数据中心机房规划与建设关键技术入门学习材料1

目录数据中心发展回顾基础建筑电源系统制冷系统数据中心服务器网络系统其它系统数据中心节能设计照明系统监控系统消防系统302302照明系统302303TIA-942中关于照明的要求：照明设施应满足在水平面最低500流明（50尺烛光）的亮度，在垂直面最低200流明（20尺烛光）的亮度，要安置在各楼之间通道内侧机架之间离已完工的地板至少1米（3英尺）以上。照明设备不应与在机房内的通信设备共用一个配电面板。不应当使用调光开关。应急照明和标志应当按照具备管辖权的当地管理机构的要求妥善放置，这样即便主照明设备停电也不会妨碍紧急撤离。照明系统GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中对照明要求：主机房内的主要照明光源应采用高效节能荧光灯；工作区域一般照明的照明均匀度不低于0.7，非工作区的照明照度不低于工作区的1/3。302304照明系统设计302305机房照明是一门电气和建筑装修艺术相结合的科学技术，是机房建设的重要组成部分。根据不同机房的建筑要求和环境的特点，照明设计是不一样的，但都会从一下几个方面考虑：计算或查表找到合适的照度水平处理好空间亮度分布把握色温和显色性对眩光加以有效限制创造正确地投光方向等从而构建完美的造型和立体感，建立良好的视觉环境。照明系统节能设计302306采用了蓝色LED灯，不但外观很酷，而且与Facebook的蓝色Logo也很般配。每只蓝色LED灯成本为0.07美元，而绿色LED灯只需0.02美元。LED灯比传统的荧光灯节能接近2/3。HP温雅的数据中心照明灯管的排列方式不是与设备列平行的方式，而是些交叉斜跨，这样即使开少量的灯也能照到较大范围。目录数据中心发展回顾基础建筑电源系统制冷系统数据中心服务器网络系统其它系统数据中心节能设计照明系统监控系统消防系统302307监控要求302308监测和控制主机房和辅助区的空气质量，应确保环境满足电子信息设备的运行要求。主机房和辅助区内有可能发生水患的部位应设置漏水检测和和报警装置；强制排水设备的运行状态应纳入监控系统；进入主机房的水管应分别加装电动和手动阀门。机房专用空调、柴油发电机、不间断电源系统等设备自身应配带监控系统，监控的主要参数宜纳入设备监控系统，通信协议应满足设备监控系统的要求。级和B级电子信息系统机房宜采用KVM切换系统对主机进行集中控制和管理。监控对象302309许多工程的实践证明，一个数据中心的环境监控系统要正真起到保障机房良好运行环境的作用，需要监控、监测的环境设备至少要包括如下内容：UPS系统；精密空调系统；供配电系统；接点式漏水检测系统；温湿度检测系统；消防系统监测；常见监控系统302310环境监控系统通常由监控主机、计算机网络、智能模块、协议转换模块、信号处理模块、多设备驱动卡及智能设备等组成。目前较流行的环境监控系统，进一步增强了系统的报警功能，除现场的多媒体报警外，可设置电话、短信、E-MAIL通知报警等，能适应现场无人值守的实时监控模式。监控原理各种变送器传感器电压电流功率温度湿度红外等4

~

20

mA电流信号采集设备传统设备当已知被监控智能设备的通信协议时用以下方式监控一体化监控设备智能设RS-485/232协议转换311备311监控内容开关电源监控通讯接口RS232/485遥信量工作状态均/浮充熔丝告警交流输入输出过压/欠压模块状态开关电源设备遥测量312312遥控量开/关机控制复位控制

均/浮充控制系统电压系统电流交流电压交流电流分路电流模块电流能耗监测外网TCP/IP计量电表直流计量电表照明可编程控制器模块1以太网关以太网关RS485RS485TCP/IP以太网交换机服务器UPS

打印机内网监控中心WEB方式访问计量电表直流计量电表精密空调控制器服务器电源监测装置模块2以太网关以太网关RS485RS485计量电表直流计量电表服务器电源监测装置模块3以太网关RS485UPS室1以太网关RS485插座可编程控制器电能质量监测仪电能质量监测仪UPS室2以太网关RS485电能质量监测仪312313电能质量监测仪能耗监测系统图能耗监测的主要功能对交、直流配电柜迚行监测，同时具备掉电原因分析功能，实时掌握机房状态。主线路监控对机房中各机柜回路迚行监测，同时具备掉电原因分析功能，实时掌握机柜状态。分支线路监控夜间或节假日自劢调节空调温度，保证室温正常情况下提升空调室内温度，减少能源消耗。空调监控监测地插回路的用电状态，可通过手劢或定时仸务设置回路的通断状态，减少能源消耗。地插监控根据监测数据自劢调节照明设备电路电压，既能正常照明又可节省能源消耗，还可延长设备使用寿命。照明监控根据劢力监测数据分析结果収送定制短信到指定维护人员，相关人员可回复短信对设备迚行操作。短信操控UPS谐波治理312314能耗监测对于节能意义重大312315随着数据中心规模的不断扩大，对能耗问题越来越关注，对于节能的需求也越来越大；节能的前提是准确的知道消耗了多少能源，包括所消耗能源的具体组成情况。以前的能耗监测都是很粗略的，安装的电表数量非常少，甚至有些无法对设备耗电和制冷耗电进行分别的测量，在这种情况下，节能工作是很难真正开展落实的。具备完善能耗监测情况下，能够实时动态的获取能耗数据，判断总体运行状态；通过进一步的分析则可以梳理出不合理的用能环节，并进行整改。能耗监控系统312316能耗监控系统312317目录数据中心发展回顾基础建筑电源系统制冷系统数据中心服务器网络系统其它系统数据中心节能设计照明系统监控系统消防系统312318消防系统312319

