綠色IT 機房省電37招

在倡導綠色IT的趨勢下，如何節約成本，下降IT能耗成爲企業率先關注的方面。如何以最快、最直接、最見效的方式下降企業的PC機、服務器等IT產品的能耗，也是企業IT管理者天天左思右想的事情。爲讓企業的IT儘快實現綠色，咱們整理出由小至大的IT省電祕招100招，讓IT人員能夠了解到在採購IT設備或是建置機櫃與機房必需要考慮哪些IT節能方案，前面介紹了「IT設備省電的44招」（http://cio.it168.com/a2008/1118/211/000000211190.shtml），本篇介紹「機房省電」下一篇介紹「辦公室省電」。

空調冷倒是機房的耗電元兇

    若是要節省機房的耗電量，首先要先了解機房用電量的分佈。以1個大型數據中心爲例，耗電量最高的地方就是服務器，佔總體機房用電量的46.2％，位居機房用電量第二高的項目，竟然是空調冷卻，達30.8％，也就是說，若是解決服務器與空調冷卻的耗電量，加起來就可解決77％的機房用電。 

    IBM全球信息科技服務事業部信息系統架構規畫師鄧南品，以他27年協助企業建置或改善機房的經驗，若是要節省機房的用電量，就要從改善空調設計着手，但空調設計是基礎建置，若是一開始沒有規畫完善，等到機房建置完畢纔想到要改善，就爲時已晚，能改善的空間就是至關有限，因此不如一開始就將節能的概念融入機房設計。鄧南品認爲，一個節能的機房，最重要的就是要創建起冷熱通道，避免混風，纔可提升機房空調冷卻的效率。文⊙林文彬

第44招 機櫃挪位，創建冷熱通道——若是你有2排的機櫃，因爲機櫃的前方爲進氣口，後方則爲散熱孔，若是機櫃的正面都是朝向同一面，前方機櫃的熱量就會被後方的機櫃吸入，形成後方機櫃溫度太高，也所以，機櫃的擺放必須面對面、背對背，也就是說，兩個機櫃的正面能面對面，創建起冷通道，而兩個機櫃的背面也是背對背，創建起熱通道，這樣一來，就可強化空調冷卻的效率，避免冷空氣混和熱空氣形成混風現象。

第45招 隔離冷熱通道——創建冷熱通道後，因爲每一個機櫃距離空調系統不一，若是送風距離過長，也容易形成混風的情況，最好的辦法就是封閉全部的冷風信道，在冷風信道中，在全部機櫃上方用隔板封閉起來，冷風通道的兩側用門來封閉，徹底阻隔冷信道與熱信道交流，避免發生混風現象。

第46招 避免在冷風通道兩側裝設冷氣——通常大型的機房都是下吹式機房，也就是冷空氣透太高架地板，由下往上將冷空氣送入機櫃中，爲了強化熱通道迴風的效率，若是在冷信道兩側裝置冷氣，則沒法有效吸走熱氣，不如在熱通道的兩側裝設冷氣，將機櫃散發出來的熱量直接由熱信道送至空調系統中。

第47招 定時清潔高架地板底層——不少機房建置完畢，就不多會清理高架地板底層，若是高架地板存有任何灰塵或泥沙，都會透過蜂巢板，吹入IT設備中，容易形成IT設備故障，讓IT設備的風扇積灰塵，進而下降轉速，形成系統溫度太高，提升電力支出。

第48招 移除高架地板的線路阻礙——高架地板下若是有太多的網絡線或電源線，就會阻礙氣流的流動，下降冷卻效能。因此，時常檢查高架地板的纜線，移除不用的纜線。

第49招 高架地板加高，避免形成風壓——高架地板的高度越低，氣流的壓力就會越大，造成風壓。機房的風壓大，會形成距離空調系統越遠的機櫃，冷風量越大，反之，距離空調系統越近的，風量就會太小，於是容易形成過熱，致使電力的浪費。

第50招 蜂巢板的位置要越接近機櫃越好——高架地板蜂巢板的設置位置，要儘量的接近機櫃的進氣口。就是儘可能讓冷空氣能進入冷通道中，併產生足夠的風壓，纔可有效率的降溫。

