动态绿色数据中心解决方案

动态绿色数据中心解决方案某著名企业

Agenda大纲zz数据中心的现状数据中心规划zz动态绿色数据中心解决方案案例分析数据中心宕机产生的原因及危害•数据中心宕机经济损失•数据中心宕机超过50%是非IT设备的原因•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%•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•D.1000美金每小时占42%•E.10000美金每小时占26%数据中心的动力现状z

数据中心的动力和能耗及安全问题日益突出;z

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；z

数据的价值已远远高于动力设备的价值。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“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!!数据中心对维护扩容管理系统要求电池服务器电源管理系统UPS空调服务器机柜输入配电环境量Ethernet•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•要求机房管理系统提供成本运营的相关数据Agenda大纲zz数据中心的现状数据中心规划zz动态绿色数据中心解决方案案例分析数据中心规划-美国计算机机房标准（TIA942）–

供电系统规划某省市电供电系统–

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–

管理系统规划–

安全管理–

服务器机柜–

机房空调容量–

室外机布置–

局部高密度–

维护管理–

扩容管理–

运营管理国际某著名企业联合会TIA规定了IDC四个等级国际某著名企业联合会TIA规定了IDC四个等级国际某著名企业联合会TIA规定了IDC四个等级Agenda大纲zz数据中心的现状数据中心规划zz动态绿色数据中心解决方案案例分析动态绿色数据中心的四个核心原素高可用性高可维护性高灵活性AGDC高节能性AGDC动态绿色数据中心解决方案客户价值•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,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，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

。价值设计堪测解决方案实施维护可用性是数据中心建设中最重要的永远不变的基础允时间/年可靠性等级99.0%99.9%87.6小时8.76小时单机供电可性并机供电可性不对称双母线供电可性对称双母线供电可性99.999999%318

毫秒三母线供电可性99.99999999%3.18毫秒原始的数据中心(Tier1)Tier1

性能:Gen1,nz

配电系统的故障会影响数据中心Utility&InputSwitchgearz

计划维护需要下电MechSwitchgear

Tier1

特点:BIBcoolingSystemz

非冗余组分z

非冗余单功率通路z

专用的IT空间z

专用的UPSz

专用空调UPS1,

nUPSOutputSwitchgearMIBz

油机系统CriticalPDUs1,nLoads1,nTIA942-TIER1应用场景图机架式数据中心Emerson:

ITNestKnurrRackMonitoringDataEquipment3KVAUPS冗余型数据中心(Tier2)Tier2

性能:GennGen+1z

功率环节的故障不会影响数据中心Utility&

InputSwitchgearGenSGz

配电通路的故障会影响，计划维修需要下电MechSwitchgearTier2

特点:z

功率环节冗余z

非冗余的单一功率通路z

冗余的UPS系统z

冗余的空调CoolingSystemUPSOutputSwitchgearMIBUOBz

油机冗余N+1UPSSystemPDUs1,nCriticalLoads1,nTIA942-TIER2应用场景图中小型机房式数据中心可并行维护的数据中心(Tier3)Tier3

性能:Genn

Gen+1z

计划维护不需要下电，每个环节可以下线Utility&

InputSwitchgearGenSGUtility&

InputSwitchgearTier3

特点:z

功率环节冗余MechSGMechSGz

多条功率传送通道（只有一条在运行）z

冗余的UPS，油机和空调CoolingSystemMIBUOBz

IT设备由双路电源或N+1UPSSystemUPSOutputSwitchgearAltOutputSwitchgear者STS馈电CriticalLoads1,nPDUs1,nPDUs1,nTIA942-TIER3应用场景图大型机房式数据中心故障容错型数据中心(Tier4)Tier4性能:Genn

Gen+1

Genn

Gen+1z任何单点故障不会影响数据中心Utility&InputSwitchgearGenSgrGenSgrUtility&

InputSwitchgearTier4特点:z冗余的功率环节和系统zz多路冗余功率通道Mech

MechSgr

Sgr所有的负载都是双电源供电(可以通过STS)CoolingSystemMIBMIBUOBUOBz独立的配电通路UPSOutputSwitchgearUPSOutputSwitchgearCriticalLoads1,nPDUs1,nPDUs1,n2NUPSSystemTIA942-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PUE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z

