解析數據中心設計的電源問題
發布時間:2012-03-09
中心議題:
- 過多的電能造成浪費問題
- 電源的效率問題
- 數據中心常常配置多餘的電源
一、過多的電能
當(dang)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)師(shi)為(wei)整(zheng)個(ge)公(gong)司(si)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)設(she)計(ji)供(gong)電(dian)設(she)備(bei)時(shi),他(ta)們(men)使(shi)用(yong)和(he)土(tu)木(mu)工(gong)程(cheng)師(shi)設(she)計(ji)隧(sui)道(dao)同(tong)樣(yang)的(de)方(fang)式(shi),建(jian)造(zao)一(yi)個(ge)能(neng)夠(gou)適(shi)應(ying)最(zui)大(da)流(liu)量(liang)的(de)隧(sui)道(dao)。盡(jin)管(guan)隧(sui)道(dao)裏(li)大(da)多(duo)數(shu)的(de)車(che)輛(liang)隻(zhi)是(shi)通(tong)勤(qin)車(che),工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)仍(reng)然(ran)要(yao)確(que)保(bao)隧(sui)道(dao)能(neng)夠(gou)容(rong)納(na)大(da)型(xing)卡(ka)車(che)或(huo)者(zhe)油(you)罐(guan)卡(ka)車(che)。
服(fu)務(wu)器(qi)也(ye)是(shi)一(yi)樣(yang)。通(tong)常(chang)會(hui)指(zhi)定(ding)基(ji)於(yu)最(zui)大(da)的(de)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)及(ji)負(fu)載(zai)需(xu)要(yao)電(dian)源(yuan)需(xu)求(qiu)。但(dan)是(shi)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)師(shi)不(bu)需(xu)要(yao)如(ru)此(ci)辛(xin)苫(shan)。他(ta)們(men)能(neng)夠(gou)為(wei)不(bu)同(tong)的(de)設(she)置(zhi)配(pei)備(bei)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)。自(zi)然(ran)地(di),這(zhe)將(jiang)花(hua)掉(diao)更(geng)多(duo)的(de)錢(qian),因(yin)此(ci)他(ta)們(men)傾(qing)向(xiang)於(yu)在(zai)所(suo)有(you)的(de)布(bu)線(xian)模(mo)型(xing)中(zhong)配(pei)置(zhi)最(zui)大(da)的(de)電(dian)能(neng)供(gong)應(ying)而(er)不(bu)管(guan)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)量(liang)。
以圖所示的服務器為例,兩個服務器來自同一個係列WasteTech""sEscalenteline。左邊的WasteTech""sEscalente5000SUX配置了足夠的硬件,隻需要60W的電能。右邊的6000SUX的最高配置安裝上足夠多的硬件後則要消耗540W的電能。然而兩台服務器卻使用了同樣的電源。盡管目前的電源使6000SUX獲得了足夠的電能,但是對於消耗電量較少的服務器而言,則提供了過多的電能。這種過度供電造成了浪費。

圖不同電力需求的服務器經常配置同樣的電源導致能源利用的低效率
但dan是shi問wen題ti並bing不bu僅jin限xian於yu同tong一yi係xi列lie的de服fu務wu器qi。很hen多duo時shi候hou廠chang商shang選xuan擇ze一yi種zhong能neng夠gou適shi合he所suo有you設she備bei的de電dian源yuan。同tong樣yang的de,問wen題ti在zai於yu浪lang費fei。雖sui然ran廠chang商shang選xuan擇ze同tong樣yang的de電dian源yuan應ying用yong於yu所suo有you設she備bei要yao更geng便bian宜yi一yi些xie,而er你ni最zui終zhong要yao為wei低di效xiao率lv供gong電dian負fu責ze。更geng嚴yan重zhong的de是shi,環huan境jing也ye為wei此ci付fu出chu代dai價jia,因yin為wei設she各ge的de低di效xiao用yong電dian會hui產chan生sheng更geng多duo的de碳tan排pai放fang。
lingrengandaoxinweideshi,xuduoxiangdaiernayangdegongsitigonglebutongdedianyuanpeizhifangan,xiaofeizhenenggougenjumeitaifuwuqidegongzuoqingkuangxuanzeheshidedianyuan。tebieshidangzhezhongpeizhifangfaguanchuanfuwuqidezhenggeshiyongshoumingshi,jiangdadadijiangdinenghao。
二、效率
dianyuandexiaolvtongchangyongshuchuzhiliudianliangchuyishurujiaoliudianlianglaijisuan。ruguoyizhongdianyuannenggouyonggengshaodejiaoliudianchanshenggengduodezhiliudian,nameshiyonggengduodejiaoliudianjiangbishiyongzhiliudianjieneng。gongshiruxia
效率=(輸出直流電)/(輸入交流電)
例如,如果有一種電源輸入300W輸出200W,計算起來很簡單,就是用200除以300。
200/300=66%
效率越高越好。在這個例子中,66%並不算好。一般來說,一種高質量的電源效率在75%~85%。例子中那剩下的34並不僅僅是消失了,而是轉化成了熱量,於是不得不再花錢去冷卻這些熱量。
當考慮了電源效率和係統冷卻,計算機有效工作所消耗的電能可能低於驅動係統總電能的50%。那就意味著超過一半的能耗成了耗盡投資回報率(RDI)的無底洞,這種增長的運營成本對客戶毫無益處。
不同型號與用途的機器可以使用不同種類的電源。
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三、負載
jiuxiaolveryan,dangfuwuqixianzhishidianyuanshizuidixiaode。nabingbushishuotamenshiyonglegengduodedian,erjinjinshitamenyongdiandexiaolvdi。jiurutongyitaimotuoche,dangtingzainalicaiyoumenshi,suiranxiaohaoleqiyou,quemeiyouyidong。danshidangbacheqishangchedaoshi,zuizhongnengdaodamoudi,nashibeilangfeidenengliangdebizhongyaobinijiangchexianzhideshihoushao。xianzai,xiangxiangkanyitaifuwuqipeizhizuixiaohua,danshiqueshiyongyigehendadedianyuan。nagedianyuanjiangchanshengxuduowuyongdedian。
廠商正在嚐試著解決這個問題。然而就如之前所看到的那樣,這將需要更多的前期投入,特別是使用昂貴的可循環材料。
四、冗餘
數shu據ju中zhong心xin常chang常chang配pei置zhi多duo餘yu的de電dian源yuan,原yuan因yin顯xian而er易yi見jian,如ru果guo一yi個ge電dian源yuan壞huai了le,還hai有you其qi他ta的de能neng夠gou保bao證zheng服fu務wu器qi運yun轉zhuan。事shi實shi上shang,在zai大da型xing數shu據ju中zhong心xin,電dian源yuan在zai不bu同tong的de電dian網wang上shang,所suo以yi如ru果guo交jiao流liu電dian源yuan在zai某mou個ge電dian網wang上shang出chu了le問wen題ti,其qi他ta的de電dian源yuan與yu服fu務wu器qi還hai將jiang繼ji續xu工gong作zuo。
冗餘的電源配置對於確保設備正常運行是好的,但是對於能源效率而言則不然。比如,如果服務器運行需要200W,但是隻有1個800W的電源,那麼這台服務器隻能使用25%的供電量。如果添加了1個冗餘的電源,能源使用就在這2個電源問被拆分了,從每一個電源上僅能獲取100W。這時將從25%的負荷、83%的效率,降到12.5%的負荷、65%的效率。
數據中心中的種種問題,歸結起來其實是一個平衡的問題。係統可用性與降低能源使用和成本,究竟哪個更重要?
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