第51招 採用變頻式冰水主機——相較於傳統空調，冷氣壓縮機運轉後，每分鐘的轉速是固定的，但變頻式冰水主機透過轉速的改變，當機房須要較多的冷空氣則強化轉速，當機房有足夠的冷氣需求，則可下降轉速，達到省電的目的。

第52招 平行式散熱架構——傳統的下吹式空調透太高架地板將冷空氣送入機櫃，但隨着服務器所散發出來的熱量愈來愈高，傳統的下吹式空調已經沒法應付。APC推出的水平式冷卻系統，則是在數臺機櫃間，裝置1臺In-Row冷卻機櫃，冷空氣並非從高架地板送出，而是透過冷卻機櫃，將冷空氣平行送至各機櫃，因爲冷空氣氣流路徑較小，也提高空調效率，下降用電量。

第53招 定時檢查空調系統的負荷量——必需要定時檢查機房總體的冷卻效率，確保機房內全部的IT設備用電量並無超過空調系統的負荷度，由於IT設備每花費1瓦的電力就須要1瓦的散熱效能，若是空調冷卻沒法負荷，就會形成系統過熱，輕者增長耗電量，重則致使系統不穩定。

第54招 採用天然進氣法——若是能採用天然的冷空氣，就能沒必要花錢又可達到冷卻。不過，要採用機房外部的空氣，攝氏溫度必須低於10度，以臺灣的氣候條件，只有冬季寒流來，纔可能達到低溫的條件。
 

第55招 加裝氣流輔助設備——若是有建置高密度機櫃的機房，高密度機櫃容易產生熱點，能夠在機櫃後方加裝氣流輔助設備，這樣一來，熱空氣就不是透過熱通道將熱帶走，而是透過氣流輔助設備，將機櫃的熱量集中直接往天花板排送，加速機櫃的的散熱速度。

第56招 挖開天花板，看成熱通道——要徹底隔開冷熱信道，除了封閉冷信道外，也能夠透過天花板的空間看成是熱通道。比方來講，透過氣流輔助設備，在機櫃的上方各挖開足夠排放熱空氣的空間，將全部機櫃所產出的熱量，都透過天花板來集中，再流回空調系統來冷卻。

第57招 用傳感器監控機房溫度——機房內每個IT設備的冷卻溫度不一樣，比方來講，1臺服務器須要空調18度，但網絡設備只要20度，但機房爲了配合這臺服務器，而必須設爲18度。HP就透過感應器來監控溫度， HP的數據中心建置7,500個傳感器羣組，讓每一個機櫃都能設定不一樣溫度，達到節能。 

第57招 用傳感器監控機房溫度——機房內每個IT設備的冷卻溫度不一樣，比方來講，1臺服務器須要空調18度，但網絡設備只要20度，但機房爲了配合這臺服務器，而必須設爲18度。HP就透過感應器來監控溫度， HP的數據中心建置7,500個傳感器羣組，讓每一個機櫃都能設定不一樣溫度，達到節能。

合理設置機房空間

第58招 小型化模塊機房——過去，你們都認爲機房要建越大越好，但大型機房因爲機房的單位面積較廣，容易讓送風距離過長，形成遠程機櫃冷空氣進氣不足，這個時候，就必需要調低總體空調系統的溫度，形成電力的浪費。視機櫃的負載量，將大型機房區分出數個小機房，因爲機房單位面積較小，迴風的距離也較短，不但能夠達到有效率的降溫，還能夠減小空調費用的支出。

第59招 機房整並——若是減小機房的數量，固然也能夠減小很多的電費，目前包含Intel、 HP、Volvo與IBM等跨國企業，都在整並資料中心。以HP（惠普）爲例，預計在今年將全球300個機房整併到6個，服務器數量也從2萬5千臺減小至1萬3千臺，每一年將可省下10億美圓。透過機房整並，下降服務器與空調的電力支出，進而減低人力管理成本，讓IT投資投注在創新業務上，強化企業競爭力。 

第60招 用擋板隔開機櫃的閒置空間——爲了不機櫃過密，發生IT設備過熱的現象，許多企業都不會將機櫃放滿，而會預留一些閒置的空間，來下降總體機櫃的散熱。機櫃中若是有閒置的機架空間，必定要用擋板隔開閒置機架。

