艾默生參加“IBM云數據中心高峰論壇”--闡述數據中心產業鏈系統整合與模塊化趨勢  
數據中心效率是一個經常被討論的主題。對于工作人員來說，數據中心一些具體指標不僅缺乏可靠的信息，不斷變化的數據，有許多不同的日常事項，還有一些已經成為公認的標準的條款和衡量標準，卻被很多人認為是毫無裨益的。

　　
　　數據中心效率是一個經常被討論的主題。對于工作人員來說，數據中心一些具體指標不僅缺乏可靠的信息，不斷變化的數據，有許多不同的日常事項，還有一些已經成為公認的標準的條款和衡量標準，卻被很多人認為是毫無裨益的。
　　能源使用效率（PUE）是一個很好的例子，其最初是作為一個幫助數據中心提高效率的標準，但很快成為一個營銷術語，現在通常用于比較那些不具備可比性的數據中心的效率，因為位于北歐地區的數據中心幾乎都比位于赤道地區的數據中心更加節能。無論其運營商采取什么技術和措施。
　　而現在，隨著互聯網使用水平持續呈指數級增長，人們需要更好的數據中心效率政策和技術。即使近年來硬件技術上有所改進，數據中心的能源使用量仍在繼續上升。
　　電源的力量
　　數據中心主要在兩個方面消耗功率：運行IT設備所需的功率，以及運行空調設備所需的功率。這些顯然是數據中心所做的事情，所涉及的電力成本占據了數據中心運營成本的60％。
　　這意味著數據中心的能效水平是雙重影響的，不管是好是壞。為了執行數據中心的基本操作，必須消耗電力，而且它占據了數據中心支出的很大比例。顯然，提高數據中心的效率應該位于數據中心運營商的待辦事項清單前列。
　　有很多方法可以做到這一點。調研機構Gartner公司認為，首先，也是最重要的是需要了解數據中心運營現狀，即準確測量和監測用電情況，無論是在現在還是在未來。
　　調研機構Gartner公司的建議闡述了五個步驟，其中三個步驟是圍繞優化進行。Gartner公司建議通過去除“僵尸”服務器，整合虛擬機，增加虛擬化來優化IT能力。并建議采用模塊化設計優化數據中心的物理空間，最后通過密封和空氣節能器優化冷卻。
　　UPS電源的作用
　　除了這些指標之外，Gartner公司還建議需要更新過時的UPS供電系統。顯然，UPS系統的效率優勢應得到更多的認可。
　　UPS系統在近幾年已經取得了長足的進步，而模塊化UPS的興起對于提高數據中心效率具有重要意義。在過去幾年中，UPS的設計方式適用于更高的負載。也就是說，當它們在80%-90%的負載量下運行時，其運行效率最高。
　　除此之外，因為它們通常是固定的容量，為了達到必要的冗余度，其容量將會過大，這是因為必須確?？梢云ヅ涔β始夥?，這意味著它們經常浪費大量電能并以較低的負載量運行，事實上，這是更常見的狀態。
　　這些傳統老式UPS系統不僅因為運行方式而需要更多的電力，而且由于它們的容量和工作負載量，還需要大量的冷卻。這使得它們效率低下，并增加了大量的電力需求，反過來又增加了數據中心的運營成本。
　　模塊化UPS如何提高數據中心的效率
　　模塊化UPS如今已經成為很多數據中心事實上的標準，其推出也恰逢其時。UPS模塊化技術發展大致與許多數據中心的采購周期相吻合。而7-10年前，數據中心行業出現了迅速發展的了熱潮，在當時已安裝了許多傳統的獨立塔式UPS。
　　現在很多這些UPS都需要更新換代，這意味著數據中心運營商已經準備好利用模塊化UPS所提供的優勢。這些UPS產品具有多項可提高效率的功能：模塊化系統本身意味著多個機架安裝式設備可以并行工作，而不是一個獨立塔式設備，可以配合數據中心的電源需求。模塊化UPS不必配置變壓器，可提高5％左右的效率。
　　其關鍵點在于模塊化UPS有效地適應負載量。在低至25％的負載情況下，它們能夠以高達96％的效率運行。這意味著它們在數據中心通常運行的負載下效率更高這對于傳統UPS來說是不可能的。
