数据中心节能减排的方法

2024-05-02 02:32

1. 数据中心节能减排的方法

1.查找处于闲置状态的设备,将其关闭或者重新分配工作任务。目前所有服务器中大约有15%到20%是从未使用过的。闲置的服务器所消耗的能源约为100%利用率的服务器能耗的四分之三。不过多数数据中心没有工具来查找未经使用的设备。有效的能源管理解决方案能帮助你查找所有闲置或者未经使用的服务器,并利用资产成本分析来进行判断。
  
  2.虚拟化。一项最新的市场调研结果显示,在那些宣称完成了虚拟化流程部署的数据中心里,仅有35%的服务器实施了虚拟化。换句话说,这份调研报告揭示出,寻找适合虚拟化的服务器仍然是个繁复的过程。一项能源管理解决方案要让数据中心高管明晰每项资产的成本和数据中心的利用率。然后虚拟化能在计划范围内针对低利用率或者高能耗对症下药。
  
  3.存储整合。就服务器而言,某些存储单元从未使用过。要提高存储设备的利用率,你应该甄别重复数据,老旧数据,未经使用的数据以及低效的排列战略。对存储设备的成本和能耗熟练掌握后,你就可以对存储整合做出明智的决策。
  
  4.资产重新配置。由于对能耗的关注是最近才盛行起来的,多数IT设备在配置时仍然没有能效的概念。举例来说,Sentilla将文件服务器重新配置为在夜间和周末的低能耗模式,从而节约了大概33%的能源,通过改变服务器能源管理设置来匹配工作负载又节约了不少能源。
  
  5.最后,数据中心高管可以推迟资本支出。许多数据中心高管担心他们不间断电源系统(UPS)和备份发电机设置的容量。这些供电设备在安装期间需要大量的资金投入和必要的资源配合(可能还会中断IT服务)。能源管理工具能直接跟踪不间断电源的电力需求和容量。好的工具还能持续监控不间断电源的容量,将所有的信息反馈给数据中心高管,让他们来回收那些已被分配但是没有使用的能源。

我是从IT号外知道的。

数据中心节能减排的方法

2. 数据中心如何节能降耗呢?

‍‍
数据中心在节能方面的潜力,是难以想象的。根据去年3月份工信部、国家机关事务管理局、国家能源局联合印发的《国家绿色数据中心试点工作方案》透露,随着信息化快速发展,全球数据中心建设步伐明显加快,总量已超过300万个,耗电量占全球总耗电量的比例为1.1%~1.5%,其高能耗问题已引起各国政府的高度重视。我国数据中心发展同样迅猛,总量已超过40万个,年耗电量超过全社会用电量的1.5%,其中大多数数据中心的PUE(平均电能使用效率)仍普遍大于2.2,与国际先进水平相比有较大差距,如美国数据中心PUE已达1.9,先进数据中心PUE甚至达到1.2以下,可以看到,我国在降低能源消耗方面发展空间极大。与此同时,人类社会从机械化、电气化、自动化一路走来,正迈进万物互联、万物智能的智能化时代,移动互联网、云计算、物联网等产业的崛起,使得需要节能改造的数据中心日益增多,据悉,2015年我国数据中心节能改造规模已达30亿元左右。“数据中心节能市场的空间是非常大的,在未来有望达到85亿元的市场空间。”南京佳力图机房环境技术股份有限公司高级工程师张卫星认为在这样一个广阔的市场下,无论是从厂商角度还是从客户角度出发,都应该去做更多的工作。面对数据中心能源消耗猛增的形势以及节能改造规模日渐扩大的局面,工业和信息化部节能与综合利用司处长尤勇强调,要把数据中心的绿色化改造要做深做细。“绿色数据中心将是我们工作非常重要的方向。3年前,工信部就联合发改委等五大政府部门共同发布《关于数据中心建设布局的指导意见》。去年,工信部又联合国家机关事务管理局、国家能源局制定了《国家绿色数据中心试点工作方案》(简称《方案》),并按照《方案》的要求,确定了84个国家绿色数据中心试点单位。不久前第一批《绿色数据中心先进适用技术目录》也已公示,引导数据中心积极采用先进绿色技术,构建绿色数据中心。绿色数据中心工作正由点到系统全面推开。”尤勇说道。

‍‍

3. 什么是浸没式液冷?服务器用它降温有什么好处?

