云计算发展对数据中心和设备有哪些新要求

1、大规模

为了支撑大规模的云客户访问和使用，与传统的数据中心相比，云计算数据中心需拥有较大的服务器规模，将数个甚至数十个传统规模数据中心集中整合，进行集中化数据备份、计算和管理，才能实现云业务所需的计算能力。

2、高密度

云计算是一种集中化的部署方式，数据量和计算量的爆发式增长决定了单机柜中服务器的功率密度大大增加，单个服务器机柜的功率高达十几至几十千瓦。

3、高可靠性

云服务商向大量的客户提供云服务，云计算数据中心承载的云计算服务量巨大，涉及到的云客户的业务也多种多样，如果云数据中心出现故障，其影响广度和深度将非常大，因此云计算数据中心需要具有高可靠性。

4、高能效

云服务对软硬件资源的虚拟化使单台服务器的功率增加，大规模云计算数据中心能耗巨大，其用电量是传统数据中心的几倍甚至几十倍，云计算数据中心需要通过设计绿色节能数据中心，使其具有较高的能效，才能获得长期持续的发展。

5、高效交付

为了支撑业务系统的快速变化和发展，提升竞争力，云计算数据中心需要具备高效扩展和快速交付能力，无论机房建设阶段的机电部分交付，还是IT设备的运行交付都需要能够高效部署和快速完成。

6、智能运维

云计算数据中心规模庞大，可靠性要求高，需要推动监控技术的发展和完善，实现自动化的监控和管理。

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调高数据中心温度

为保证数据中心里设备的良好运行，数据中心内全年保持恒温恒湿，温度维持在20℃~24℃。国际标准要求平均温度是，冬季在18℃~22℃，夏季在21℃~25℃，温度的变化率下于5℃/h温度对于数据中心非常重要，按照通用的评估方法，温度每提高10℃，可靠性要下降25%数据中心这样常年保持在较低的温度虽然可以最大程度保障无局部热点，但是却造成了能源的极大浪费。现在的数据中心设备都会做高低温实验，工作温度上限可达45℃，所以适当地提升数据中心的运行温度，不仅可以节约能源，而且并不会给增加设备的故障率。目前，在数据中心行业提升数据中心的运行温度已经成为了普遍共识，有些数据中心专门采购耐温的设备，降低数据中心的能源消耗。综合来看，适当提升数据中心运行温度不用多花一分钱，而且利大于弊。

评估数据中心设备运行情况

数据中心里的设备多种多样，其中不乏有老旧设备，过老的服务器其工作效率只有新服务器的1/3，但是能耗却能达到新服务器的3倍，所以要及时淘汰掉这些老旧设备，将业务搬移到其它服务器上，虽然增加了其它服务器的一些负担，但整体能耗却降低了。还有不少的数据中心，存在有大量的闲置服务器，可能周期性的运行一些应用，但长时间处于闲置，这就要将其关闭或者重新分配工作任务，要周期性的对数据中心设备的运行负载情况进行评估，有不合理的、偷闲的设备就要及时调整。评估的标准是这些设备的CPU是否运行在正常的水平，有的设备长期CPU利用率只有20%，利用率过低，应该及时调整，一般服务器的CPU维持在50%左右就可以，可以保证正常业务的运行。

虚拟化技术的应用

在数据中心通过部署虚拟化可以提升设备的使用效率，一般一个服务器只能跑一个业务或者几个业务，通过虚拟化技术，将服务器虚拟成多台设备，这些设备都独立运行，提升了服务器的使用率，这样就可以减少数据中心同时运行的服务器数量，当需要增加新的业务时再开启一些服务器。一般的服务器运行功率都在400瓦左右，这样的服务器连续运行一天就会用掉十几度的电，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。

及时关闭不必要的用电设备

大多数的数据中心都是通过远程进行管理，进入到数据中心设备区的情况比较少，而我们进入数据中心机房时经常会发现，灯火通明，而这些机房几天也可能不会进来一个人。大量的照明灯不仅造成能源的浪费，而且会增加机房的温度。

UPS电源、机房空调、照明等设备供电。

数据中心电源系统：选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。

数据中心的林业与算力的公式包括能源消耗、计算能力等多个方面。

1、能源消耗公式：能源消耗=服务器数量×平均功率×运行时间。其中，平均功率指服务器在运行时的平均功率，运行时间指服务器的运行时间。

2、计算能力公式：计算能力=服务器数量×CPU核数×CPU主频×CPU利用率。其中，CPU核数指服务器上的CPU核心数量，CPU主频指CPU的主频，CPU利用率指CPU的利用率。