美国环保署报告:–

2006年美国的数据中心累计消耗610亿度电（61billionkWh），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CCWResearch2008数据中心能效定量评价指标:PUE/DCEz

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z

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降低数据中心PUE的路径与方法•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％计算设备52％处理器15％制冷38％处理器电源14％其他15％配电1％电源5％通信4％存储4％终端通信/IT某省市的每一瓦电能，可导致某省市2.84瓦电能新数据中心建设推荐采用经济性PUEz

PUE的曲线zDCE的曲线z

目前国内运行的数据中心PUE基本在2～2.5范围z

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最低要求的约制数据中心节能:

在PUE之外的节能努力PUE

=

1+制冷能耗因子+供电能耗因子+其它能耗因子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•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提高冷却系统效率的方法与技术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29©2007EmersonNetworkPower高热密度节能冷却方案XDHXDHRoomSolutionupto36kWperrackXDO&XDVXDO&XDVRoomSolutionupto26kWperrack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SPMUPS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：、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防雷空调机柜数据中心维护扩容管理每个19英寸服务器机柜的电量计量及运营成本核算运营管理：不同客户群，不同业务流程等的电量计量及运营成本核算电能计量客户甲机柜群，每月耗电7560度（千瓦时）电能计量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！客户乙机柜群，每月耗电4230度（千瓦时）电能计量客户丙机柜群，每月耗电10368度（千瓦时）SPM(服务器电源管理系统)动态绿色终端配电(服务器电源管动态绿色终端配电(服务器电源管理系统)基本功能要求：理系统)基本功能要求：支路监测参数支路监测参数z支路额定电流、实际电流z支路额定电流、实际电流z支路负载百分比z支路负载百分比z支路开关状态z支路开关状态z支路电量（可根据客户需要z支路电量（可根据客户需要按月计量等）按月计量等）报警信号报警信号UPSUPSSPMSPM服服务务器器机机柜柜z主路欠压、过压报警z主路欠压、过压报警z支路开关状态变化过载z支路开关状态变化过载z支路负载两段阈值报警z支路负载两段阈值报警z变压器过热报警等z变压器过热报警等网络机柜外形网络机柜外形Agenda大纲zz数据中心的现状数据中心规划zz动态绿色数据中心解决方案案例分析奥运国家体育场－鸟巢场馆奥运鸟巢场馆共使用28套艾默生网络能源公司UPS和ASCOATS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中国某著名企业总行清算中心大楼(第二期改造TIER4)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2400KVAUPS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l800kVA12脉冲UPS双冷源机房专用空调75-125KVA精密配电中心250A-400A静态切换开关300k-400KA抗浪涌抑制器6套46套28套31套4套市电1市电2发电机MTSATS-2输入配电柜A输入配电柜BTVSS-1ATVSS-1B,200KA负载同步控制器UPS并机系统(800KVAX3)UPS并机系统(800KVAX3)TVSS-1BTVSS-2B,100KA第1级配电柜A第1级配电柜BSTS-1(静态开关)STS-2(静态开关)STS-16(静态开关)STS17STS18配电柜18配电柜17PPC-16PPC-1PPC-2第2级配电柜关键IT设备-16设备17

设备18关键IT设备-1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冗余供电系统广东某著名企业IDC－“亚太信息引擎”广州天河软件园建设的亚洲最大IDC中心——“亚太信息引擎”,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某著名企业和设计院的充分肯定400kVA12脉冲

UPS32

套130kW机房空调系统79套广东某著名企业数据数据中心机房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高密度解决方案在中国的部分用户中国某著名企业ChinaMibile(Liaoning)中国石化ChinaPetroleum&ChenicalCo.某著名企业CICC（ChinaInternationalCapitalCoprorationLimited）中国某著名某著名企业PingAnInsurance(Group)panyLimitedSUN

MIRCO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机房空调产品助力中国超级计算机•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大连DELL数据中心三母线解决方案作为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。华为IDCTier4动力支撑系统总机房面积：超过1万平方米UPS系统：8台800KVA组成双母线，2台600KVA组成直接并机系统柴油发电机系统：5台