量和电力效率硬件配置-IT架构和容量规划执行人员和采购经理应该问问自己,我该如何选择并证明购买IT硬件提供了在插头处最有效的计算性能?

这一因素是IT架构和容量规划功能,连同详细说明和采购职能的共同责任(在“学会”ICE团队架构中的象限1)。利用更好的电源可以使硬件更有效,这些电源通过内部组件,或通过选择用较少的直流电源,能更有效工作的内部元件(更有效的芯片、驱动器等),在插头处能够更有效地将交流电转换为直流电。

站点基础设施费用-设施或综合部门(CRE)的决策者应该问问自己,我该如何取得传递到IT硬件电源插头处的最大量的有益电力/能量,从而减少站点基础设施的“开销”?

这一因素的责任主要在于设施的管理职能(在“学会”ICE团队架构中的象限3和象限2),这个管理只能从数据中心运行到设计和操作站点的物理基础设施提供整体的支持,同时还可获得适当水平的正常运行时间的业务、同时可维护性和容错。

前三个指标结合起来,或组合成一套复合的IT硬件消耗每一瓦电所得到的IT生产力。这个词“生产力”被有目的地选择出来,用来表达绿色数据中心中的、可计算在内的、已完成的、有用的计算工作。站点基础设施一般管理费用是最后部分的范畴,在这份白皮书的后面将进一步讲解这些想法。

尽管这些类别代表了不同的部分,但对于保持良好的,开放的通讯和信息交流,尤其是在跨越的鸿沟,通常在大多数机构中普遍存在的,在IT部门与综合或设施部分之间的鸿沟方面是非常必要的。该团队在回顾整个数据中心水平时,必须促进密切合作,以便评估各种意见,并确定最佳的解决方案。

表1 综合关键(ICE)环境团队

为了满足这一需要,“学会”制定了一个管理协议书和方法,并建议各机构创建四象限综合关键环境(ICE)团队,这个团队由经验丰富、受人尊敬的、具有决定性的领导组成,具体执行能量/电力削减目标和时间表。为了克服现有的机构障碍、信息孤岛和惯性,这些团队必须受到该公司执行委员会的特许,至少每半年(甚至在一开始时,每季度)汇报他们的进展情况。只有这些小组能够有效运作,才能通过提高效率,实现潜在的成本节约。

图2是一个数据中心的能量和电力效率类别及“学会”分组的四个绿色指标。请注意,这里的三个因素是完全在IT管辖范围内的,而第四个,更靠近设施或综合部门,但仍然与IT具有很强的关系。能源效率不再是只有设施/综合部门决定的事情。还应注意到,四类指标中的每一个都可以包含多个分项指标,代表不同的效率机会,可单独为基准并可以分别处理。

图2 -绿色数据中心指标概况

3 这份白皮书的范围

在介绍这份白皮书时,“学会”打算主要以大型数据中心的用户体验为导向,进一步推进和完善的数据中心能源效率对话。这份白皮书是对以前工作的补充,而不是与以前的工作相矛盾。最后,目标是为所有利益相关者,特别是拥有最多效益的用户,用一套全面的数据中心效率指标,可以提高用户机构的业绩,鼓励厂商创新,提高IT生产力,并促进更广泛的能源和环境目标。

“学会”致力于开发一套完整的将数据中心作为一个整体系统的标准。为此,“学会”的方法不仅仅考虑数据中心的建设及它的机械和电气系统(这是目前最高效的数据中心考虑的唯一因素),而且还考虑能量生产力和建筑物内的IT资产利用,这一点最终将有更为显着的意义。用户需要的方法是:将数据中心的能源使用分出先后次序,把重点放在最大的企业节约上,不用考虑机构的界限。

要知道为什么这么重要,看看数据中心里面的有什么就知道了。同时,考虑下面的例子。“学会”的研究表明一个最大并最快的最初数据中心的效率改善,可能来自仅仅是关闭睡眠的服务器这件事。正如前面脚注所示,睡眠服务器是指那些安装了并正在运行,但运行的应用程序是不再需要的,或根本就没有运行任何应用程序的那些服务器。这种服务器在功能上被取代了,但它们可以占数据中心安装的服务器总数的15%到30%,因为机构中的各种障碍、不正当的做法防止了它们被鉴定、被关闭、被删除服务。单纯地关闭睡眠的服务器可以节省大量的运营成本,投资支出很少或根本没有。更好的是,停用这些服务器是IT经理可以立即做的事情。这个机会与改进效率低下的数据中心的建设外壳或冷却系统相对比,改造建筑物或冷却系统几乎是不可能的,因为数据中心通常不能离线翻修。因此,这个例子强调对指标需求,这些指标可以整体看在数据中心内实际的计算工作,此外还有数据中心的建筑及机械和电气(M&E)系统组件情况。包括数据中心内的计算过程的能源效率是一个根本背离了以往的限于建设外壳和机械和电气系统的指标。读者还应该注意到本份白皮书的范围不包括提出的四个指标的实际测量的详细的技术程序。例如,Koomey等人(2006年)描述了许多不同的、必须加以规范以便履行服务器硬件效率的基准。这些问题包括准确的输入电源电压,测量设备的分辨率,测试工作的具体计算,和在完成测量时的环境温度和相对湿度。

在这份白皮书中,“学会”旨在促进行业在“准”水平上,进行关于能量和电力效率指标的讨论。经过这种“准”层面的理解后达成协议,“学会”和其他人能够改进四个指标的数据测量的重要技术细节。要完善这些技术的详细信息,即便使用任何方法,都将是不容易的。

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