液冷散热是指通过液体来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。那么浸没式液冷就是利用冷却液,将一排排的服务器等浸泡在绝缘冷却液里,更好的达到保护电子元器件低温运行的效果,也能更好地提升服务器的使用寿命。 

一、数据中心与降温技术的演变作为数据中心的自带命题,降温技术一直伴随着数据中心的发展阶段而不断升级。从阶段来看,两者的发展共同经历了四个阶段:
1.在大型计算机机房时代,当时在降温方面的技术和经验,都处于比较低的水平。既缺乏精密的温度控制,也缺乏有效的防尘手段,起步阶段嘛,可以理解。
2.在塔式服务器机房时代,开始有恒温恒湿的专用空调设备出现在机房中,并且有了新风系统和机房正压防灰尘。在数据处理和计算能力上都迈上了新台阶。
3.在机架式服务器机房时代,已经广泛使用恒温恒湿的专用空调和初步的气流组织管理。这时的降温技术更加成熟,统一化、标准化管理能力也变得更好。
4.在数据中心演变为云计算中心时代,高密度服务器、超大规模IDC成为主流。这一阶段的降温技术上,列间空调已经广泛使用,并且出现了精细的气流组织管理。
数据中心的发展与降温技术息息相关,两者相互促进,每一个阶段的数据中心,都要与之相匹配的降温技术。
 
二、对比比较风冷散热与液冷散热对比
传统的风冷散热:通过散热器将CPU发出的热量转移至散热器块,然后通过风扇将热气吹走。因此还需要空调给环境降温。
液冷散热:指通过液体来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走
液冷散热运行相比于风冷散热更安静(没有风扇产生的噪音);同体积液体比同体积空气带走的热量更多,导热更强,也就是降温效率更高;功耗也更低;而且采用液冷技术后,还可减少空调机的投入,节省空间。但液冷散热的成本高,维护比较困难。
目前市场中主要有两种形态的液冷服务器,一种是浸没式液冷服务器;第二种是板式液冷服务器。

冷板式液冷与浸没式液冷对比
冷板式液冷:发热量最大的部件CPU不直接与散热液体接触,而是通过将液体灌输在传导设备中,CPU端与液体传导设备贴在一起,热量通过传导设备带走,从而达到散热效果。
浸没式液冷:将发热器件浸没于液体中,通过直接接触进行热交换来降温。
目前全球采用冷板式散热方式的相对多一些,因为该技术对比浸没式液冷服务器要解决的工业难题、成本都更低一些。但浸没式液冷技术能在服务器架构上带来颠覆式改变, 对数据中心来说,冷板式液冷技术更多的是一种过渡技术,浸没液冷才是未来,因为它能以“釜底抽薪”的方式达到更好的降温效果。 
三、液冷技术相关冷却液的类型介绍:  
液冷分类为了水冷和其他介质冷却,可用的其他介质包括、矿物油、电子氟化液等
1.水:比热容大,无污染但并非绝缘体,只能应用于非直接接触型液冷技术中。
2.矿物油:是一种价格相对低廉的绝缘冷却液,单相矿物油无味无毒不易挥发,是一种环境友好型介质,但矿物油粘性较高,比较容易残留,特定条件下有燃烧的风险。
3.氟化液:由于具有绝缘且不燃的惰性特点,不会对设备造成任何影响,是目前应用最广泛的浸没式冷却液。
按照冷却原理,又将液冷分为了冷板式液冷(间接式冷却)和浸没式液冷(直接式冷却)两种系统模式,上面已经做过对比。

综合来说,浸没液冷大幅降低传热温差,利用浸没式液冷整个数据中心的生态和运算能力都能得到良好优化,也更有助于提高高密度运算性能,计算密度和性能能实现新的突破。 
冷服务器是一款具备综合性能更稳定、部署环境更绿色、能源损耗更低、几乎无噪音等超多优点的新型高效节能产品。

什么是浸没式液冷?服务器用它降温有什么好处?

4. 限‌电对于数‌据中心产业影响挺大的,有什么好的节能办法吗? 路坦力超融合对这方面有用吗?