    主要的緣由在於，機櫃的進氣模式爲前進後出，若是同一個機櫃中，有閒置的空間，機櫃後方的熱氣就會透過機櫃中的閒置空間流入機櫃前方，形成混風，也讓IT設備沒法達到有效降溫，目前包含IBM與APC都有推出相關的擋板，除了大廠外，通常製造機架的廠商也會有相似的方案，售價也會相對便宜。

第61招 平均分配高密度機櫃——高密度機櫃若是擺放的位置過於緊密，容易由於熱點，形成機櫃冷卻效率不彰，此時，若是隻是強化冷卻效果，不但形成空調的浪費，機櫃冷卻的效果有限。

    因而，將高密度機櫃平均分配在整個機房環境，比方來講，機房某一個區域，都是擺放負載量不大的機櫃，這個時候就能夠將部分高密度機櫃擺放至該區域，也所以，透過「借用」未充分使用的冷卻效能，不但能夠解決高密度機櫃所形成熱點的問題，透過平均分擔，也減輕空調系統的負荷，更重要的是，也減小空調系統電力的支出。 

第62招 移除沒必要要的機櫃纜線 ——機櫃中的氣流也會由於雜亂未整理的纜線所影響，當機櫃內部的設備愈來愈多時，纜線的管理就會形成難題，不但很難立刻了解每一條纜線的用處，雜亂的管線也會阻礙氣流的流通。 

    因此，儘量移除沒必要要或不須要的纜線，纜線的長度也必須裁切至合適的長度，並將纜線平均分配至機櫃兩旁，避免影響機櫃的散熱。

    此外，導入刀鋒服務器則能夠將纜線的數目減小至最小，以右圖爲例，刀鋒服務器是將數臺服務器整合至單一機箱中，線纜的數目也由於共享的架構，達到最低的需求。

第63招 封閉沒必要要的地板空隙——高架地板除了蜂巢板的出風口外，都必須注意是否有任何漏洞，使冷風外泄，最明顯的例子就是從高架地板延伸至機櫃的纜線，因爲高架地板必須挖開一個空間，讓管線能送到機櫃，要確實注意管線與高架地板間是否有確實封閉，若是沒有，就會致使冷空氣外泄，形成混風。

    沒有使用的線路孔也要記得封好，或是換上沒有線路孔的隔板，避免冷氣從這些漏洞流出。而隔板與隔板的銜接也要注意，緣由在於，若是隔版有空缺或是隔板與隔版間形成落差產生空隙時，就應該補足或更換隔板，避免由於隔板間的空隙，讓高架地板下的冷氣外泄。 

冰箱」給機房降溫

第64招 以水冷機櫃帶走熱量——過去1個機櫃的總耗電量約爲3千瓦，但隨着服務器效能的提高，1個機櫃的總耗電量甚至能夠達到14千瓦以上，傳統的空調將沒法因應高密度、高散熱量的機櫃，也所以，包含 IBM、HP與富士通都推出水冷機櫃。 

    水冷機櫃並不是是新技術，IBM大型主機就是使用水冷技術，透過冷卻水將機櫃所製造的熱量帶出機房外，進而減小傳統空調的支出，達到節能省電的目的。

    IBM全球信息科技服務事業部信息系統架構規畫師鄧南品表示，水冷套件只須要1/4的傳統空調能力，就可達到相同的製冷效果，進而節省空調的支出。

第65招 以冷媒達到更有效的降溫——水冷機櫃透過機櫃後方增長1片5吋長的冷卻門，就如同冰箱後方的冷卻導管，藉由導管將單一機櫃所排放的熱能與冷卻水交換，透過冷卻水直接帶走服務器所排放的熱量，適合高密度與高負載量的服務器應用，如高效能運算等。

    以IBM水冷套件Rear Door Heat eXchanger爲例，就是使用純水進行熱交換，但IBM新一代的水冷套件系統則是使用冷媒來取代純水。IBM表示，相較於純水，冷媒能交換的熱量更多，也提高水冷套件的降溫能力，相對來講，更適合高散熱量的系統運做，相對來講，空調冷卻的重要性也就愈來愈低。
 

第66招 減小進入機房的次數——機房就如同冰箱，進出次數越多，對於空調冷卻系統的負擔也就越大，以電源供應器廠商臺達電子爲例，就是透過下降進出機房的次數，來減小空調的浪費。 