A级电子信息系统机房的主机房应设置洁净气体灭火系统。

B级电子信息系统机房的主机房，以及A级和B级机房中的变配电、不间断电源系统和电池室，宜设置洁净气体灭火系统，也可设置高压细水雾灭火系统。C级电子信息系统机房以及上条中规定区域以外的其他区域，可设置高压细水雾灭火系统或自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统宜采用预作用系统。凡设置洁净气体灭火系统的主机房，应配置专用空气呼吸器或氧气呼吸器。320本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用途气体灭火系统气体灭火系统应用广泛，特点是对设备没有明显的损害，相对简单、灵活。气体灭火系统可分为化学气体灭火剂和惰性气体灭火剂。化学气体灭火剂的原理是灭火剂参与燃烧过程，并切断燃烧的链式反应。惰性灭火剂的灭火原理是，降低保护区内氧气浓度，使之不能支持燃烧物。对于数据中心，惰性气体的灭火浓度较化学气体高很多倍，所以钢瓶较多，占用钢瓶间面积也比较大，但灭火剂便宜，其综合造价略高于化学气体灭火系统。气体灭火系统的使用应充分考虑到系统的特点。气体灭火系统应用于规模比较小的机房，也不宜长距离输送。保护区过大，会使灭火剂很难到达规定的灭火浓度，并且非常不经济。气体灭火系统对保护区的密封性有苛刻的要求，在实际工程中很困难做到严格地“密闭”。根据美国FM的调查结果，气体灭火的失败率是49%，而失败的绝大多数原因是灭火剂达不到设计的灭火浓度。另外，国内、外还频繁地发生气体灭火系统误喷，甚至伤人事故。因此，处于安全考虑，气体灭火系统不得用于320有人职守的机房。细水雾系统321321细水雾是高压水经过特殊喷嘴而产生的及其细小且具有充足动量的水喷雾。该技术灭火、控火的效率远高于普通水喷淋，高效、环保、节水，在欧洲广泛地用于数据机房。细水雾技术极大地增加了单位体积水的比表面积，能更高效地吸收热能，进而冷却火焰。水雾在吸收热能后迅速汽化，其体积将增加1650倍。另外，产生的水蒸气即稀释了火焰周围氧气的浓度，同时又阻值了外部氧气的补充，进而窒息了燃烧。还具有阻挡辐射热和“洗涤”烟雾的功能。有利于人员或数据中心的保护。细水雾系统分为高压、中压和低压系统，而用于数据中心的主要是高压系统。该系统可为开式系统，也可为闭式系统，而在欧洲的大型数据机房，基本上采用的是高压闭式系统。开式系统由闭式细水雾喷嘴、选择阀、泵组及水箱等构成，工作原理类似于雨林系统。高压细水雾消防栓是类似于消防水喉的手持式灭火设备，便于普通工作人员使用，尤其适用于数据机房。细水雾系统可参考的国际标准主要有美国防火协会的《细水雾消防系统规范》和欧盟的《细水雾消防系统设计、安装规范》。系统的实际除了应执行相关的设计规范外，还应符合由独立第三方火灾实验室提供的、符合国际上相关测试协议的火灾测试报告。小结照明系统在规范要求的基础上，也可进一步考虑节能；数据中心需要有正的监控管理系统，从节能的角度，需要有完善的能耗监控管理系统；消防系统，传统机房基本上使用气灭，但是从人员安全的角度可能以后会更多的使用水雾灭火系统。321322目录数据中心发展回顾基础建筑电源系统制冷系统数据中心服务器网络系统其它系统数据中心节能设计PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心321323PUE基本概念321324PUE：Power

Usage

Effectiveness的简写，是DCIE(Data

CenterInfrastructure

Efficiency)的反比。几乎每个人都知道，PUE的定义非常简单，它等于输送给数据中心的功率除以IT设备真实使用的功率的值。PUE=输送给数据中心的总功率/IT负载功率PUE如果等于1.0是最佳状态，这意味着所有输入功率全部被IT设备使用，也就没有制冷，没有照明，甚至没有布线，因为它们总是会消耗掉一部分电力的，从技术上来说这是不可能的，大多数传统数据中心的PUE值介于2.5至3.5之间，但新建造的数据中心和集装箱结构数据中心的PUE通常号称低于1.1，如果真是这样那就非常完美了。PUE真实吗？321325PUE的测量给数据中心对比和改进电力使用提供了一个通用标准，但这个标准提供了大量的解释空间，许多组织会采用对自己有利的方法来解释。PUE是评估和跟踪数据中心电源利用率的一种手段，通过这个指标可以帮助了解设施改进的效果，但很快就陷入了PUE极限运动大赛，可以说，很多厂商宣称的PUE数值是不可信的，因为没有一家厂商能提供如何获取这些数值或如何测量的详细信息，因此PUE已经成了一个被操纵的数字。那么是什么使PUE的数值变得如此低呢？很简单，减少分子或增加分母可以使PUE变得更小，PUE的值越小越好，因此近来出现了人为操纵的迹象，例如，有人选择了最佳的测量时机，选择户外很冷，照明系统全部关闭，用户几乎不在线时测量，甚至关闭冗余制冷系统才进行测量，这种时候测得的PUE值当然会很低，但它的确已经远远偏离了事实。PUE定义等级321326PUE最初并不是为了用来对比数据中心之间的差异的，它只是一个跟踪独立数据中心周期时间内的能耗情况，操纵这个数字对数据中心自身而言一点好处也没有，获得准确的PUE值也是只为了内部改进，GreenGrid一贯坚称PUE不应作为数据中心间攀比的指标，但怎么也阻止不了人们比较PUE的好奇心，于是引发了虚假PUE值的横行，不管怎样，即使要做比较，也应该有一个统一的基础，至少测量标准，测量方法应该保持一致。2009年10月29日，Green

Grid发布了PUE白皮书2.1版本，也就是现在人们经常引用的

PUEv2，它提供了一个更准确报告PUE的手段，但仍然存在混乱，2011年5月17日，数据中心效率工作组（DataCenterEfficiencyTaskForce，DCETF），阐述了测量和报告PUE的推荐方法。PUEv2确立了不同类型的PUE测量方法，GreenGrid将其分成了1、2、3三个级，分别对应于基础级、中级和高级，DCETF增加了更基础的第4级，以PUE0到PUE3进行标识，级别越高越严格。327本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用途327PUE定义PUE0：相当于原来的PUE，它仍然是在离散的时间点测量的数据中心总输入功率和IT负载功率，主要的改进是现在它规定读数采用IT设备利用率峰值期间的数值，PUE0不能展现动态负载的影响，因此测量时机的不同，最终的结果偏离很大。IT负载功率采用UPS的输出、基于功率而非能量、只能用于

100%电力驱动的数据中心，用于跟踪独立数据中心各种变化的效果还是很有用的，但不应该用于不同数据中心之间的对比。PUE1：这是第一级基于能源或电源消耗计算的新PUE，它需要过去12个月内的总的千瓦每小时数值，所有燃料类型产生的能量都将转换成通用值，即千瓦每小时，与PUE0相比，这是最主要的一个改进，但它仍然沿用了UPS输出作为IT负载能量，因此有可能犯PUE0计算IT负载同样的错，根据实际情况，这些错误会不同程度影响到PUE的值。如果没有PDU，没有机柜风扇，以及其它一切都按照PUE1方法进行测量，最终计算出的PUE值应该非常接近真实值。PUE定义328328PUE2：PUE2和PUE1唯一不同的地方是IT负载能量的测量方法，PUE2是汇总的PDU的输出，正如前面提到的，如果输电线路没有用到PDU，PUE1和PUE2之间的差别就很小了。PUE3：这是最准确的PUE测量方法，最终所有数据中心都会热切希望采用这种测量方法，它需要精确测量12个月内每个IT设备输入功率，目前只有少数数据中心有能力做到这一步，但毫无疑问这是最精确的方法。有人认为任何声称低于1.3的PUE都是忽悠，除非所有设施设备全部按照PUE3级建造。影响PUE的主要因素328329目录数据中心发展回顾基础建筑电源系统制冷系统数据中心服务器网络系统其它系统数据中心节能设计PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心328330最节能的数据中心序号公司地点PUE主要应用技术1Facebook俄勒冈普林维尔1.07100%新风自然冷源，市电+电池系统备用，定制服务器，太阳能，提高设备运行温度2Yahoo纽约洛克港1.08100%新风自然冷源，YCC（YahooComputing