　　顯然，數據中心效率應該成為行業人士的熱門話題。對于那些尋求務實實際的理由，其節省的成本應該提供充足的動力。對于那些具有長期考慮的運營商來說，應當考慮到互聯網使用量的不斷增長以及目前全球數據中心能力的增長時，采用模塊化UPS等相關技術能夠使數據中心運行達到最佳狀態。
由于能源費用占據數據中心整體運營成本的60％，行業專家認為，提高效率和減少碳排放量不應僅僅是為了節能環保，這也是提高企業利潤率的舉措。

由于能源費用占據數據中心整體運營成本的60％，行業專家認為，提高效率和減少碳排放量不應僅僅是為了節能環保，這也是提高企業利潤率的舉措。
　　
　　物聯網、移動互聯、消費者行為偏向于網上完成，這是邁向工業4.0的不可阻擋的進程。
　　
　　保守的估計表明，到2020年將有至少500億個物聯網設備。這對于數據中心工作人員的影響是顯而易見的。人們對數據的需求，以及安全存儲和處理大量數據所需的大量能源將會與日俱增。
　　
　　而在美國，但數十年的投資不足導致了美國國家電網在岌岌可危，已不再只是增加電氣容量以滿足這些前所未有的需求。而建設一座核電站需要多年的時間才能建成，人們仍然完全挖掘可再生能源的潛力。因此人們以更少的錢做更多的事情，提高能源效率不僅是可取的，而且是至關重要的。
　　
　　當然，"綠色數據中心"的概念并不是什么新鮮事物，近年來已經取得了很大的技術進步，以盡量減少許多數據中心設施對環境的影響。但是仍然有很多工作可做，而且更重要的是，對于提高數據中心的能源效率來說，有著實際的商業利益。
　　
　　數據中心使用多少電能？
　　
　　據稱，數據中心的耗電量占全球電力供應總量的3％左右，占全球溫室氣體排放量的2％，數據中心的碳排放幾乎與航空行業相同，其本身并不是節能環保的最佳實踐者。
　　
　　2015年，全世界數據中心需要超過416太瓦時的電力，比2015年英國全國的總能耗（300太瓦）高出38％。僅在英國，數據中心的總功率需求估計每年接近3太瓦時。
　　
　　顯然，這耗費了大量能源，并且其需求只會增加。一些行業分析師甚至聲稱，盡管數據中心的硬件技術取得了巨大進步，但數據中心的能源使用量每四年翻一番。
　　
　　PUE仍然是業界追求的目標還是營銷人員的噱頭？
　　
　　數據中心主要以兩種方式使用電力。首先，運行他們所安裝的IT設備，比如服務器。第二，提供必要的冷卻，使這些服務器足夠涼爽，不受過熱的影響其可靠地工作。
　　
　　電力成本是數據中心最大的單項運營成本，占總成本的25%-60％。而通常一個大型數據中心設施般每年消耗的電能達到30吉瓦。
　　
　　人們正處于一個超大規模數據中心時代。例如，蘋果公司正在愛爾蘭建設一個投資10億美元的超級數據中心，建成運營之后將消耗愛爾蘭8％的電力產能。
　　
　　在這個層面上，任何效率低下和不必要的浪費顯然都會被放大。但無論其規?；蛟O置如何，無論是內部部署數據中心，托管數據中心還是云計算，數據中心都無法忽視提高能效和降低能耗的方法。事實上，許多數據中心供應商被迫采用能源效率的最佳實踐來滿足嚴格的環境立法和強制碳報告目標。
　　
　　在2007年由綠色網格組織的IT專業人士推出PUE之后，對于許多數據中心管理人員而言，這種提高效率的驅動力幾乎是單純地提高數據中心能源使用效率（PUE）評級。
　　
　　PUE是將數據中心的總能耗與所有ICT設備用于執行有用的數據相關任務的能耗進行比較的指標。因為隨著時間的推移，其測量和重復的過程相對簡單，因此作為企業數據中心的內部基準測試工具，并正在持續不斷的改進。
　　
　　在PUE推出之后，數據中心運營者將能源效率列入議事日程，并有助于鼓勵整個行業進行根本性的改進。然而，最近，這一指標得到了越來越多的批評，并指出了其相當簡單的方法中的幾個缺陷：PUE沒有考慮到氣候差異。在天氣寒冷地區的數據中心顯然需要比溫暖環境地區的數據中心在冷卻方面的能耗更少，但這并未反映在指標中。此外，PUE沒有考慮IT效率、用水量、后備電源或柴油發電機的碳排放影響。那么，就像人們將蘋果與橘子進行比較一樣，如何準確評估兩個不同的數據中心的PUE？
