綠色數(shù)據(jù)中心機房建筑布置三大要點

“綠色”是環(huán)境保護的代名詞，對于數(shù)據(jù)中心尤為重要，它關(guān)系到節(jié)能、減排這一世紀性話題。當前，能量消耗和空間利用是數(shù)據(jù)中心最大的成本所在。做好綠色節(jié)能，在數(shù)據(jù)中心大致涵蓋兩個層面，一是數(shù)據(jù)中心機房的基礎建設和內(nèi)部布置;二是圍繞機房設備自身材料、噪音、冷卻、電力與IT系統(tǒng)等循環(huán)問題。

一、數(shù)據(jù)中心建筑的自身綠化

綠色數(shù)據(jù)中心應該參照什么設計標準，業(yè)界尚未有公認標準，但有一定經(jīng)驗和共識。在數(shù)據(jù)中心建設初期，對建筑自身的環(huán)保和節(jié)能考慮，是邁向綠色環(huán)保的第一步。在數(shù)據(jù)中心機房的基礎建設階段，機房設計要做整體保溫處理方案，如隔熱、隔音、保溫、防輻射、屏蔽等;同時避免使用有害、有害、易揮發(fā)、易老化變形的建筑材料。

首先，在設計上要考慮隔熱、保溫和防止輻射。常用的措施有，機房區(qū)的建筑物外墻均不設外窗，以減少太陽輻射熱進入機房，減少房間的熱損耗。還有，建筑外墻結(jié)構(gòu)采用高效率保溫隔熱材料和設計，以減少數(shù)據(jù)中心機房冷量損失;在建筑內(nèi)墻體、樓面采用保溫隔熱設計。這些措施，都可以較好的減少數(shù)據(jù)中心機房與外界的熱交換，節(jié)約能耗。在隱蔽工程中應該注意，當豎井通過樓層時，避免電力線干擾通信傳輸，盡量保持間距50~60cm。機房采用15~30cm活動地板，合理有效地設計通風管道。

其次，在材料的選擇上，限制有害材料的選用。在外墻體，避免使用吸光材料或含有毒的塑料裝修材料。尤其在機房內(nèi)部，綠色和環(huán)保的要求極為嚴格。吊頂和墻面裝修材料和構(gòu)架應使用阻燃型裝修材料，表面要經(jīng)過阻燃涂覆處理;機房地板優(yōu)先使用防靜電活動地板;機房內(nèi)部采用隔音、防塵的雙層合金玻璃窗，配遮光窗簾。機房內(nèi)采用節(jié)能照明燈具，合理考慮照明、空調(diào)和濕度設備的配置關(guān)系。

再有，機房平面布局注重功能區(qū)合理劃分。機房內(nèi)各個系統(tǒng)的建設要依托于建筑環(huán)境中，受到機房建筑結(jié)構(gòu)、平面布局這些因素的制約，如建筑層高、形狀、面積等。數(shù)據(jù)中心機房主體建筑平面布局注重功能性設計，建筑造型設計以簡單實用為目標。避免因設計缺陷而導致材料浪費或能耗增高。

二、機房內(nèi)設備、設施合理布置

數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)設置擺放著幾十臺、甚至上百臺服務器，以及大量磁盤陣列等設備，同時要把這些設備通過網(wǎng)絡級聯(lián)起來，并且還有用協(xié)同工作軟件和設備把它們管理起來，這就有可能造成設備眾多、效率低下、占地空間大的現(xiàn)象，機房的供電、靜音、空調(diào)、散熱等問題都一一顯示出來機房內(nèi)部的設備。如何提高數(shù)據(jù)中心的效能、降低電力損耗、減少占地空間和提高集約化水平是一項系統(tǒng)工程。

在滿足系統(tǒng)可靠性的前提下，合理確定機房等級和系統(tǒng)配置，可以降低投資，減少能源消耗。在設備的合理布置上，主要涉及IT設備、機柜以及一些輔助設備和設施。

1.IT設備的擺放

隨著刀片式服務器的產(chǎn)生，它們的擺放位置至關(guān)重要。如果將高功率負載和高密度、發(fā)熱量大的服務器組合擺放在一個機柜內(nèi)，這樣便會出現(xiàn)一個高密設備度群，形成了一個巨大的發(fā)熱群體，最容易導致數(shù)據(jù)中心的局部過熱現(xiàn)象。面對這樣問題，可以將這些高功率設備和高密度服務器均分在每個機柜內(nèi)，這樣就不會出現(xiàn)高功率高密度設備群，也無法形成數(shù)據(jù)中心的熱點和冷卻的難點，將降低制冷設備運行費用和采購費用。