Coop）技术，气流驱动监控管理控制器提高散热效率3Google比利时1.16定制服务器，市电+板载电池，集装箱，自然水冷风冷4HP英国Winyard1.16自然冷源+专用空调，模块化过滤器除尘，地板下送风，通道封闭5Microsoft都柏林1.25新风冷源+冷水机组，封闭热通道6PairNetworks拉斯维加斯（建设中）0.96采用废热发电供应设施和屋顶太阳能阵列联合供电的方式，电力公司供电则作为备用电源使用；两侧空气节能方式，及一些新的节能设计331331(本So材ur料ce仅:供w学ww习.交jif流an使g3用6，0.丌co得m用)于仸何商业用途Facebook俄勒冈数据中心PUE=1.07主要应用技术及特点：电力供应：一个277V高效的电力引入系统，避免转换损耗；备用电源：电源模块附带提供有

48V直流备用电池供电系统，摒弃传统UPS，避免UPS损耗制冷散热：100%采用外部空气进行冷却，利用当地干燥空气，夏季有效进行喷淋加湿降温；不需传统空调。服务器：完全定制化的服务器设备。全部采用蓝色LED照明。三联机柜维持传统服务器机房布局机箱332332主板电源俄勒冈州新数据中心Yahoo纽约洛克港口数据中心PUE=1.08主要应用技术及特点：设备节能：使用YCC(YahooComputing

Coop)技术使耗电量大大减少提供了一套额外的气流驱动监控管理控制器，在散热效率方面有了很大提高。模块化百叶窗，能够让新鲜空气进入数据中心。在设备区域，新鲜空气进入前面的服务器，散热后进入到一个热走廊热通道封闭隔离333333Google比利时数据中心PUE=1.16主要应用技术及特点：自己修建水处理厂，再将处理后的运河水给数据中心提供冷量，只采用冷却塔来散热，无制冷设备，实现了100%水侧自然冷机房比利时布鲁塞尔每年平均约有7天室外的温度高于自然冷却可接受的范围。可关闭在比利时的设备，并把运算负荷转移到其它的数据中心。在次基础上Google也将提高数据中心工作温度。334334HP英国温雅德数据中心PUE=1.16主要应用技术及特点：自然风冷却与传统冷却器结合；冷空气首先进入一个15英尺高的地板空间，之后再导入IT设备中。这一系统可以将大厅的温度保持在24摄氏度的恒温状态。使用白色机柜安置服务器（如下图）。选择白色机柜和地板能够节约能源，因为白色可反射更多光线，这有助于室内照明，可使数据中心减少强光的使用。334335微软都柏林数据中心PUE=1.25主要应用技术及特点：自然风冷却，都柏林年平均温度在-5到27摄氏度之间，基本上他们全年都可以采用free-cooling为数据中心降温；分离新风与废热，热通道控制系统使用固定的结构，在侧面安装了一些大小合适的格子。热通道有一个入口(绿门)，有需要的时候管理员可由此进入。334336Pair

Networks拉斯维加斯数据中心PUE=1.25主要应用技术及特点：拉斯维加斯附近的沙漠地带；将采用废热发电供应设施和屋顶太阳能阵列联合供电的方式，电力公司供电则作为备用电源使用；是两侧空气节能方式，除此之外还有一些新的节能设计；“计算出的PUE值为0.96”，“我们相信，最终的数值会低于

1.0”334337节能数据中心节能设计目录………PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心节能总体分析设备节能供电系统节能制冷散热节能提升IDC温度334338能源成本提升驱动变革334339--来自IBM的一个报告能耗对环境的影响政府的目标2009年底，中国政府总理温家宝正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标—-到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比

2005年下降40%~45%。国家“十二五”期间，确立了单位国内生产总值能耗降低16%的总体节能目标。2010年数据中心能耗已经占全球总能耗的1.3%。云计算使数据中心向大型化发展340，也带来节能的迫切需求。--来自IBM的一个报告340数据中心能耗情况PUE=数据中心总能/IT设备能=（制冷用电负荷+供配电能+

IT设备能 ）

/IT设备能

=CLF+PLF+1.0上式中主要的两部分：CLF：cooling

load

factor

（优化的制冷系统设计和管理）数据中心中主要的能

包括IT设备能和机房设施的保障能

，PUE充分体现了机房能源的利用率。PUE值的大小，直接体现一个机房的节能效率，理想的PUE

=

1.3-1.6，当前的PUE =

2.0

to

3.0甚至更高Chiller

33%Humidifier

3%CRAC

9%IT

Equipment

30%PDU

5%UPS

18%Lighting

1%Main

switchgear

/

Generator

1%WasteHeatOUTINDOORDATACENTERHEATElectricalPowerIN制冷系统IT系统供配电系统典型数据中心能耗分布图（Source：Inter

Developer

Forum，2008）PUE=2.04，CLP=0.90，PLF=0.14341•PLF：power

load

factor（优化的电源系统设计和管理）本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用途341①（Source：APC技术白皮书）PUE=3.33，CLP=1.5，PLF=0.77（PUE=2.86，CLP=1.29,PLF=0.51）②要节能除了降低设备本身能

，就得丌断降低CLF、PLF！节能环节分析从前面分析的目前全球最节能的数据中心的PUE以及所采用的主要实现技术，给我们的启示：配电：高效的配电系统--Facebook制冷：Free-Cooling的充分使用,充分的气流组织—MS，HP，Google，Facebook，Yahoo提高温度：大幅度提高机房温度(设备进风温度)—Facebook，Google配套管理技术：先进的能耗监控及优化系统—Facebook，yahoo5.

定制化IT设备：Facebook、Google(Source:

The

Green

Grid

Forum

2012)2011年统计我们的数据中心

该从那些方面节能？342342节能数据中心节能设计目录………PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心节能总体分析设备节能供电系统节能制冷散热节能提升IDC温度342343IT设备是数据中心节能的根本342344IDC机房的能耗大户是服务器、数据存储器等数据处理设备，数据设备的用电量大，就需要更多的UPS来供电，UPS在电能转换中需耗费一定的能量，电能在传递分配中也有损失。数据设备的用电，90%以上最终转变为热量，就需要更多的空调来散热。据统计，数据设备的功耗每增加100W，在电能转换和分配传递上会损耗

