邓重秋：云计算数据中心的节能与规划

2011年云计算步入落地阶段，众多企业发挥其所长通力合作推动中国云计算产业发展，云计算技术的蓬勃发展正在给全球IT产业格局带来深刻影响。在云计算迅速发展的同时，能耗问题日渐凸显，如何合理的规划云数据中心?9月15日，绿色数据中心大会上，中国广东省电信规划设计院IDC工程设计研究中心主任邓重秋就此问题做了详细的阐述。具体原文如下：

▲广东电信规划设计院IDC工程设计研究中心主任 邓重秋

各位领导，各位专家下午好!我现在讲一下云计算数据中心的节能与规划。我为什么讲这个题目呢?先从一个小故事谈起，有一个运营商要在机房装200个机柜，行不行呢?我们一看，每个机柜是8到10千瓦，机房层高是三米多，我们跟他说，如果用通道的方式是不可行的，他们就把原来的机房搬到另外一个城市。我们有些做IT的人，可能只想到功率的变化，但是对基础设施的要求还没有准备，所以就出了这样一个笑话，造成了这个问题。

那么云计算到底跟我们的基础设施，跟我们的设计到底有什么关系呢?也不是说云计算一定等于高密度，云计算就一定是这样的一个高密度的趋势，但是，这个趋势还是存在的。我跟我们院的数据专业的同事讨论了，主要问题是云计算是虚拟化的，所以网络设备是高效率，高集成度的，由于这个根本原因，就使得机架功率的密度，从常规的升到8或者10，这样的趋势越来越多。我们最近给腾讯做的，也给百度做的一些东西，都碰到了这些问题。还有超过15千瓦的，这个原因是什么呢?这些运营商已经走到了我们的前面了，他们已经在搞云计算了，所以大功率的云存储器，还有刀片服务器等等，都会出现这样的趋势。我个人感觉，温度升高了，从目前来说，从中国电信的规范来说，对于高密度的解决问题只是有一些说法，到底怎么做是个说法的问题，还有做法的问题，还有准备阶段，规范方面还需要进一步的摸索来解决这个问题。它给我们的基础设施，对我们设计院，都有新的挑战。

我今天看一下大会的主要特点，归纳下来除了工商银行，都以自用型的数据中心为主，中国电信，中国移动，中国联通三大运营商是最多的。中国电信以前在外包呼叫中心比较大，占了50%、60%，中国移动也在发力，还有中国联通。所以云计算服务也是三大运营商发展的必然趋势，所以对我们来说，对于基础设施的冲击也是比较重要的。

我们今天到会的还有外包型数据的领军人物，像世纪互联，鹏博士，还有中金数据，他们跟我们在一个位置，我们做的都是外包的。外包数据的东西有什么区别?我个人感觉规范上是一致的，但是考虑问题的角度上是不一致的。因为我们做外包所有的人都是使企业利润最大化，最后通过设计，成功的设计、成功的运维来获取我们的利润，所以节约成本和增加利润是必须控制和把握的。如果没有这个核心，也就是说没有一个优化的绿色数据中心的设计，就没有未来的数据中心的生命。因为自用型的，像金融类、保险类，他们对节资方面一开始不是特别的重视，我一开始给他们设计的时候，他们运维人员提出可靠性是最重要的。但是我们外包要兼顾进行，首先要确定可靠性。从外包来说，增加利润还有节能、节资都要保证。

整个云计算的工程，从设计施工运行来说，设计应该是最大的，我们算了一下，大概是60%、70%左右。施工也很重要，运行维护也是。非常关键的，你做得再好，如果没有经验可能会出很多事情，我们是赔不起的。

影响云计算数据中心的主要因素，我们容易忽视的一点是通信设备的效率，如果效率不高的话就会出现很大问题，做了虚拟化之后，14台就可以抵得上原来的100台。我们中国电信不见得按机柜来卖，所以这个也是商务模式的更新。在座的各位，我们能够做到的，有一批IT厂家可以做到。

其他就是制冷机房效率，另外还有空调末端和空调主机的系统。空调末端的效率，比如末端风机，气流组织，自然冷却等等，都是很重要的。中央空调也是很重要的，有的人提出6000平米做中央空调，后来说4000平米做中央空调，实际上我们觉得按平米做不做中央空调是不够准确的，以后每平米机架的功率都到10几千瓦了，这个时候2000平米就合算了。关于中央空调什么时候设比较合适，可能用平米的概念已经是过时得了，更重要的应该是用单位功率情况去计算，到底是用中央空调好还是分体机好。

这个下送风系统，云计算到来之后，地板应该尽量的抬高，适合今后的发展需要。目前，抬高的地板600的比较多，这个情况要具体分析，是不是做下走线。还有是看功率到多少。现在的一个问题是下送风已经成为大家公认的一个很重要的做法了，但是下送风地板抬得多高的都有，这个问题要通过很好的计算。