数据中心作为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,是公认的高耗电行业。
据前瞻产业研究院分析,过去十年间,我国数据中心整体用电量以每年超过 10% 的速度递增,其耗电量在 2020 年突破 2000 亿千瓦时,约占全社会用电量的 2.71%,2014-2020 年,数据中心耗电量占比逐年升高。数据中心供电结构中,火电占比超过 70%,会产生相对大量的温室气体和其他污染物。
PUE (Power Usage Effectiveness,电能利用效率) 是衡量数据中心能源使用效率的重要指标。PUE 越接近于 1,代表数据中心对于电能的利用越有效率。截至 2019 年年底,全国超大型数据中心平均 PUE 为 1.46,大型数据中心平均 PUE 为 1.55。这与《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》建议的 1.3 以下相比,尚有一段距离。
可见,限‌电对于数‌据中心产业影响挺大的。顺应碳中和发展趋势,逐步降低碳排放,是数据中心亟需做出的改变。
数据中心降碳,可双管齐下数据中心如何才能提升能源效率,为降碳做出贡献?主流的数据中心降碳举措可分为 IT 和 非 IT 基础设施两个方面。
非 IT 基础设施方面,常见的有数据中心选址靠近绿色清洁能源、尽量使用可再生能源、采用液冷技术取代风扇散热、数据中心余热回收再利用等等。这其中最为有效的不外乎在数据中心乃至公司运营范围内 100% 使用可再生能源,但这绝非易事——苹果用了 5 年时间才实现公司运营范围内 100% 可再生能源利用。
而在 IT 基础设施方面,企业可立即采用诸多举措来提升能源效率:通过分布式和虚拟化技术将“僵尸”服务器连接起来,最大程度减少 IT 设备空闲;实现服务器和存储的虚拟化与池化,从而大幅提升硬件利用率;通过采用更高能效的芯片产品,结合芯片的自适应电源管理功能来有效管理芯片用电,等等。
其中,虚拟化和超融合基础设施 (HCI) 有望引领数据中心能效的提升。虚拟化已十分普遍,超融合基础设施也在近年来逐渐成为主流。作为一种融合的、统一的 IT 基础架构,超融合包含了数据中心常见的元素:计算、存储、网络以及管理工具。超融合以软件为中心,结合 x86 或 ARM 架构的硬件替代传统架构中的专用硬件,从而解决传统架构中管理复杂、难以扩展等问题。
相比传统架构,超融合将架构由三层缩减至两层,不仅可以大幅度节省机房空间,还能进一步整合计算资源,从而提升机房能效。超融合架构自带计算虚拟化和分布式存储,取代了传统物理环境和传统虚拟环境,对数据中心降碳的影响显著。
经过通用场景下的对比计算,从传统物理环境到传统虚拟环境,仅是虚拟化这一层即可带来 20%-80% 的节能;而从传统虚拟环境进一步过渡到超融合架构,通过将分布式存储融合到计算侧,可再带来高达 31% 的能耗节省。以下为计算详情(以下为理论值,不同负载情况下物理服务器能耗会有有所不同,不同服务器也会表现不同,同时不考虑交换机等因素)。
计算虚拟化:节能 20%-80%,虚拟化程度越高越节能计算虚拟化是从 IT 基础设施层面提升能效的关键。它实现了 IT 基础设施从物理架构到虚拟化的跃升,减少物理服务器的数量、增加 IT 资源的利用率,让数据中心得以使用更少的基础设施即可运行更大的工作负载。IDC 报告指出,数据中心中计算、存储、网络层虚拟化程度越高,所带来的碳影响就越小。
以 4 台物理服务器搭配 1 台存储系统的配置为例,通过用虚拟化取代原有的物理机,能实现约为 20% 到 80% 的能耗节省(取决于虚拟机部署的密度)。
传统物理环境 vs. 传统虚拟环境
(以 4 台物理服务器搭配 1 台存储系统为例)如图所示,此场景中两种架构的最大差异在于对计算资源的利用率不同:在相同的硬件条件下,计算资源的利用率越高,能获得的节能优势就越大。虚拟化架构通过高度利用 CPU 资源(此场景预设的 CPU 超分比例为 1:4,通常属于中到重度计算需求使用),可将平均每计算核心耗能降低约 74%。
在实际使用场景中,虚拟机部署密度的不同,也会带来不同的节能效果:
高密度虚拟机场景下(1 : 20,1 台物理服务器支撑 20 台虚拟机),平均每台服务器(虚拟机)耗能为 321 W/Hr,相比物理服务器降低约 80%;
低密度虚拟机场景下(1:5,1 台物理服务器支撑 5 台虚拟机),平均每台服务器(虚拟机)耗能 1284 W/Hr,相比物理服务器降低约 20%。
若进一步将 CPU 超分比例提高,物理环境和虚拟环境的耗能差距将会更大。
存储与计算节点融合部署:再节能约 31%超融合基础设施将计算与存储服务模块融合部署在同一物理服务器(物理节点),完全舍弃了传统集中存储的需求,能够在虚拟化降低能耗的基础上,进一步为数据中心节能。
以相同的硬件配置为例(4 台物理服务器搭配 1 台存储系统),超融合架构通过去除传统集中存储硬件,可将平均每计算核心耗能再降低约 31%。
传统虚拟环境 vs. 超融合
(以 4 台物理服务器搭配 1 台存储系统为例)
请点击输入图片描述
以上场景所设定的硬件配置为 4 台物理服务器搭配 1 台存储系统,若单纯增加物理服务器的数量而存储系统保持不变,则两种架构的能耗会趋于接近。不过,计算资源(物理服务器)的增加,通常意味着对存储资源(性能与容量)的需求也会随之提升,所以从实际部署的场景来看,传统虚拟化架构的计算资源增加与相应的存储资源提升,整体的能耗与超融合架构相比仍存在不小的差距。