10~20W，空调制冷增加功耗120W，因此数据设备的能耗被放大了数倍。在满足业务需求或同样处理存储能力的设备中，选用低功率无疑是节能减排的关键。前面关于PUE的定义中，也可以看出，PUE是个相对的概念。PUE低的数据中心是否就一定节能呢？不一定！还得看数据中心是用的计算存储等设备本身是否节能。能耗分析处理器-1.0WDC-DC-1.18WAC-DC-1.49W配电系统-1.53WUPS-1.67W制冷-2.74W变压器/切换降低耗电1W节省0.18W节省0.31W节省1.07W节省0.04W按照能源瀑布图的能消逻辑，设备（通信设备、服务器）处于瀑布图最上端，根据设备自身能耗对机房整体节能的影响，设备芯片每节省1W电能，能345-2.84W345源系统总体可节省2.39W电能，比例约为2（如果扣除AC-DC和UPS的影响）这就意味着服务器本身的节能事关总体节能.节省0.14W芯片节能346346芯片节能是从设备的根源开始节能。这里的芯片含义是广义的，包括几乎所有半导体器件级别的产品，都可称为芯片，不论是做数据处理的CPU还是仅仅显示用途的LED。以Intel服务器CPU为例：自动化能效——集成功率门限(IntegratedPowerGates)：可将个别闲置内核的功耗降低至接近于零的状态，而不受其它运行内核的影响，相比以前的至强服务器处理器来说可使闲置功耗降低达50%以上；智能电源管理——英特尔智能节能技术：自动低功耗状态(AutomatedLowPower

States)可以自动将处理器和内存置入最低功耗状态，从而在不影响性能的情况下满足当前工作负载的运行需求。Intel服务器CPU功耗一般在80-130W之间，低功耗版本的一般在60W左右。ARM架构的CPU一直以低功耗见长，今后也可能会应用到数据中心服务器中。2011年已经有首款服务器CPU发布，4*1.1~1.4GHz，单芯片功耗仅几瓦。板卡节能346347板卡级的节能，主要体现在通过集成度更高，处理能力更强的芯片的使用，大大提高但板卡的处理能力，一块新板卡可以替换多块旧板卡，或者一台新设备从处理能力或容量上可以替换多台原有的老设备，从而达到节能的效果。比如高速板卡替换低速率板卡：高转发速率IP业务板卡比同等容量的低速板卡要更节能，以各个主流厂家10G单板功耗和40G单板功耗比较为例，随着板卡处理能力的增加，每40G板卡的功耗比4个每10G板卡的功耗要小得多。板卡类型功耗厂商1厂商2厂商3厂商4每10G板卡功耗140W/10Gbps200W/10Gbps90W/10Gbps100W/10Gbps每40G板卡功耗318W/40Gbps371W/40Gbps301W/40Gbps375W/40Gbps每40G板卡功耗比4个每10G板卡功耗降低值-242W-229W-59W-25W服务器节能346348CPU芯片：单颗至强处理器的功耗在80W、95W，有的达130W。芯片厂商一改之前提高运算速度的策略，转而增加内核数。即采用多核的X86芯片技术提升处理能力，从而降低芯片数量的增加。电源方面：服务器厂商采用超过"80PlusGold"的高效电源。如戴尔采用Energy

Smart(智能节能)技术，可在性能增加的同时降低能耗。风扇方面：IBM引入了高效率的双段式对转风扇，它比传统的风扇设计更为节能，配合IBM独有的高度计设计，可以保证在海拔高的地区，仍能保证充足的空气流通量。在硬盘方面，机架服务器更多采用的是HDD

2.5英寸小硬盘，相比3.5寸大硬盘，有近一半电能的节省。不仅如此，SSD(固态硬盘)开始在服务器中亮相，与普通HDD硬盘相比，具有功耗低、稳定性好、运行速度快等特点。在能耗上，SSD硬盘的能耗仅有3~4W，如英特尔X25-E

Extreme

SSD(工作负载2.4W，闲置状态0.06W)，要比HDD(15~17W)低4/5。Facebook服务器的节能设计高效的电源模块：正常时市电直供，不用UPS；一个模块负责提供设备的全部负载，可以让电源模块工作在较高的负载率下，电源模块的效率较高。机箱服务器节点66mm高度的设计，这种尺寸可容纳性能更好的60mm风扇，CPU可使用更高的散热片另机箱外形是传统与google服务器之间的半开放式。定制的主板AMD主板：内存插槽则是24条，按照目前的内存密度可以达到384GB，CPU目前标配的是皓龙6100，总计24颗物理核心，后续估计会达到32颗物理核心的高度。6个硬盘接口，单北桥，单PCI-E插槽。Intel主板使用Xeon

5500系列和5600系列两种处理器，内置英特尔5500

I/O

Hub芯片，有18个内存插槽，内存最大可扩展至144GB。349349Google服务器349350每台服务器都有一颗12V电池，确保万一主断源断电时还可持续供电，同时避免大容量UPS损耗。（Google专利）从05年起Google数据中心加入了标准运输货柜，每个都有1160台服务器，耗电量可达250千瓦。（Google专利）单台厚度2U，两颗AMD或英特尔的x86处理器、两个硬盘、八个内存插槽。在网络设备中也采用电池设计。简约实用实用至上，面向大规模部署优化组件，节约成本远程部署和管理低碳节能优化系统供电，避免电能消耗多种架构部署方式标准机架式或者托盘式部署--整体而言，Google的作法与选择都是经过成本（含软、硬件与设备）精算的考量。机群式服务器的节能统一的电源：以机架为单位配置电源模块，为每个服务器节点提供12V直流电源，单个服务器节点不再配置电源模块；提高电源效率。统一的风扇：在服务器背面统一配置散热风扇，每个服务器节点上不再配置独立的风扇；能提供更好的散热能力的同时总体节约能耗。可集成电池：机架内配置蓄电池，实现断电保护。正常时市电直供，同样可避免UPS的损耗。349351虚拟化节能349352通过设备虚拟化创建一个全局共享的资源池，可从根本上摆脱烟囱式架构的约束，并解决在空间，电力和冷却等方面的问题。对于服务器虚拟化的节能主要体现在两个方面：可将众多零散的负荷很低的服务器，通过虚拟化技术，集中到少量的处理能力较高的设备，提高资源池中服务器的负荷，减少低负载服务器电源的损耗，同时服务器数量的减少也有的减少了一些低负荷服务器的基础固有能耗。通过虚拟化技术，可以方面的实现业务在具体物理设备的迁移，从而可以根据业务的峰谷情况，动态的调整业务分布，主动休眠部分无业务设备，达到节能目的。节能数据中心节能设计目录………PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心节能总体分析设备节能供电系统节能制冷散热节能提升IDC温度34935350%55%60%65%70%75%80%90%85%100%95%0%10%20%30%40%60%70%80%90%