关于自然冷源这个问题也是很重要的，我们在广东也给客户在做，新风具有巨大的节能潜力，现在我们有些客户要求在广东、重庆，还有在广西等等地方做，这个地方也不是不能做，但是要注意空气的质量和除湿，还要看投资回报比，要进行详细的分析。

电力的输配系统效率也是很重要的。电力这边还是比较重要的事情，很多的变压器和发电机距离我们的机房大概有100个左右，原来觉得发电机有噪音，发电出来的东西要通过很长的电缆线进到机房，这种平面布局在我们国内是非常之多的。所以这个输配电的效率，规划的位置很重要。发动机和变压器，与主机房差50米以上的非常多，现在还有这么做的。

关于输配电线路，如果工程不是很大，也不存在其他的问题，做的很好的平面规划就可以确保。但是总量达到7000多，需要并机的时候，就要有高压机了，这个需要很好的分析。另外，谐波治理也很重要，我们出现跳闸的问题，外包进来的东西不好，有可能出现短路，谐波治理不光是系统化的治理，而且进来的东西也要治理。现在有一个准入制度，就是说你的服务器各项指标不符合要求是不可以进来的，要做一些调整。

我简单讲一下高压配电系统，这个超大型的。外边的电源便宜很多，供电等级一样情况下，供电的能力会增加一倍。另外，国家的供配电规范也提出了660伏电机，从传统煤炭系统的电压，可以进入到常规的电压，所以对重要的大的工程，可以对电机、水泵，采用660伏的机组，这样从效率来说是非常合算的。我们现在全国有很多地方都在做改造，关于空调机组，当功率很大的时候，我们国家的规范是大于900千瓦，就要使用10千伏的空调机组了。所以电压等级的选择也成为我们做大型数据中心一个很重要的因素，首先是选择电源，现在广东地区的新的科学城，还有苏州、天津等等地方都有了，国家将来会全部推广2万电压等级，所以选址也是比较重要的。

这是660伏电动机系统的设计图标。

从供电的角度来说，我们设计院正在接受国家的标准设计《通信高压直流电源系统工程设计规范》，现在国家标准已经下了，将来的更新还要经过讨论。从发展趋势来说，整个行业推的是比较快的，从江苏那边开始，交流电就不让用了，系统来说还是效率比较高的。在全世界我们也做过调研，各个国家是不同的，270的，300的，整个趋势都往这个方向走。

另外是和网络设备服务器兼容的问题，很多是可以完全达到的。现在运行成功操作两、三年的有北京电信，江苏电信等等，客户包括腾讯、阿里巴巴等等，以前是不接受的，现在也都完全接受了。外包的和自用的都可以往前推，但是不要太急，要慢慢往前走，因为问题也不是没有的，推的过程中逐渐总结经验，我觉得是比较好的办法。

这是直流系统图。这张图的意思是告诉大家，无论是空调线路还是高压线路，低压线路，变压器和平面上的走法，拐来拐去的，这种图我们看了很多，就是按照最短的线路来走。

那么云计算这个东西，目前对于网络设备的要求确实比较高，中国电信也成立了云计算数据中心，对网络设备的要求提高，云计算数据中心将来要到A级，因为云一旦出现了问题之后，影响面是很大的。另外像国外的数据中心，他们的新风特别好，还有是湖水引入，这在国内是比较难的。

另外，搞水蓄冷，冰蓄冷都觉得比较麻烦，我们现在也逐渐尝试水蓄冷。水蓄冷整个来说，PUE小于1.4，从价钱的角度来说会很好，但是从电的角度来说没有什么节能的，也是需要用电的。另外是建筑用地，数据中心有些是新建机房，有些是外包租用的，功率密度也慢慢的往上升了，原来4个平米才上一个机架，现在按电费，所以地的钱也成为了重要的因素，希望今后把节地的概念也引进来，所以节省用地也会很便宜。

我们跟厂家也交流过多次，这是云机架功率冷却方式(PPT)。

这是冷通道的情况，解决了这样的一个问题。国内现在有几个厂家在做这样的产品，冷通道温度的变化会降低得非常慢，这样对维护的角度比较好。

这是水蓄冷技术，也是我们考虑的一个方案，北京还有其他的地区，都有峰谷电价的问题，正常情况下有一个备用机组，晚上把备用机组打开做蓄冷。有几个好处，第一，万一出了问题，可以把空调水系统的闸门导过去。1万多平米的机房，如果采用个机组，大概省电费200多万，这个方面对外包来说是可以采用的。

这个是液冷技术，我推算到一定程度，这些厂家会有大量的人用。

这是我举的一个例子，就是我们的发电机系统，这是中国电信广州云计算数据中心。

我今天就讲到这些，谢谢大家!