2.機柜的擺放

以往在機柜布局中，人們?yōu)榱嗣烙^和便于觀察，常常會將所有的機柜朝同一個方向擺放。如果按照這種擺放方式，機柜盲板有效阻擋冷熱空氣的效果將大打折扣。正確的擺放方式應該是將服務器機柜面對面或背對背的擺放方式擺放，這樣變形成了冷風通道和熱風通道，機柜之間的冷熱風不會混合在一起，形成短路氣流，有效提到制冷效果，保護好冷熱通道不被破壞。即當機柜內(nèi)或機架上的設備為前進風/后出風方式冷卻時，機柜或機架的布置宜采用面對面、背對背方式。

3.空調(diào)和制冷設備

目前，冷卻問題已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心計算能力的首要制約因素。對此，大部分用戶都選擇“添加更精密的機房專用空調(diào)設備、架空地板/加大出風口地板通風量、額外空調(diào)配置、添加排風裝置”等手段來解決散熱困擾，這樣即花費了大量資源，而實際上，卻忽略掉了一些容易實施、代價非常小的措施，如在機柜內(nèi)部應用幾十元的導流板、封閉和隔離熱通道、冷熱通道設置等。

因此，在具體應用中，地面采用防靜電活動地板，架空30cm。房間應有專用空調(diào)，并在中間有鋁合金隔斷等。而在空調(diào)的選擇上，大型機房宜采用水冷冷水機組空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)可采用電制冷與自然冷卻相結(jié)合的方式。此外，針對機柜的冷卻方式，液冷系統(tǒng)(LCP)也漸成為打造綠色機房的佳選。

4.電源設備和照明設施

針對數(shù)據(jù)中心機房，UPS等電源系統(tǒng)應該采用節(jié)省空間的緊湊式設計，具有內(nèi)置旁路維護開關(guān)以及可擴展的電池，盡量降低用戶的總體擁有成本。主機房和輔助區(qū)內(nèi)的主要照明光源應采用高效節(jié)能熒光燈(安裝控制器或定時器)，燈具應采用分區(qū)、分組的控制措施。這可以直接節(jié)約照明費用，并節(jié)約冷卻費用。

另外，還要多說一條選型上的建議。在機房顯示設備方面，傳統(tǒng)的CRT顯示設備正被LCD顯示設備替代。而LCD還不是最節(jié)能的顯示設備，比如LED和OLED就比其更節(jié)能，當有電流通過時，這些有機材料就會發(fā)光。而且OLED顯示屏能夠顯著節(jié)省電能，耗電量可做到LCD的1/6，機房如能采用這樣的顯示器無疑能更綠色。

5.輔助和配套設施

數(shù)據(jù)中心要建設專用的送風通道。數(shù)據(jù)中心的設備由于能耗大，發(fā)熱量也大，下送風方式效果最好，因此必須在機房設置地板，建立專用的下送風通道。設備間的室溫應保持在攝氏15度至30度之間，相對濕度應保持在45%至65%之間。設備間應安裝符合法規(guī)要求的消防系統(tǒng)，應使用防火防盜門、至少能耐火1小時的防火墻。

三、全面優(yōu)化機房

綠色應該體現(xiàn)在通過科學的機房配置建設設計或改善，來形成動力環(huán)境最優(yōu)化的配置，實現(xiàn)初始投入最小化。在保障機房設備穩(wěn)定運營的同時，達到節(jié)能減耗。同時服務器、網(wǎng)絡存儲等設備要實現(xiàn)最大化的效能比。

這不僅僅要求從數(shù)據(jù)中心的設備和應用層面來進行優(yōu)化，還需要從機房、供電等周邊環(huán)境來改善數(shù)據(jù)中心能耗問題。綠色數(shù)據(jù)中心建設是一個系統(tǒng)工程，它不僅依仗著IT技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動，而且也和建筑、建筑技術(shù)發(fā)展有關(guān)。當我們看到了希望和前途的同時，也要認識到綠色數(shù)據(jù)中心的建設任重道遠。