100%50%LoadEfficiencyAPC

Symmetra

MW

1000kVA

Delta

Conversion

AC

UPSAPC

Symmetra

PX

160kVA

Double

Conversion

AC

UPSAPC

Smart-UPS

VT

40kVA

Double

Conversion

AC

UPSSatCon

AE-75-60-PV-A

75

kWDC

UPSLBNL

Typical

EfficiencyDouble

Conversion

AC

UPSLBNL

Low

est

Efficiency

Double

Conversion

AC

UPSSymmetra

MW的效率为

96.2%传统的数据中心大都通过UPS来实现掉电保护，通常所有IT负载都要经过UPS来供电，对于采用2N或2（N+1）的UPS系统，考虑到满足主备系统容量的要求，单台UPS的负载不能超过50%，实际中很多UPS长期工作在20%-40%的负载情况下，低负载率导致UPS的效率不到，往往不到80%。AC

and

DC

UPS

Efficiency

Comparison提高UPS的效率349354提高UPS的效率349355如何提高UPS的效率呢？UPS建设容量规划合理，避免配置容量过大的UPS系统，导致UPS长期低负荷运行。利用UPS的在线并机扩容功能，根据业务的发展逐步尽快扩容。尽量采购效率更高的UPS，效率高低需要根据UPS的实际工作负载来判定，比如1+1并机的UPS，应该选择负载30-50%时效率较高的产品，否则即使满载效率达到95%以上，也是没有意义的。在市电条件比较好的情况下，UPS可运行在ECO的静态旁路模式，提高效率；UPS对于电网是非线性负载，应选择谐波小的设备；并机共用电池组，电池智能管理技术等。356356推广新的UPS技术模块化UPS模块化能够提高系统的可靠性和可用性，一个模块出现故障并不影响其他模块的正常工作，并且可热插拔特性能够大大缩短系统的安装和修复时间。模块化UPS能够给用户带来更好的可扩展性。同时较传统UPS来看，模块化UPS还具有便于安装运输、便于售后维护、高效节能、冗余性好等诸多优势，系统本身热损耗更低，节电率更高（约在20%以上）。高压直流减少DC-AC-DC变化级数，整体效率更高；电池直挂在输出母线上，相当于提供另外一路备份，可靠性更高；同容量、同后备时间的240V直流系统比传统UPS的总投资低10％左右。再次，相比UPS供电技术更节能，平均节能约为20%。飞轮UPS效率高，寿命长，在本油材料机仅条供学件习好交流的使情用，况丌下得用可于引仸何入商。业用途市电直供+电池备份357357在前面PUE

TOPn的数据中心介绍中，采用市电直供+电池备份的供电系统几乎成了主流的模式。Google：每个服务器都立配置一块电池作为备用Facebook：没两组三联机柜，共用一个电池机柜，提供-48V直流电源作为备用机群式服务器，很多厂商已经推出了自己的设计方案或产品，部分厂商的设计已经包含了备用电池的集成设计。国内某互联网公司2011年新建的IDC采用了市电+UPS的方案相信以后市电直供+电池备份的电源方案将被越来越多的数据中心所采用，抛弃传统的UPS，提高能源利用效率。358358节能数据中心节能设计目录………PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心节能总体分析设备节能供电系统节能制冷散热节能提升IDC温度359359Facebook自然空气冷却的详细分析①②Removed：集中冷却系统HVAC管道制冷参考标准：ASHRAE天气数据TC9.9

2008推荐温度范围设计和建立一套雨棚空气处理系统设备废热用于办公环境叏暖100%自然风引入混风廊回风热通道(丌通风)公共回风热廊热通道公共冷通道送风廊服务器机服务器机柜热通道数据中心

柜过滤墙薄雾系统 风扇墙排风热通道(丌通风)排风廊排风风扇垂直可排风篱木外部新风引入走廊混风区域过滤墙冷却加湿系统薄雾风扇墙入风走廊蒸发冷却/加风湿扇走墙廊出冷风通/送道风加走压廊无管道送风排风走廊360360新风冷源Facebook

Prinaville数据中心18.3-29.4°C的送风温度65%的最大相对湿度5.5°C的最小露点温度夏天（可适应）温度：43.4°C湿度：12,32%21.28°C，100%--43.4°C，12,32%--26.01°C，65%冬天（可适应））-0.67°C（

30.8

°F

DB50%

DH空气等焓加湿降温是解决夏季高温问题的主要方法43.4℃,12.32%21.28℃,100%26.01℃,65%等焓加湿冷却设备后升温新风冷源在中国是否适用？以北京的气候温度来分析（参考2010年气温数据）151050-5-10-15204035302545温度区间小时数分区段占比<-5℃529582766.5%-5~0℃10920~5℃10765~10℃95210~15℃94515~20℃123320~25℃1458145816.6%25~30℃1060106012.1%30~35℃3834154.7%35~40℃32>40℃0合计87608760100.00%平均气温最低气温最高气温

27℃25℃36136120℃气温情况分析2010年全年低于20℃的时长比例达到66%，从温度角度考虑，这部分时段新风制冷将非常适合机房20~25℃的环境温度要求的。如果适当提高机房设备（主要是服务器）的运行环境温度，如设备进风口温度提高到25℃则适宜的时长比例达到82%。如果进风口提高到27℃，并且考虑到新风系统的水帘加湿降温效果，将有超过90%的时长可采用新风制冷（<

30

℃

），完全代替传统空调。362623途新风冷源在中国是否适用？全年空气质量数据（参考2010年北京、济南数据）122954453232561782

41

02

2050100150200250300济南北京空气质量分析山东某运营商在多个核心机房应用了新风冷源，因此对比北京与济南的空气质量情况，空气质量变化趋势基本一致，但北京总体稍差。北京全年超过80%的时间空气质量为良或优；三月和十月可能出现比较极端的沙尘天气，此时将不适于新风冷源的使用。本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用5004504003503002502001501005002010/1/12010/2/202010/4/112010/5/312010/7/202010/9/82010/10/282010/12/175004504003503002502001501005002010/1/1

2010/2/20

2010/4/11

2010/5/31

2010/7/20

2010/9/8

2010/10/28

2010/12/17山东北京空气质量状吸入颗粒物分类标准：0-50

优

51-100

良101-150轻微污染151-200轻度污染201-300中度污染300以上重度污染优15%良64%轻微15%轻度5%中度1%中度重0%北京新风冷源在中国是否适用？363363中国幅员辽阔，但从气温的角度来看，适合利用自然空气冷源的区域很广，但是也必须看到，由于环境污染导致较多的时候空气质量较差，室外冷空气需要进行多级有效过滤，才能用于冷却数据中心设备。空气过滤将带来新风系统能耗增加，同时也带来更高的投资建设成本，因此需要综合考虑。目前即使是新风设备厂商对于北京的气候条件是否能采用新风冷源，意见也不尽一致。个人意见：在保证良好的过滤效果的情况下，可应用新风冷源，但需要根据气候变化情况制定良好的新风系统和精密空调的联动调度方案。同时对于新风过滤系统的维护需要有更多的积累。新风系统的设计案例例:某设备托管区机房：约224m2计划机柜数量:12KW/架18个6KW/架30个4KW/架12个假定机架设备统计功耗峰值为额定功耗的60%，发热系数取1环境热负荷:100w/m2照明热负荷：10w/m2不考虑人员散热。363364新风散热设备主要特点：G4板式、F5袋式、电子过滤器、湿膜四级过滤电动调节控制混风，实现入风恒温可与机房空调联动过滤效率：欧洲标准欧洲标准是依据EUROVNT4，EN779来制定的。主要级别：EU1~EU17美国标准美国标准依据ASHRAE制定的，主要是DOP。级别：初效：G1~G4中效：F5~F9高效：H10~H14超高效：U15~U17我国的标准国内现行的没有统一的标准，都是根据欧美复制过来的，略微有修改。级别：初效，中效，亚高效，高效。初效和中效分类遵从欧标，用G1~G4，F5~F9。亚高效、高效和超高效遵从美标用百分比表示。袋式过滤混风电子过滤湿膜加湿363365新风设备计算363366风量计算公式根据Q=m³c³△t，m＝ρ³V其中：Q---------制冷换热量，1470kWc---------比热容，取1.004kJ/(kg³K)△t-------设备换热温差，取12℃m--------单位时间机房内可提供的携带冷量的气体的质量

