云計(jì)算供應(yīng)商、云托管公司及其他 IT 服務(wù)提供商正在迅速建立多租戶數(shù)據(jù)中心 (MTDC) 。主要是由于面臨巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，因此這類設(shè)施必須保持極高的能效水平。

本文闡明了各種挑戰(zhàn)致使目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有難度的原因，并在隨后介紹了最新的不間斷電源系統(tǒng) (UPS)、氣流控制解決方案以及空調(diào)節(jié)能器是如何幫助 MTDC 擁有者在不消弱設(shè)備可靠性及靈活性的情況下大幅降低與電能相關(guān)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的。本文還通過(guò)領(lǐng)先的主機(jī)托管零售商 Hurricane Electric Internet Services 的經(jīng)驗(yàn)，生動(dòng)地證明踐行能效最佳做法能使 MTDC 運(yùn)營(yíng)商從中受益。

MTDC的主要需求

在一定程度上由云計(jì)算興起而推動(dòng)的 MTDC 目前在規(guī)模、數(shù)量及普及方面正迅速發(fā)展。的確，分析公司 451 Research 預(yù)測(cè)北美的 MTDC 收入在 2015 年全年將以 15.42% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率攀升。

要想在越來(lái)越擁擠的市場(chǎng)中取得成功，MTDC 提供商必須持續(xù)不斷地專注于一些苛刻要求。這些要求包括：

Ÿ 1.負(fù)擔(dān)能力 盡管在評(píng)估第三方數(shù)據(jù)中心時(shí)價(jià)格并非是唯一的商務(wù)考慮變量，但它是最重要的因素之一，因此，MTDC 運(yùn)營(yíng)商必須始終都提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。

Ÿ 2.高效 盡管價(jià)格較低，但 MTDC 供應(yīng)商亦希望獲得不錯(cuò)的利潤(rùn)， 因此就必須利用各種機(jī)會(huì)來(lái)節(jié)約能源和空間。

Ÿ 3.可持續(xù)性 盈利能力并不是 MTDC 以提高能效為頭等要?jiǎng)?wù)的唯一 原因。全球 500 強(qiáng)公司中有大約 50% 的企業(yè)目前都在擬定可 持續(xù)發(fā)展計(jì)劃，這些計(jì)劃要求他們?cè)谫?gòu)買產(chǎn)品及服務(wù)時(shí)，需從 對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的供應(yīng)商處購(gòu)買。這樣的企業(yè)數(shù)目現(xiàn)在還在增加。

Ÿ 4.可靠性 為滿足其嚴(yán)格的服務(wù)水平協(xié)議 (SLA) 要求，MTDC 必須 提供近乎連續(xù)的運(yùn)行時(shí)間。

Ÿ 5.靈活性 快速成長(zhǎng)的企業(yè)更喜歡 MTDC 在配置、更改及規(guī)模應(yīng)用 方面的靈活性。

常見(jiàn)的 MTDC 能效挑戰(zhàn)

為滿足此類急劇變化的需求，MTDC 的運(yùn)營(yíng)方式可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)峻的能效挑戰(zhàn)，包括以下這些：

1.低 UPS 負(fù)載 為保持可靠性，很多 MTDC 采用冗余 UPS 和(或) 2N 架構(gòu)，其中多臺(tái)設(shè)備各自承擔(dān)部分負(fù)載下運(yùn)行。因此，如果一個(gè)設(shè)備出故障或需要維修時(shí)，其它設(shè)備可馬上替補(bǔ)上。盡管此類配置方案可防止停機(jī)，但也會(huì)降低能效，因?yàn)?UPS 負(fù)載不足會(huì)浪費(fèi)更多電能，產(chǎn)生的熱量的比例也相應(yīng)地要比全負(fù)載 UPS 時(shí)的更高。