此外还有热效率公式：热效率=服务器数量×热量产生率÷冷却能力。其中，热量产生率指服务器在运行时产生的热量，冷却能力指数据中心的冷却能力。

随着新一代数据中心建设浪潮的兴起，随着企业机房里服务器的密度越来越高、数量越来越大，电力消耗和散热能力正在成为企业IT管理员重点关注的问题，数据中心所消耗的电力以及要冷却这些被转化为热量的电力消耗都达到了越来越高的水平。电力的巨大消耗带来各种严峻问题，巨额的电力成本会让企业的整体成本上升，并且，相对而言在一段时期内任何一个数据中心的电力供给都是有限的，所以即便是通过增加硬件来力求平衡，最终页仍然要面对电力供给与占地面积的问题，在日益倡导绿色环保和严格审核的低碳时代，降低数据中心的能耗极为必要。

在保证数据中心基础设施的最低电力供给的同时又能显著减少电力消耗与电力成本的方法有以下这些：

1、 服务器虚拟化

服务器的电力消耗占整个数据中心电力消耗的一半左右，虚拟化技术让一台物理服务器可以运行多个多个虚拟主机，这让单独服务器的计算资源可以被多个环境共享，通过调整服务器的负载，可以让计算资源得到充分利用。降低二氧化碳排放量，降低管理和运营成本。

服务器虚拟化技术降低成本是非常明显的，平均来说，以一个月为周期，和应用多台服务器的非虚拟化站点相比，应用虚拟化技术的服务器站点在数据流量、能耗、受攻击威胁和总体拥有成本只有前者的10%。

虚拟化技术让企业更加绿色，运行多台服务器会产生大量的热量，并需要额外的能耗进行冷却。通过虚拟化技术，30台服务器可以整合到3台，这可以降低15至30吨的二氧化碳排放量——相当于在公路上减少7辆汽车。

2、 采用现代化冷却系统

HVAC系统通常是数据中心第二大耗电系统，据Data Center Users Group估计，消耗的电能占数据中心能源消耗的37%。空气调节系统只有在处理小范围时才能到达较高效率，面对大规模的数据中心，多数冷却系统的冷却任务都无法最优化处理，冷却效率非常低。通常，用现代化、模块化和更高效的组件替代一些传统空调设备进行冷却处理可以节约大量电能。

在气候条件便利的情况下，采用类似用外部冷空气替代电力系统来进行冷却等更节能的方式，将可以更加节约电能。

3、重组数据中心

数据中心的数量和规模的扩大在过去的几年中非常明显，而服务器则被随处安装，非常缺乏计划性。这导致了数据中心的发热与散热不均，超载的IT环境也很难保证冷却系统的最优化运行。

对数据中心服务器的物理位置进行重组，例如配置冷、热通道，都可以显著减少冷却系统的负荷。封堵掉会导致冷却效果降低的洞孔。

4、升级数据存储器

数据存储器也是数据中心电能消耗大的主要原因之一。更新存储系统也可以显著减少这电力开支。一般来说，新磁盘比旧磁盘能效更高，而一个高容量磁盘则比两个相同容量的低容量磁盘消耗能源少。存储器虚拟化也可以通过提高存储器的利用率、避免提供过量存储空间来提高能效。给存储器的空余空间提供能量是对电力的一大浪费。对于一些应用软件来说，可用SATA磁盘替代光纤驱动，因为后者每terabyte消耗的电能是前者的两倍。

5、升级变压器

更新数据中心的交流电供给需要采用变压器。大量电能就这一过程中损失了。很多廉价的变压器的效率仅为80%，但通过升级利用率可达90%甚至更多，这样，电力损耗则可明显减少。

6、将服务器芯片更新为低电力消耗产品

由于服务器硬件已经到了使用寿命，很明显需要采用耗电量小的服务器CPU和其他组件(比如前面所提到的磁盘驱动器和变压器)。比如，英特尔的Woodcrest双核Xeon处理器能效是之前旧式单核Xeon处理器的三倍，至少从公司产品数据看是如此。甚至在某些情况下，出于节能的目的，应该在服务器还未到寿命时就对其进行更新。

7、开展软件审核

运行不必要的服务器毫无意义，因此绘制一份清晰的最新图表，注明需要运行的服务器及运行原因，这样可以明确哪一应用软件可以被转移到另一台服务器上。软件审核也可以协助辨明空转的服务器。

8、提高冷却温度

数据中心硬件需要进行更新，或许冷却温度超出了指定范围。提高数据中心的温度一度可使得温度在推荐范围之内，同时你可以减少电力消耗。一个有效的规划和现代化模块系统可使得在同一设备内维持不同的温度，以确保冷却范围在指定范围内。