ρ---------空气密度，取1.29kg/m3V---------单位时间内向冷通道提供气体的体积风量测算：机房总的制冷换热需求为335.8KW按入风25℃，出风37℃，温差12℃，冗余系数1.2，则所需总风量为78000m3/h按单台风机风量20000

m3/h，则需要配置4台，如考虑冗余则配置5台（4+1）新风系统的基础配套如，进风出风管道等需按终期设计，新风机可分期建设注：在新风系统+机房空调的模式下，新风系统可不考虑冗余。新风设备参数说明367367型号FCX-50BFCX-75BFCX-100BFCX-150B风量m3/h500075001000015000余压Pa75757575功率kw1.11.62.43.2过滤等级EU5EU5EU5EU5加适量kg15223445噪音dB65657070重量kg250290430580体积cm108*90*200137*90*200210*90*200280*90*2500实际上从目前的实际应用来看，新风系统很少有直接使用标准产品的，大部分都需要根据机房具体情况，如设备安装位置、进风口位置等进行定制。新风设备一般均需要与机房精密空调联动，根据室外空气温度和洁净度情况决定是否启用。参考某厂商新风机参数新风设备应用实例图367368节能十大技术之1：自然冷源引入技术

367369智能热交换智能换热是一种通过换热器间接利用室外空气冷量对室内降温从而降低空调能耗的方法。当室外空气和室内空气达到一定条件的时候，通过进风风机将室外低温空气输送至换热器，与室内的高温空气及设备进行热交换成为高温空气，再通过排风风机将高温空气排出室外，从而达到降低机房温度，减少空调能耗的目的。智能换热采用间接换热的方式效率难免低于智能通风，但由于不将新风引入室内，对室外空气的要求降低，扩大了使用范围和可使用时段。367370智能热交换367371智能换热适用于昼夜温差大、过渡季节长、室内外温差大于10℃时段较长的区域，智能换热设备与智能通风相比效率稍低，但室外空气的湿度和洁净度对室内空气影响不大，可在室外空气质量稍差的区域使用，或应用在对室内空气品质要求较高的机房中。严重的扬沙、沙尘暴等现象的环境，而且不具备人工定时清理换热器的条件，可能造成换热器风口阻塞时，不宜采用智能换热设备。373373热管空调热管空调就是利用热管原理，利用室内外温差形成无需压缩机的制冷循环，从而用最低的电力消耗将室外冷量转移到室内的室外冷源利用设备。一般使用中热管空调冷凝器需安装在室外较高位置，蒸发器安装于室内较低位置。制冷剂蒸发器中吸收机房室内热量蒸发为气体，在压差作用下沿管路上升至室外的冷凝器；蒸汽在冷凝器中放热冷凝成液体，并在重力作用下沿管路向下流动，回到室内蒸发器。室内外温差引起的冷凝器内蒸汽冷凝为液体并受重力影响向下流动，使冷凝器内形成低压，成为整个制冷剂循环的源动力。热管/制冷复合型空调：将热管空调与蒸气压缩式制冷技术有机融合，兼具热管自然冷却、空调主动制冷、热管制冷交替运行三种模式，可一次性解决高温时期制冷和当室外温度较低时的自然冷源利用问题。本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用途374本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用途热管空调的适用场景热管空调主要优点：相比普通空调机组，在室外温度较低时无压缩机运行，节约了大量能耗，相比智能换热设备，可以在较小的室内外温差下实现较高的传热效率，并且无需在墙面开很大的进、排风孔洞，是一种高效、安全的室外冷源利用设备。适用场景：由于热管空调采用热管原理，利用重力使冷凝水自然回流，室外换热器必须安装在较高位置，并要保证较好的散热条件，对室外机安装空间要求相对较高，因此一般而言主要适用于小规模机房。也可采用一体式的热管换热器，冷凝段用利用外部空气散热制冷，蒸发段则吸收室内空气热量，次方式的使用与智能换热器基本一致，但是换热效率更高。热管空调室内外机仅以冷媒管空洞相连，无新风引入、不需大面积墙面开孔，保证了室内洁净度和安全性，在具备室外机安装条件的情况下基本均374可以使用。热管空调375375376376转轮换热原理转轮型全热交换器的基本构造，在一个被分隔成两个区的壳体中，具有蜂窝状结构的热交换器转轮在电机的驱动下，以大约l0～20

rpm的回转速度在壳体中转动。由于全热交换器转轮的芯材是由带有吸湿性涂层、导热性很高的铝箔等材料加工而成。来自室内被污染的排风空气从装置的上半部通过转轮向室外排风时，排风空气中所含热量和水分(显热和潜热)的绝大部分将蓄积在转轮中。随着转轮的转动，新风空气从装置下半部通过转轮时吸收蓄积在转轮中的全热能，实现热能回收。譬如在冬季，室外新风在通过蜂窝状转轮时由于温度差、水蒸气分压力差的存在，蓄积在转轮里的显热和潜热(水分)会放出，使新风被预热和加湿变为温暖、湿润的空气后供给到室内。同样原理，在夏季可以实现连续地向室内供给经过预冷和被除湿后的凉爽干燥的新风。因此，使用全热交换器可以降低新风热负荷，实现节能。377377转轮换热应用空气间接交换，对空气质量要求低；占地面积大，投资高；该方案在某设备商的解决方案中心已经采用，在冬季可实现PUE小于1.15。室外冷空气引入冷空气与转盘进行热交换热空气排出室外转轮旋转板式换热、热管、转轮比较（1/2）378378热管换热器翅片为光滑表面，气流左右逆流通过，可以得到最大的换热效果，换热效率60～70％。结构上不受气流速度的限制，不容易脏堵，换热效率稳定。进、排气流分隔严密，完全没有交叉污染。没有运行费用，基本无需维修，寿命长（12年以上）。但是目前成本较高。板式换热器气流是单数层进气，双数层排气，气流在层之间流动，会使换热膜片扰动，气流大时，产生强大的阻力和噪声，甚至吹破膜片，结构受气流限制，只能做成叉流（降低阻力和噪声），并限制在低风速下使用。缺点：在大风量下，厂家很难保证按国家标准的尺寸制作。逆流：叉流：顺流的换热效率＝1：0.75：0.5。板式换热、热管、转轮比较（2/2）378379转轮换热器转轮为接触式换热，每分钟转动10～12圈，转轮在高温区中吸收热量，转到冷区中放出热量，为了提高换热效果，就要使膜片做成波纹状（不利于灰尘的清除），需要动力装置，换热效率=热交换效率+混合效率-耗功≌