5. 节能减排的主要措施包括哪些?

1、控制增量,调整和优化结构。要控制高耗能、高污染行业过快增长,加快淘汰落后生产能力,完善促进产业结构调整的政策措施,积极推进能源结构调整,促进服务业和高技术产业加快发展。
2、加大投入,全面实施重点工程。加快实施十大重点节能工程。实施水资源节约项目。加快水污染治理工程建设。推动燃煤电厂二氧化硫治理。多渠道筹措节能减排资金。
3、创新模式,加快发展循环经济。深化循环经济试点,推进资源综合利用,推进垃圾资源化利用,全面推进清洁生产。
4、依靠科技,加快技术开发和推广。加快节能减排技术研发,加快节能减排技术产业化示范和推广,加快建立节能减排技术服务体系,推进环保产业健康发展,加强国际交流合作。



5、夯实基础,强化节能减排管理。建立政府节能减排工作问责制,建立和完善节能减排指标体系、监测体系和考核体系。
6、健全法制,加大监督检查执法力度。完善节能和环保标准,开展节能减排专项执法检查。
7、完善政策,形成激励和约束机制。积极稳妥推进资源性产品价格改革,完善有利于节能减排的财政政策,实行有利于节能减排的税收政策。
8、加强宣传,提高全民节约意识。组织好每年一度的全国节能宣传周、全国城市节水宣传周及世界环境日、地球日、水宣传日活动。把节约资源和保护环境理念渗透在各级各类的学校教育教学中,从小培养儿童的节约意识。
9、政府带头,发挥节能表率作用。在节能减排工作中,中央政府将率先垂范。

节能减排的主要措施包括哪些?

6. 节能减排两大技术领域是什么

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。 节能减排包括节能和减排两大技术领域,二者有联系,又有区别。一般地讲,节能必定减排,而减排却未必节能,所以减排项目必须加强节能技术的工业节电器应用,以避免因片面追求减排结果而造成的能耗激增,注重社会效益和环境效益均衡。

7. 节能减排包括哪些内容?

节能减排有广义和狭义定义之分,广义而言,节能减排是指节约物质资源和能量资源,减少废弃物和环境有害物(包括三废和噪声等)排放;狭义而言,节能减排是指节约能源和减少环境有害物排放。

节能就是节约能源,减排就是减少排放。节能,就是尽量做好保温、节电和节省其它能源浪费与损耗。减排,就是减少COD\BOD\SS等污染物的排放。    在西方知识界,一个颇为流行的观点认为,“一种文明的进步、停滞或衰退,或者是人均能源消耗的增加、持平或减少;或者是能源开发利用效率的提高、持平或下降;或者是能源开发利用对环境和社会造成的冲击的减少、持平或增加”。这段文绉绉的话,有着沉甸甸的涵义。它试图说明,“文明的果实挂在能源的藤上”,能源开发利用的副作用足以影响文明的进程。 
  严峻的“节能”形势之外,“减排”重任的完成也不容乐观。事实上,依据当前的经济增长惯性,我国对化石能源的需求还会不断增长,企业或机构的排放量也很难立马降低。在经济全球化的大背景下,我国现有的发展模式已无法回应二氧化碳减排的压力。因此,要树立良好的国家形象和企业品牌,我们就必须勇于承担相应的具有约束力的减排责任,而这不可避免地需要切实转变经济发展方式,优化产业结构,严格控制企业的能源使用和污染排放,加快先进适用技术推广应用,淘汰落后的生产能力。

节能减排包括哪些内容?

8. 浪潮信息的液冷技术怎么样?

多年来,浪潮信息一直致力于液冷技术的创新和应用。在百度了解到目前,已经拥有100余项液冷技术领域核心专利,参与制定数据中心冷板式液冷、浸没式液冷相关设计的技术标准和测试规范,对液冷产业的快速发展及液冷技术的大规模普及建设具有重要的指导意义。