    臺達電子信息到處長朱漢安表示，每當有人員進出機房，機房的空調就會隨着開關門而形成浪費，臺達電子就透過管制進出，來約束進出機房的次數，除了能夠下降空調的電力成本，也提升機房的安全管控。

第67招 機房不要用電風扇降溫——不少人遇到機房某個機櫃溫度太高時，就拿電風扇來企圖下降該機櫃的溫度，但你必須知道，電風扇反而會形成空調的負擔。緣由何在，電風扇只能有效降溫某一機櫃的溫度，若以總體機房環境來看，電風扇不但不能解決降溫，反而破壞冷熱通道的架構，形成更嚴重的混風。
 

誰用電，誰付錢

第68招 慎選電價契約——用電量大的企業都會採用臺電的契約用電制，只要尖峯用電超過裝置契約時，就會罰款2至3倍，這表明有效控制機房的用電量將可省下一筆電費。

    臺電提供的時間電價，也適合須要24小時提供服務的企業內部單位或設備，使用此類的計價方式，能在離峯時間省下25％的電力。不過，要作到這點並不容易，企業必須能掌握各類設備的總體用電量，可以精準掌握用電量，纔不會被罰款。

第69招 機櫃閒置，蜂巢板必定要作好密封——預留的機櫃空間，必定要注意到是否確實作到密封蜂巢板。設置蜂巢板是爲了日後擴充的需求，因爲閒置的機櫃並不須要冷氣空調，但若未密封蜂巢板，則是徒增空調電力，形成空調系統的負擔。最簡單的作法，能夠拿膠帶將閒置機櫃所在的蜂巢板所有封死，讓機房能更有效率的降溫。
 

第70招 確實量測機房溫度——若是機房未裝置傳感器，必定要確實作好溫度的量測。首先要量測的是機櫃與機櫃間的溫度，也就是冷熱信道的溫度，必需要每間隔4個機櫃量測一次溫度。 

    除了機房溫度，也必須量測機櫃內部的溫度，機櫃溫度的量測方法，必須在機櫃的底部、中間與頂端，各量測一次，這樣一來，就能夠了解機房內部全部IT設備的溫度情況，避免由於系統的過熱，浪費電力的支出。

第71招 高架地板底部不要有纜線——高架地板一般會有其它用途，如散熱管路與網絡電纜等，最理想的情況下，這些纜線都應該高於地面。

    也就是說，纜線的位置必須在高架地板的頂部，主要的緣由在於，冷空氣比較重，高架地板的底部，必須留作冷空氣流通的信道，若是在高架地板的底部設置纜線，這些纜線會阻礙冷空氣的流通，也所以，高架地板的底部必須預留足夠的空間，才能作到有效降溫。
 

第72招 誰用電，誰付錢——除了製造業外，企業中最高耗電量的地方一般是機房，但大多數的企業機房管理人員並不清楚機房的耗電量，主要的緣由，在於總務部門負責企業內部全部電力費用的支出，因爲電費並不是由IT部門負責，因此，IT人員並沒有法詳實瞭解機房的用電量。 

    隨着電費的不斷調漲，有愈來愈多的企業或機構，開始在機房裝置電錶，如臺達電子與臺灣大學。以臺達電子爲例，在機房裝置電錶，主要的目的，除了瞭解機房實際的用電情況，更但願能瞭解臺達電子導入節能IT設備所帶來的效益。

    臺灣大學則是在每一個建築物裝設數位電錶（以下圖）來量測每一間建築物的耗電量，固然也包含負責全校IT服務的計算器及信息網絡中心（計資中心），該單位在重要的用電區，如機房、計算機教室與辦公室裝設電錶，用來監控各區域的耗電量。

    臺大計資中心透過電錶能夠了解到最耗電的地方是冷氣與機房，一天的耗電量分別爲8千多度與6千多度，辦公室與部分計算機教室的耗電量僅1千多度，也所以，臺大計資中心透過導入刀鋒服務器、服務器虛擬化、無硬盤系統，以及要求隨手關機與關燈，針對用電量高的區域，導入節能的 IT設備，節省總體用電量。
 

慎重選擇機房設備

第73招 能測電力的PDU——你知道你的機房耗多少電嗎？力登PDU電源管理裝置Dominion PX系列，除了能夠量測每一個插座的電力消耗，配合KVM的運用即可彙整機房的總耗電量，力登計算機表示，機房的耗電量佔總體的企業用電量的比例愈來愈高，透過智能型電源管理裝置就能作到電力的量測。