60～70％。缺点为：在热区中吸收热量的热轮转到冷区时，由于速度较快，露水不一定释放完毕，与灰尘易形成灰垢附着在换热器表面，增大阻力，降低回收效率。气流与转动方向成90度夹角，产生不平衡力矩，转轮两侧在过渡季节灰尘附着不一样，使重量不一样，转轮在向上转和向下转时重量也不一样，使电机受力不平衡，容易烧毁电机。380本材料仅供学习交流使用，丌得用于仸何商业用途380水冷空调自然冷却采用水冷空调系统，当室外环境温度较低时，可以关闭制冷机组，采用板式换热器进行换热，称为水冷自然冷却。这样减少了开启冷机的时间，减少大量能源消耗。湿球温度在4℃以下时可以满足完全自然冷却，在湿球温度4到10℃之间可是实现部分自然冷却。在北京，一年内平均有5个月左右可以实现完全自然冷却，有2个月左右可以实现部分自然冷却。节能效果将是非常明显的。水冷自然冷却由于只需要增加一台不需要动力的板式换热器，投资和占地都比较少，是大型数据中心的免费制冷节能方案381381自然冷却水冷空调系统三种工作方式夏天完全靠冷冻机制冷，通过阀门控制使得板式换热器不工作；冬天完全自然冷却，冷冻机关闭，通过阀门控制冷冻水和冷却水只通过板式换热器。春秋季节部分自然冷却。这时冷却水和冷冻水要首先经过板式换热器，然后再经过冷冻机组，阻力要大一些，水泵的扬程在设计时相应要大一些。382382精确送风送风方式与机房的整体规划建设相关，在建筑设计之初就需要做好规划。目前最为流行的是机柜前进风/封闭冷热的方式。据有关测算，冷热通道隔离可提高空调制冷效率12%以上。但是对于是否应该采用地板下送风，大家的意见并不统一。序号机柜/送风方式主要特征单机柜功耗常见机柜规格1传统机柜上下开孔，四周通风1~2KW600*800*20002下进风机柜前板门后网孔，底部入风口可调节并且配置导流板，设备与前柜门距离应大于20cm；假面板、立柱两侧密封4~6KW600*1200*20003上进风机柜新建机柜要求基本与下进风相同；传统机柜改造，可通过增加凸形门形成冷通道4

KW600*1200*20004前进风机柜前后门均为网孔；假面板、立柱两侧密封2.5KW600*1000*20005前进风+过道冷池前进风，机柜列面对面，采用密闭空间仓将冷气聚束在列间过道空间中，等待服务器吸入4~6KW600*1000*20006Google服务器机柜定制，无柜门；服务器定制，无机箱，无风扇；集装箱用；集装箱内部形成冷池5KWN/A7Facebook服务器机柜定制，三联，无柜门，前进风；定制机箱前面板开放，风扇配置力求大、多。9

KW1713*914*2000三联8一体式服务器机柜前进风，集中设置大风扇在机柜背面；服务器前面板网孔12

KW600*1200*2000序号机柜/送风方式主要特征单机柜功耗常见机柜规格1传统机柜上下开孔，四周通风1~2KW600*800*20002下进风机柜前板门后网孔，底部入风口可调节并且配置导流板，设备与前柜门距离应大于20cm；假面板、立柱两侧密封4~6KW600*1200*20003上进风机柜新建机柜要求基本与下进风相同；传统机柜改造，可通过增加凸形门形成冷通道4

KW600*1200*20004前进风机柜前后门均为网孔；假面板、立柱两侧密封2.5KW600*1000*20005前进风+过道冷池前进风，机柜列面对面，采用密闭空间仓将冷气聚束在列间过道空间中，等待服务器吸入4~6KW600*1000*20006Google服务器机柜定制，无柜门；服务器定制，无机箱，无风扇；集装箱用；集装箱内部形成冷池5KW7Facebook服务器机柜定制，三联，无柜门，前进风；定制机箱前面板开放，风扇配置力求大、多。9

KW1713*914*2000三联8一体式服务器机柜前进风，集中设置大风扇在机柜背面；服务器前面板网孔12

KW600*1200*2000精确送风是最易于实现的节能措施之一383383精确送风是最易于实现的节能措施。不涉及任何新的制冷技术；大部分的现有机房具备改造条件；改造实施影响小；成本低；封闭冷通道、封闭热通道的比较383384特性冷通道遏制热通道遏制说明效率提高提高提高HACS比CACS效率更高，原因是热空气与机房其他部分的隔离使得HACS通常会以更高的回风温度运行对机房其它环境的影响非密闭空间温度提高仅密闭通道温度提高HACS与机房无关，即它不会以任何方式影响密闭空间外的机房温度。CACS将使密闭空间之外的空气更热。故障容忍弱相对强在HACS解决方案中，设备进风口不被密闭，因此可以在制冷故障时从机房内抽取制冷气流。这样就为切换至发电机供电赢得了更长的时采用行级制冷架构的HACS效率和灵活性都更高，可提供更高的穿越能力，而且可以更容易应对更高的IT密度要求，而不需要提高整个数据中心的温度。对于多数用户而言，非密闭操作空间的额外升温是一种不可接受的条件，这就使得CACS不能作为备选方案。鉴于以上原因，大多数高效率、高密度数据中心项目，不管是新建机房还是老机房改造，大都采用了某种形式的热通道遏制系统。节能数据中心节能设计目录………PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心节能总体分析设备节能供电系统节能制冷散热节能提升IDC温度383385设备运行温度要求383386序号厂商设备型号温度要求备注1HPDL385G710~35°C与海拔有关，且30度以上将引起部分性能下降2IBMX3850

X510~35°C3浪潮NF52205~35°C4浪潮NX560T5~35°C服务器对环境温度要求：存储设备对环境温度要求：10~35°C，部分厂商要求更宽松；UPS对运行环境温度要求：一般5~40°C电池组对环境温度要求 ：25℃左右通信设备对运行环境要求：一般0~40°C设备运行环境要求383387指标GB

50174-2008《电子信息系统机房设计规范》YD/T

1821-2008《通信中心机房环境条件要求》A级B级C级一类二类三类IDC温度23±123±118~2810~2610~2810~3020~25湿度40%~

55%40%~

55%35%~

75%40%~

70%20%~

80%20%~

85%40%~

70%当前丐界最先迚的数据中心，都采用宽温限的设计方式，其直接带来节能效果非常明显。宽温限下的数据中心节能研究已是当前业界重要热门研究课题，引起广泛的关注指标ASHRAETC9.9标准《Thermal

