中兴通讯的绿色数据中心之道

数据中心对单位bit能耗较低的绿色数据中心的渴求，也越来越迫切。

中兴此前推出的“绿色云集装箱”方案以模块化为特色。

数据中心是信息社会数据存储、处理的基石，但是相较于信息数据的爆发式增长，其面临越来越大的挑战。

当前数据中心的困惑

当前信息社会的数据量在爆发式增长，带来的能耗也越来越高，加上相关节能政策的出台、社会责任的要求等，给数据中心的绿色发展带来不小的挑战。

● 数据量爆发式增长

依据IDC报告，2006年全球的数字信息量约1610亿GB。到2010年，这个数字达到9880亿GB，年复合增长率约57%，Cisco更预计2012年每个月网络上视频流大约为5Exabytes（5000PB）。图灵奖获得者Jim Gray提出了一个新的经验定律：网络环境下每18个月产生的数据量等于有史以来数据量之和。到目前为止，数据量的增长基本满足这个规律。而海量的数据增长，则意味着巨大的能耗需求。

● 数据中心的能耗越来越高

数据中心的功耗一般从几十kW到几千kW，甚至更高。单机架功率密度3kW左右，逐步向6kW乃至10kW以上迈进，这对配电和制冷提出了越来越大的挑战。

● 相关政策更严格

工业和信息部在《工业节能“二二五”规划》提出，到2015年，数据中心PUE值需下降8%。国家发改委等组织的云计算示范工程要求示范工程建设的数据中心PUE要达到1.5以下。

● 社会责任

数据中心的能耗约占全球二氧化碳排放量的2%，其日益增长的能耗及二氧化碳排放量已成为企业无法逃避的社会责任。

对于以上的种种挑战，数据中心对单位bit能耗较低的绿色数据中心的渴求，也越来越迫切。本文不讨论通过虚拟技术给数据中心带来的效率提升和能耗降低，只讨论通过基础设施的改进、新材料、新技术应用对数据中心带来的节能效果。

如何建设绿色数据中心

依据The Green Grid对绿色数据中心的定义，PUE小于1.6是其标志之一，理想目标是1.5以下。绿色数据中心是当前数据中心发展到瓶颈后的必然要求，也是社会生产力提高的要求。绿色数据中心的建设涉及选址、规划、设计、验证等多个环节，只有整体统筹考虑，才能建设一座真正的绿色数据中心。

在数据中心选址上，除去地震、火山等不可抗因素区域外，客观上优先选择能源丰沛、可较多利用自然冷源、传输资源充足、交通便利的地区。

在规划、设计上，对于数据中心整体建筑，建议多采用节能环保材料，有效减少数据中心外部的热传导和辐射；对于机架功率密度，建议采取6kW或者10kW及以上，有效节约机房面积，减少维护空间；对于配电系统建议优先采用模块化UPS、高压直流系统或飞轮系统，这几种配电系统，系统可靠性高，性能较传统UPS有较大提升；对于制冷系统，采用良好的气流组织、提高进回风温度、高效的制冷系统，如水平送风式的列中制冷、冷水背板，空气满足要求时，可以采用新风系统。

对于机房温湿度，GB50174-2008要求温度22-24℃，RH40-55%，而实际上服务器工作环境可以达到40℃，RH20-80%，建议根据ASHRAE-2010标准，放宽机房的温湿度范围，减少制冷和除湿的功耗；对于数据中心管理系统，建议采用具有联动功能的DCIM系统，通过内置的专家系统联动策略，能自动化的运转数据中心设施，高效节能。

在节能效果验证上，由于每座数据中心的需求都有其特殊性，任何规划和设计都或多或少会有待改进之处，通过验证，我们能对项目前期的规划和设计的不足之处做出合理的调整和改进，以达到项目建设的初衷。

三大产品构建绿色数据中心

对于绿色数据中心的建设，中兴通讯提供三种产品系列，分别是集装箱数据中心USapphire CDC、微模块数据中心USapphire MDC、微云系统USapphire MINI，三种产品系列全部支持中兴通讯iDCIM数据中心智能管理系统。

其中CDC主要应用于无机房的环境、应急或短期环境，无需大规模土建，移动性强；MDC主要应用于机房环境，适合大规模快速部署、弹性投入；MINI主要应用于机房或者办公环境，提供单机柜级的较佳布局，以单机柜为单位，可以任意伸缩。MINI是机架级的整体解决方案，提供7-10KW的配电功率，采取风扇背门制冷（风扇出风口斜向上），支持380/220VAC输入或者240VDC输入，内置240VDC转12VDC的PSU，内置交换模块和管理系统。

对于采取集装箱数据中心USapphire CDC的建设方式—

在配电方面，可以采取动力箱的形式，内置柴油发电机的高压直流系统或者飞轮系统，与CDC的移动性相配套；在制冷方面，可以采用冷水机组+列中制冷空调末端的方式，或者采取冷水机组+冷水背板的方式，其中冷水机组放置在可整体移动的制冷箱内，同时对末端的冷冻水可以通过冷媒的形式替代，由于两种制冷方式都采取类似的水平送风的方法，机柜上下的进风温度一致，节省能耗。

对于采取微模块数据中心USapphire MDC的建设方式—

在配电方面，采用模块化UPS或者高压直流系统，对于采用高压直流系统，微模块部署采取高压直流系统内置于微模块内部的方式，其中开关电源柜输出240VDC（标称），架顶式PSU提供12VDC输出，同时内置电池系统；在制冷方面采用冷水机组+列中制冷空调末端的方式，水平送风。冷热通道封闭，通过列中空调末端进行冷热交换。

对于采取微云系统USapphire MINI的建设方式—

在配电方面，微云系统MINI支持高压直流系统，电池统一放置在电池间和配电间的240VDC输出并联，为微云系统配电；在制冷方面，微云系统MINI由于只有风扇背门提供换热，需要利用环境冷量制冷。对于多套微云MINI组成的机房，建议采取背对背放置，热通道封闭的方式。可以采取冷水机组+精密空调的传统制冷方式，或者采取新风系统制冷。对于采取新风制冷的方式，在微云系统MINI 27℃进风温度的条件下，可以最大利用新风等自然冷源，全年综合PUE能达到1.2左右；同时建议采取机柜前上送风的方式，提供大风量的输出。