第74招 採用無變壓的UPS設備——隨着企業規模的擴增，IT設備的採購量也會跟着遞增，設備越多，就須要更多的UPS設備來強化電力系統的穩定性與可靠度。

    目前有愈來愈多的廠商推出無變壓式的UPS設備，可讓整機效率提高至90％，相較於傳統的UPS，效率只有75％至85％，透過無變壓器的UPS能更有效率的使用電源，讓每一度電都花費在系統運做上，進而下降電力成本。

第75招 使用高轉換率的UPS設備——UPS與電源供應器同樣都須要注意轉換率的問題，轉換率越高的UPS，能源轉換的效率也就越好，固然也能夠省下大筆的費用。

    不過，目前市售的UPS設備雖然號稱轉換率可達90％以上，但機房使用的UPS都會有備援機制，也所以，使用率每每不到50％，在低負載的情況下，UPS的轉換率也都不到50％，也所以，在採購 UPS時，還必需要注意低負載情況下，電源轉換的表現。
 

第76招 機房的IT設備儘可能選用220伏特的電力——你知道嗎？處理器每花費1瓦的電力，實際上你所繳納的電費是1.79瓦，主要的緣由，在於電力旅行。電力從臺電送到企業機房，機房再送到每個 IT設備的零組件，須要通過至關多道的電力轉換，比方來講，UPS設備、電源供應器等，在一連串的電力轉換過程當中，就必需要浪費掉至關多的電力，也所以，要省電就是要減小電力的轉換。以服務器爲例，能夠選擇110或220伏特的電力，但爲了減小電力轉換的次數，儘可能選擇220伏特，就可達到省電的目的。

第77招 更新老舊的電力系統——臺灣大學計算器及信息網絡中心從今年起更換使用30年的電力系統，因爲老舊的電力系統所浪費的電力至關驚人，藉由全新的供電系統，如整併線壓、更換高效率的電壓設備與總線主幹線等設施，來改善總體供電環境與質量，提高使用功率，進而達到節能省電的目的。

第78招 選用省電燈具——日光燈是目前最省電的選擇，在燈具的選擇上，越細的日光燈管，如T5規格，會比通常的日光燈管省電。採用電子式安定器，會比採用傳統安定器的日光燈省下2至3成的電力。此外，在規畫須要照明的區域時，使用儀器量測辦公區域的照度，也能夠節省燈具的支出。

第79招 機房採用感應式燈具——廣達計算機是一間從筆記型計算機制造起家的公司，他們不僅重視筆記型計算機的省電，連廣達計算機位在林口總部也是至關注意節約能源。以機房爲例，上班時間因爲人員頻繁進出機房，廣達計算機並不會關閉機房的燈光。到了晚上，人員進出的次數將會降至最低，爲此廣達計算機裝置感應式燈具，當人員進入機房，感應式燈具纔會自動打開，人員離開後會自動關閉，達到節能省電的目的。
 

第80招 選擇模塊化的UPS設備——IT設備會隨着企業業務的增長而擴增，固然企業在選購 UPS設備上，爲了達到備援與擴充性，都會選購大型的UPS設備，這也讓UPS使用效率都低於30％，APC機房建置顧問張明章表示，當UPS負載率低於30％，能源的轉換效率就會低於50％，形成電力的浪費。 

    爲了解決UPS設備負載量太低的問題，目前各家UPS廠商都推出模塊化UPS設備（如右圖），張明章表示，能夠把模塊化UPS設備想作是刀鋒服務器，若是有1臺刀鋒機箱，能夠安裝16臺刀鋒服務器，因爲業務規模不大，只能用到5臺刀鋒，將來若是業務擴增，仍是有足夠的空間安裝刀鋒服務器，這麼一來就不會有閒置的服務器，強化服務器的使用率，而模塊化的UPS設備就相似刀鋒服務器擴充的概念，能夠視機房的電力需求，動態的增長UPS設備。

    比方來講，若是有1臺模塊化的UPS，但機房的IT設備就只使用10千瓦的電力，也所以，能夠先採購2個10千瓦的UPS模塊，並設爲互爲備援機制。

    這麼一來，每一個UPS設備的使用率就可達到50％，達到50％的UPS設