Guidelines

for

Data

Processing

Environments-Expanded

Data

Center

Classes

and

Usage

Guidance》200420082011（R）2011（A）温度20~2518~2718~2715~32湿度40%~

55%5.5°C

DP

,

60%&15°C

DP5.5°C

DP

,

60%&15°C

DP20%~

80%提升温度的节能效果383388大多数数据中心温度都保持在22至25摄氏度（68至72华氏度）之间，因为通常认为在更高温度下设备不能正常工作，但事实并非如此。Facebook对其位于加利福尼亚州圣克拉拉市的数据中心进行了重新改造，能够在27ºC

的高温环境中工作，每年在能源开支上能节省22.9万美元，并且还能获得联邦政府近30万美元的能源补贴。雅虎计算小屋(Yahoo!ComputingCoop)也用到了HTA技术，它是一个工作环境中不含冷却设备的数据中心。该数据中心每年仅有几天需要用水对其进行冷却(PUE指标大概为1.08)。由于采用100%的自然气流，平均算下来，该建筑物的总功耗中仅有不到1%是用于冷却。微软都柏林数据中心的服务器吊舱，该公司的服务器运行高达95华氏度。戴尔在大概一年前验证了其服务器能够最高工作在华氏115度的环境。英特尔在新墨西哥州的数据中心采用自然风制冷，温度保持在92华氏度左右，这并没有增加服务器失效几率。提升温度的节能效果383389保持机房更加凉爽需要耗费更多的电力，而据统计，数据中心每提升一度，大约会节省4%的能源费用。天津某互联网公司的数据中心设备入风温度从22

℃（冬季）提高到25℃/27

℃（初夏），总体节能超过10%。提升温度的节能效果，在理论上很难以准确测算，目前只能根据具体的应用情况进行统计对比得出。如果有兴趣，可以尝试建立模型进深入分析。高温服务器设计383390高温服务器设计383391高温服务器设计383392HTA服务器为什么没有成为主流？究其原因，从热投影到分布式设计，技术上是有难度的。在分类上，双路属于对称多处理服务器，通过增加处理器来提升处理能力，其中，2个处理器共享全部内存。Intel从Nehalem架构开始，在处理器中内建了内存控制器，多核心独立访问内存。为了保证2个处理器的多个核心平等访问内存和I/O，这不是一件容易的事情。在走线上，热投影设计有其合理之处。如果采用分布式设计，走线有一定的难度，PCB就需要更多层设计，从而导致成本增加，这也许是分布式方案没有普及的原因。如果抛开局部利益，HTA服务器更加合理。如果从数据中心的角度，还有更多的选择。以散热风扇为例，可以从机架、机柜、数据中心的角度考虑，而不是一对一的配备，如此，具有更高的效率。Facebook服务器的HTA设计383393目录数据中心发展回顾基础建筑电源系统制冷系统数据中心服务器网络系统其它系统数据中心节能设计PUE的基本概念PUE

TOPn数据中心分析数据中心节能措施分析模块化数据中心383394数据中心模块化的背景383395随着云计算应用的迅速普及，各类基于云计算的业务模式得到了快速的发展，但无论哪种云计算业务模式，如果希望提供大规模、高可靠、具有市场竞争力的IT服务，都亟需有规模化、弹性化、低成本的数据中心来支持。传统的数据中心通常是根据已有大楼的条件来划分各类功能分区的，在当时发展前景不明，只能通过小步走，试探性的建设方式，后期逐步调整。因此往往在实际使用过程中逐渐暴露出诸多问题。云计算带来了规模、成本、弹性三大挑战，粗放的IDC模式具体表现为建设周期长、弹性差、管理手工化、部署项目化、资源利用率低能耗高等诸多问题，因此传统的IDC逐渐向大型数据中心转型，而模块化设计又是大型数据中心的必然选择。传统数据中心存在的问题383396

电信/互联网行业IDC业务大都为机房或机架租用模式，对入驻的客户和业务量，与传统业务相比，没有较为明确的滚动性规划；金融行业数据中心的发展由业务主导，当业务方向及发展前景不明时，在远期规模预估上存在较大的困难。从电信和银行业来看，具备极大的灵活性和可扩展性已成为新一代数据中心所必须考虑的点位。依据数据中心的重要程度，在机房建设等级、系统配置、管理及维护上均有不同的差别，再加上设备厂家和种类繁多，常常会导致建设和管理的复杂化，因此需要耗费大量的人力资源成本。传统数据中心的能源消耗极高，据不完全统计，传统数据中心设备实际能耗约占总能耗的42%，而制冷、供电及照明等的耗能约占58%，有效提高能源利用率，达到绿色节能是需要解决的又一重要课题。数据中心模块化的概念383397为有效避免早期和目前数据中心存在的问题，符合国际、国内标准的要求，从项目实战经验得出：采用模块化数据中心的理念将是解决传统数据中心存在的问题较为理想的方式之一。所谓模块化数据中心是指每个模块具有独立功能、统一的输入输出接口、不同区域的模块可以互相备份，通过相关模块的排列组合形成一个完整的数据中心。各模块中可以包含子模块，各模块功能的综合构成了系统功能，而子模块的功能应该是父模块的基本功能。模块层次越多建设、管理的难度越大，当模块层次划分过多，就与非模块化的结构没有差异。为构建模块化数据中心，可从功能分区模块化和基础设施系统模块化两方面着手，通过建立模块化数据中心模型，感知模块化带来的显著特点和巨大优势。数据中心模块化的概念383398为有效避免早期和目前数据中心存在的问题，符合国际、国内标准的要求，从项目实战经验得出：采用模块化数据中心的理念将是解决传统数据中心存在的问题较为理想的方式之一。所谓模块化数据中心是指每个模块具有独立功能、统一的输入输出接口、不同区域的模块可以互相备份，通过相关模块的排列组合形成一个完整的数据中心。各模块中可以包含子模块，各模块功能的综合构成了系统功能，而子模块的功能应该是父模块的基本功能。模块层次越多建设、管理的难度越大，当模块层次划分过多，就与非模块化的结构没有差异。为构建模块化数据中心，可从功能分区模块化和基础设施系统模块化两方面着手，通过建立模块化数据中心模型，感知模块化带来的显著特点和巨大优势。模块化的分类现在的模块化数据中心产品有三种基本类型。集装箱式数据中心：模块化数据中心的概念是重新配置的集装箱，通常被称为“pod”，厂商通常装配好IT设备后，即可在客户选定的位置交付。预制结构：通过采用供预制结构数据中心在内部空间和布局配置方面提供更大的灵活性。就像是组合式房屋，房屋的部分或全部先在厂里做好，再运到客户指定的地方，然后现场完成建造。第三种是结合了模块化设计特点和传统设计特点的混合模式。厂商向客户出租那些可以迅速配置和扩建的模块化空间，这些空间位于大型办公楼或类似厂房的设施里399399。功能分区模块化400400通常数据中心需要具备的主要功能分区为：高压进线室、高低压配电室、油机房(日用油箱/油库)、冷水机组房、接入室、光缆进线室、监控维护区域、数据机房、电力电池室、空调区域、新风室、钢瓶间、储藏室、拆箱区、吊装平台、值班室及各类管井，功能分区可根据实际情况选择