动态绿色数据中心解决方案

动态绿色数据中心解决方案

l

数据中心的现状l

数据中心规划l

动态绿色数据中心解决方案l

案例分析Agenda大纲•数据中心宕机经济损失•A.50000美金每小时占5%•B.超过50000美金每小时占4%•C.未知占23%•D.1000美金每小时占42%•E.10000美金每小时占26%•数据中心宕机超过50%是非IT设备的原因•人为错误操作而宕机比率是环境原因产生宕机比率的3倍数据中心宕机产生的原因及危害l

数据中心的动力和能耗及安全问题日益突出;l

用户对动力支撑系统有较高要求

,服务器当机或闪断可能导致巨额赔偿；l

数据的价值已远远高于动力设备的价值。数据中心的动力现状“在机架顶部的服务器经常过热；2/3

的故障发生在机架的最顶部的1/3”没有空调的情况下,

以往25分钟才会引起的设备过热如今只需3分钟!!数据中心功耗增加导致对散热要求的提高高热密度服务器（刀片式服务器）制冷问题－传统方式效率极低JJ•动态绿色数据中心要求实现对各设备的不停电维护，扩容•动态绿色数据中心管理要求实现对各设备的安全运行管理数据中心对维护扩容管理系统要求电池服务器机柜环境量

输入配电Ethernet•要求机房管理系统提供成本运营的相关数据服务器电源

UPS空调

管理系统l

数据中心的现状

l

数据中心规划l

动态绿色数据中心解决方案l

案例分析Agenda大纲-_____7–

供电系统规划–

市电供电系统–备用发电机系统–低压配电系统–

电缆及电缆路由–

列头柜配电系统–

制冷系统规划–

服务器机柜–机房空调容量–

室外机布置–

局部高密度数据中心规划-

美国计算机机房标准（TIA942）–

安全管理–维护管理–

扩容管理–

运营管理–

管理系统规划国际电信联合会TIA规定了IDC四个等级国际电信联合会TIA规定了IDC四个等级国际电信联合会TIA规定了IDC四个等级l

数据中心的现状l

数据中心规划l

动态绿色数据中心解决方案l

案例分析Agenda大纲高可用性高可维护性

高灵活性动态绿色数据中心的四个核心原素AGDC高节能性•通过对数据中心整体设计和评估,提高系统可靠性及可用性：使整体系统可用性达到99.99999%。•通过对数据中心整体设计和评估,发现问题并将问题消灭在萌芽状态,并实现整体数据中心节能减排。•通过对数据中心整体设计,可实现系统灵活变更、随需扩展。•实现统一工程维护，把机房系统作为一个整体产品交付，全网动力监控更易实现,提供主动性服务,并实现统一和全面的服务。•统一工程界面清晰，降低工程成本,并大大缩短的工程周期，使网络提早发挥效益。•维护的持续性及连贯性：保障服务提供的连续性，减少维护风险

。设计

堪测

解决方案

实施

维护AGDC动态绿色数据中心解决方案客户价值99.0%

99.9%99.99%99.999%99.9999%

99.99999%

99.999999%

99.9999999%87.6

小时8.76

小时53

分钟

5.3

分钟

31.8

秒钟3.18

秒钟318

毫秒31.8毫秒可用性是数据中心建设中最重要的永远不变的基础不对称双母线供电可性可靠性等级

允许故障时间/年

3.18毫秒99.99999999%对称双母线供电可性三母线供电可性并机供电可性单机供电可性Tier

1

性能:l

配电系统的故障会影响数据中心l

计划维护需要下电

Tier

1特点:l

非冗余组分l

非冗余单功率通路l

专用的IT空间l

专用的UPSl

专用空调l油机系统MechSwitchgearcooling

SystemUPSOutput

SwitchgearGen1,

nUtility&

InputSwitchgear原始的数据中心(Tier1)CriticalLoads1,

nBIB

MIBBBMPDUs

1,

nUPS

1,

nCB1

CB2MBDCB3Equipment

3KVAUPSKnurr

RackMonitoringTIA942-TIER1应用场景图

机架式数据中心Emerson:

ITNest

Data

N+1

UPSSystemTier2

性能:l

功率环节的故障不会影响数据中心l

配电通路的故障会影响，计划维修需要下电Tier2

特点:l

功率环节冗余l

非冗余的单一功率通路l

冗余的UPS系统l

冗余的空调l

油机冗余Gen

SGMechSwitchgearCooling

SystemUPSOutput

SwitchgearPDUs

1,

nCritical冗余型数据中心(Tier2)Utility&

Input

SwitchgearLoads

1,

nGen

n

Gen+1CB1

CB2UOBMBBSBBMIBMBDMBDMBDCB1CB1CB2CB2TIA942-TIER2应用场景图中小型机房式数据中心N+1

UPSSystemTier3

性能:l

计划维护不需要下电

,每个环节可以下线Tier3

特点:l

功率环节冗余l

多条功率传送通道(只有一条在运行）l

冗余的UPS，油机和空调l

IT设备由双路电源或者STS馈电可并行维护的数据中心(Tier3)UPSOutput

SwitchgearPDUs1,

nAlt

Output

SwitchgearPDUs1,

nUtility&

Input

SwitchgearUtility&

Input

SwitchgearCriticalLoads1,

nCooling

SystemGen

n

Gen+1MechSGMechSGCB1

CB2CB1

CB2CB1

CB2Gen

SGUOBMBBSBBMIBMBDMBDMBDTIA942-TIER3应用场景图大型机房式数据中心MIBMBBMIBll

所有的负载都是双电源供电

(可以通过STS)l

独立的配电通路CB1CB2CB1CB2故障容错型数据中心(Tier

4)影响数据中心Tier4特点:Tier4

性能:l

任何单点故障不会Utility&

Input

SwitchgearUtility&

Input

Switchgearl

冗余的功率环节和系统UPSOutput

SwitchgearUPSOutput

SwitchgearCriticalLoads1,

nCooling

SystemGen

nGen

+1Gen

nGen

+1PDUs

1,

nPDUs

1,

nGen

SgrGen

Sgr多路冗余功率通道MechSgrMechSgr2NUPS

SystemO

OmUOBUOBMBBSBBSBBMBDMBDMBDMBDCB1CB1CB2CB2TIA942-TIER4应用场景图------双母线或三母线中每条母线所有设备单独放在一个隔离机房超大型数据中心l

美国环保署报告:–

2006年美国的数据中心累计消耗610亿度电（61

billion

kWh），占全美当年总耗电量的1.5%，电费约45亿美元，超过美国所有电视机耗电总和，约等于580万个家庭用电量。–预计到2011年，美国的数据中心将消耗

1000亿度电，占全美总耗电量的2.5%，其电费将达约74亿美元。–为满足数据中心耗电需求，美国需要新增10%的发电量才可满足。CHINA:2007年数据中心总能耗达到88.58亿KWH数据来源：计世资讯

CCWResearch2008PUE为什么会成为数据中心建设的考量标准?数据中心已经成为能耗大户l

PUE意义:–

反映为满足IT设备的供电要求

,数据机房的总供电率–

PUE值越小越好.–

PUE的最小趋近1即IT设备能耗l

DCE意义:–

反映IT设备的能耗占数据中心总能耗的比例–

DCE值越大越好–

DCE的最大值趋近1数据中心能效定量评价指标:PUE/DCE其他15%配电1%电源5%通信4％

存储4%降低数据中心PUE的路径与方法终端通信/IT设备节省的每一瓦电能，可导致系统节省2.84瓦电能•数据中心的能耗结构•数据中心能耗瀑布建筑其他3%照明1%处理器电源14%计算设备52%处理器15%制冷38%l

目前国内运行的数据中心PUE基本在2～2.5范围l

新设计的数据中心，推荐PUE值:1.8-1.6•

降低PUE关系到CAPEX的变化•

追求低PUE受数据中心可用性要求的约制•

追求低PUE受TCO最低要求的约制新数据中心建设推荐采用经济性PUEl

PUE的曲线

lDCE的曲线数据中心节能三定律：•IT设备节能是机房节能的基础，采用低能耗主设备是最重要的机房节能措施:•IT设备能耗是数据中心总能耗最主要的决定因数•随着PUE标准的采用,IT设备能耗占数据中心总能耗的比重会越来越高•空调设备节能是机房节能的关键:•消除274W机房热需要消耗107W的电。采用空调系统节能综合方案是机房节能的关键PUE=1+

制冷能耗因子

+

供电能耗因子

+其它能耗因子•供电系统节能是机房节能不可缺的要素:•采用高效率的供电系统是机房节能要素数据中心节能:

在PUE之外的节能努力低功率处理器高效电源电源管理刀片服务器虚拟服务器电源配电架构实施最佳冷却方案动态分配冷量高热密度冷却监控与优化提高冷却系统效率的方法与技术©2007

Emerson

Network

Power29XDHRoomSolution

upto36

kW

per

rackXDO

&XDVRoomSolution

upto26

kW

perrack高热密度节能冷却方案实施最佳冷却方案Emerson综合节能理念的社会与客户价值：-------

节能、节地、环保数据中心维护扩容管理安全管理，维护管理，扩容管理，运营管理运行参数报表，故障本地及远程报警高低压配电设备

服务器电源管理系统SPM

UPS

直流电源动力系统：高低压配电、油机、稳压器、UPS等整流电源、电池组等环境及安全系统：温湿度、烟感、门禁、水浸、红外、系统、语音等空调系统：空调、加湿器、去湿器、电暖器、风机等油机蓄电池环境量机柜空调防雷运营管理：