2.極端工作溫度 大多數(shù) MTDC 供應(yīng)商所服務(wù)的客戶廣泛使用虛擬技術(shù)和刀片式服務(wù)器。盡管這兩種技術(shù)從根本上均會(huì)增大數(shù)據(jù)中心的計(jì)算強(qiáng)度，但在較小空間內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。消散這些熱量并不簡(jiǎn)單而且所需費(fèi)用昂貴。

3.瞬時(shí)尖峰 瞬間尖峰發(fā)生時(shí)，可能會(huì)使 UPS (濾波器 / 整流器)輸入端受損。進(jìn)行預(yù)防性維修時(shí)，會(huì)檢查這些部件是否有任何損傷。

冷卻效率低下 在老舊的建筑中，MTDC 經(jīng)常是依靠所謂的“混沌”空氣分布法將溫度保持在可接受范圍內(nèi)。在此類冷卻方案中，

大量冷空氣從服務(wù)器周邊的機(jī)房空調(diào) (CRAC) 中抽出，這些冷空氣既冷卻了 IT 設(shè)備也將主機(jī)的熱廢氣推送至設(shè)備的回風(fēng)管。然而，使冷風(fēng)和熱風(fēng)混合并再循環(huán)的這種混沌空氣分布設(shè)計(jì)會(huì)降低冷卻效率并使電費(fèi)攀升。

在效率更高的混沌氣流分布方案中，數(shù)據(jù)中心是這樣排列服務(wù)器機(jī)架的，那就是在一排中只將熱廢氣或冷空氣入口相互面對(duì)。這樣的“熱通道 / 冷通道”排列可使空氣對(duì)流產(chǎn)生連續(xù)的空氣流動(dòng)，從而提高數(shù)據(jù)大廳的效率，但也還是會(huì)留給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商不小的冷卻負(fù)擔(dān)去補(bǔ)償。

最大限度提高 MTDC 能效的最佳做法

MTDC 運(yùn)營(yíng)商有多種選擇來(lái)應(yīng)對(duì)這些及其它的效率挑戰(zhàn)。其中最有效的是：

1.采用高效節(jié)能的UPS

新一代先進(jìn)的 UPS 可幫助 MTDC 在不降低可靠性的情況下提高效率。這樣的設(shè)備有兩種基本類型：

(1)可變的模塊化UPS 許多雙轉(zhuǎn)換 UPS 現(xiàn)在都包含多種供電Z模塊。最先進(jìn)的設(shè)備還允許數(shù)據(jù)中心有變化地加載那些模塊。因此，數(shù)據(jù)公司并非將負(fù)載均勻分配到處于低水平的各模塊，而是可以使一個(gè)或多個(gè)模塊滿負(fù)載，而其它不需要的模塊則使其處于待機(jī)休眠狀態(tài)。如果是硬件故障或其它問(wèn)題導(dǎo)致負(fù)載需求突然猛增，UPS 可自動(dòng)且立即啟動(dòng)待機(jī)模塊。最終結(jié)果是，當(dāng)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，正常條件下以及連續(xù)不斷運(yùn)行時(shí)的效率更高。

(2)多模式UPS 可變的模塊化 UPS功能僅僅是雙變換模式轉(zhuǎn)換，而多模式 UPS 支持兩種工作模式。正常工作時(shí)，UPS 在高效節(jié)能的模式下運(yùn)行，但當(dāng)電源條件超出事先設(shè)定的允許范圍時(shí)，該設(shè)備會(huì)自動(dòng)且立即地轉(zhuǎn)換成雙變換模式。當(dāng)電源恢復(fù)到可接受范圍內(nèi)時(shí)，UPS 會(huì)自動(dòng)地轉(zhuǎn)換回節(jié)能模式。

盡管最新的雙變換模式 UPS 的節(jié)能效率通常達(dá)到 90% 以上，但多模式 UPS 在節(jié)能模式下運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效率可高達(dá) 99%。因此，它為 MTDC 供應(yīng)商提供了低運(yùn)行成本和高可靠性的完美組合。