　　
　　而且這種指標已經成為一種營銷或公關工具。在競爭日益激烈的數據中心行業中，廠商一直熱衷于獲得令人關注的PUE評級，并且這無可避免地為夸大甚至操縱評級而敞開大門。盡管PUE在2016年作為歐洲和全球標準發布，但它不是一項法規，因此對于數據中心的實施不是強制性的，并且還沒有強大的獨立評估流程。
　　
　　PUE于2016年被采納為歐洲標準，但尚未成為法規。
　　
　　PUE標準的幾個潛在競爭對手近年來已經出現，其中包括有效PUE（ePUE），綠色能源使用效率（GPUE），這個指標考慮了二氧化碳排放和可再生能源使用的因素，數據中心基礎設施效率（DCIE）和電網使用效率（GUE）。然而，這些競爭性指標沒有一個能夠獲得與PUE相當的吸引力或支持。
　　
　　因此，盡管PUE并不完美，但需要牢記它的缺點，直到推出更好的替代方案時，它才有可能成為數據中心不再優先選擇的標準。
　　
　　采用模塊化UPS提高效率
　　
　　冷卻技術近年來發展迅速，顯著提高了效率并減少了能源浪費。而機房空調的能耗占數據中心總功耗的三分之一到一半。
　　
　　盡管如此，采取這些措施本身還不夠。而數據中心基礎設施的另一個核心要素也提供了類似的改進空間。
　　
　　不間斷電源（UPS）是數據中心運營的重要組成部分，提供關鍵的電源保護，并在市電中斷發生時提供可靠的備份電源。但正如服務器消耗電力，產生熱量，并需要持續冷卻得以安全運行一樣，UPS設備也是如此。
　　
　　而在過去，這影響了許多數據中心效率的提高，但在這一領域也取得了有意義的技術進步，即模塊化UPS系統的興起。
　　
　　以前，數據中心部署最多的UPS電源是大型塔式設備，采用傳統技術，只有工作負載達到80%-90％時才能達到最佳效率。這種UPS設備在初始安裝時往往部署的容易會過大，以提供必要的冗余，這意味著它們經常在低負載下運行，效率低下，浪費了大量的電能。此外，這些大型塔式UPS也抽出大量的熱量，所以需要大量的冷卻。
　　
　　不過，UPS電源都有使用壽命，而行業的最佳實踐建議每7-10年更新一次設備。在數據中心發展的繁榮時期安裝部署的許多UPS在推出現代化模塊化UPS時即將更換，這些UPS電源可提供更高的效率，簡單的可擴展性，智能控制，以及系統的互連性。
　　
　　模塊化UPS系統不是一個龐大而低效的獨立塔式設備，而是由幾個較小的機架安裝式單元組成，它們并聯在一起提供必要的電源和冗余。其容量與用戶的數據中心的負載需求緊密匹配，并且可以在擴展時隨時輕松擴展，其他模塊也可以在"按需付費"的基礎簡單地添加。
　　
　　模塊化UPS不含變壓器，其本身可提供高達5％的效率提升。而它的負載曲線效率高達96％，這遠遠超出低效工頻UPS的功能。從理論上講，在經濟模式下運行模塊化UPS系統甚至可以將其效率提高到99％，但這種性能提升需要可以讓關鍵負載面臨市電波動的風險。
　　
　　模塊化UPS設備體積更小，重量更輕，產生的熱量更少，因此不需要太多的冷卻設備。占用更少的空間，也更容易維護。此外，其模塊化設計是"熱插拔"，所以如果有模塊故障或失效，它們可以在沒有電源保護系統在線的情況下進行更換。
　　
　　此類UPS電源系統也很容易與能源管理系統（EMS）或數據中心基礎設施管理（DCIM）軟件集成，以幫助實現數據中心自動化。這些智能的UPS設備不斷收集和處理運行數據，可用于優化性能，并確定未來改進的領域，這意味著追求最高效率成為一個持續的過程。
　　
　　通過以更小的占地面積提供更高的功率密度和更高的效率，采用模塊化UPS可使數據中心能夠以更少的錢做更多的事情。而在一個滿足人們日益增長的數據需求的時代，超載的電網越來越不堪重負，這種能力將證明是非常寶貴的。采用高效的UPS電源可以做到這一點，同時降低能源成本和減少碳排放。

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