每个19英寸服务器机柜的电量计量及运营成本核算不同客户群，不同业务流程等的电量计量及运营成本核算现在我终于可以根据具体的运营成本为客户定制个性化的价格方案了！数据中心维护扩容管理客户丙机柜群，每月耗电10368度（千瓦时）客户甲机柜群，每月耗电7560度（千瓦时）客户乙机柜群，每月耗电4230度（千瓦时）电能计量电能计量电能计量动态理绿系色统终)

功电能(服要务求器：电源管支路监测参数l支路额定电流、实际电流l支路负载百分比l支路开关状态l支路电量（可根据客户需要

按月计量等）报警信号l主路欠压、过压报警l支路开关状态变化过载l支路负载两段阈值报警l变压器过热报警等

网络机柜外形SPM(服务器电源管理系统)UPS

SPM

服务器机柜l

数据中心的现状l

数据中心规划l

动态绿色数据中心解决方案

l

案例分析Agenda大纲艾默生网络能源公司为鸟巢提供24套机房专用空调作为声频与视频传输的环境保障设备与奥运会相关项目空调

奥运鸟巢场馆共使用28套艾默生网络能源公司UPS和ASCO

ATS系统，为鸟巢金卤灯照明系统、中控设备、音响设备、场地大屏幕、火炬点火控制系统、安保服务器及监控设备、显示器系统供电奥运国家体育场－鸟巢场馆该项目Tier2从1995年开始设计到1997年10月正式投入运行，至今已成功地运行达11年之久。为当时国内最大的采用冗余配置设计方案的大型智能化

UPS

供电系统(最大供电能力可达

2400KVA）。改造成Tier4项目从2007年设计到2008年正式投入运行,建行又重新购置一套2400KVA

UPS供电系统,与原系统

组成双母线系统,大大提高系统可用性和可维护性l800kVA

12脉冲

UPS

6套双冷源机房专用空调

46套75-125KVA精密配电中心

28套250A-400A静态切换开关

31套300k-400KA抗浪涌抑制器

4套

中国建设银行总行清算中心大楼(第二期改造TIER4)UPS并机系统(800KVAX3)STS-16(静态开关)PPC-16关键IT设备-16负载同步

控制器STS-2(静态开关)PPC-2关键IT设备-2由“负载同步控制器“+负载自动切换开关+2套“N+1”型UPS并机系统所组成的TIER4

双母线UPS冗余供电系统UPS并机系统(800KVAX3)TVSS-1B第1级配电柜A市电1MTS输入配电柜A发电机ATS-2输入配电柜BSTS-1(静态开关)PPC-1关键IT设备-1TVSS-1A

TVSS-1B,200KATVSS-2B,100KA第1级配电柜BSTS17配电柜17设备17STS18配电柜18设备18第2级配电柜市电2广州天河软件园建设的亚洲最大IDC中心——“亚太

130kW机房空调系统广东电

IDC－“亚太信息引擎”信息引擎”,建设总面积为15000平方米，艾默生网络能源公司凭借雄厚的技术实力、丰富的大系统设计和工程经验以及性能优异的供电和制冷产品获得了广州电信和设计院的充400kVA

12脉冲

UPS32

套79套分肯定广州天河软件园数据中心

400KVA*13深圳龙岗数据中心

200KVA*6,400KVA*6深圳沙河数据中心

400KVA*6广州花地湾

400KVA*2东莞道窖

400KVA*2广东电信数据数据中心机房中国国际金融有限公司CICC（ChinaInternationalCapitalCoproration

Limited）中国平安保险(集团)股份有限公司PingAn

Insurance(Group)Company

LimitedSUN

MIRCO中国移动China

Mibile(Liaoning)中国石化China

Petroleum&Chenical

Co.高密度解决方案在中国的部分用户中国唯一的国际级投资银行艾默生机房空调产品助力中国国际金融公司•艾默生为上海超级计算机中心提供42台CoolTherm系列25kw水冷机柜

，负责对曙光5000A高性能刀片服务器的冷却，节能30%•曙光5000A以LINPACK值174.9万亿次的成绩获得中国运算速度第一,使中国成为世界上第二个拥有开发超百万亿次超级计算机实力的国家艾默生机房空调产品助力中国超级计算机作为DELL在中国乃至亚洲业务的主要承载平台，对供电可靠性，洁净度和在线可成长性的要求非同一般。艾默生基于3x300KVAUPS三母线系统的一体化解决方案则从系统架构上满足了大连DELL的99.9999999%需求。大连DELL

数据中心三母线解决方案总