范炬：大唐移动给力绿色数据中心

    【IT168 资讯】能源问题已经成为困扰全球的一个问题，而其中IT所耗费的能源比例也在逐年升高，2010年全球数据中心的用电量已经达到全球用电量的1.3%，随着大规模云计算的兴起，能源问题也越来越凸显。到底我们应该怎么做，应该朝什么方向努力?9月15日，中国绿色数据中心技术大会上，大唐移动通信设备有限公司总体部总经理范炬的讲演或许给出了一些答案。具体原文如下：

▲大唐移动通信设备有限公司总体部总经理 范炬

　　大家好，很高兴在这里跟大家做一个交流，我是来自大唐移动公司的范炬，我的题目是“大唐移动助力绿色数据中心”，我昨天改了一个字，借用咱们互联网上比较时髦，很有力量的词汇来表达我们在绿色数据中心愿意多做贡献的决心，修改一个字之后的标题叫“大唐移动给力绿色数据中心”。

　　我演讲的内容包括三个部分，首先是数据中心的节能分析，包括它的节能方向和节能重点。第二，介绍一下我们在数据中心综合的节能解决方案。第三部分，我们一直是无线主设备的供应商，在绿色机房方面做一点分享。

　　去年“十一五”的末期，很多地方节能减排眼看完不成指标，纷纷都拉闸限电，所以在“十二五”期间，压力更加的严酷。

　　在今年的8月份，美国的斯坦福大学教授做了一份报告，在2010年全球数据中心的用电量已经占全球总用电量的1.3%，未来五年数据中心的电能仍将增长56%。数据中心的耗能增速是放缓了，尽管如此，数据中心的耗能还是非常可观的。

　　云计算的火热带动了数据中心的建设，在中国，当前有70%云计算的市场份额投在基础设施建设，包括机房，服务器，都是在IaaS层面以下，作为中国来说，未来云计算推动，像IDC这样的基础设施建设，已经成为了不争的事实。

　　这是国内云计算产业投资规模。大家可以看这个图，都有显著的上升趋势。

　　这张片子是半个月之前在中关村软件园召开的中国云计算基地联盟成立大会，当时有19家云计算中心参会，我看在座的也有几家来到了现场，大部分是集中在东部和沿海地区，这种布局也有很多专家认为是不太合理的。以上的分析我们可以看到一个矛盾，一方面是日益下降的一个能耗的要求，另外一方面又是一个不断日益增长的数据中心建设的要求，一降、一升，两者之间有很大的矛盾，能耗问题是制约数据中心发展的重要问题。我们的现状，第一，数据中心的能耗比较大，第二，随着节能降耗的要求，电力供应很紧张。第三，在综合解决方案方面有待改进。另外，在绿色节能的设计标准上有待于完善。

　　刚才说的一降、一升这样一个矛盾靠什么来解决呢?就是靠节能降耗，我们分析一下构成比例，主要在IT设备的能源消耗，制冷系统的能源消耗，这两个加在一起占到了80%以上。针对这两个能源消耗的重点，我们也针对这两个重要的方向，第一，关于IT设备的节能，采用低能耗的主设备，这是最重要的节能措施。除此之外，我们采用云计算的技术，可以使得自然利用率提高，同样负载情况下，总能耗是降低的。基于热设计的节能降耗综合方案，也可以显著降低IT设备能耗。

　　再有是针对制冷系统，可以显著降低制冷系统的能耗。

　　所以说有两点结论，第一，热设计在IT设备能耗和制冷系统节能这两个数据中心最关键的节能降耗的要素当中都能起到关键作用，所以说基于热设计的解决方案，可以大幅度降低PUE值，从而降低了数据中心的总能耗。第二点，云计算技术的提升，可以使资源利用率提高，同样负载下能耗也是降低的。

　　我再介绍一下大唐移动对于数据中心节能的综合解决方案。我们的设计基于热设计的技术，关于热设计技术手段可以分两部分，第一是散热，第二是节能。散热的话，我们突破了气冷却系统制冷的瓶颈

　　我们基于热设计的综合解决方案，录用保险部分，第一是经验指导，第二是理论分析，第三是虚拟仿真，第四是实验模拟。

　　我们在理论分析中会引用两个理念，第一个是模块化理念。在制冷方面，我们采用水冷，解决好密闭性，水路的设置，水泵等问题。

　　虚拟仿真，虚拟仿真是重要的节能设计手段，在设计各阶段的合理运用，可以大大减少设计后期的整改和实施风险，降低设计成本和开发时间。仿真之后还需要后续实际测试的结果来验证。我们的仿真包括两个部分，第一是设备级的仿真，第二是环境级的仿真，对于设备级的仿真而言，是对单个设备的仿真，获取温度场、流场、压力场等数据，作为下一步环境仿真的基础数据。

　　仿真结果的应用对设备级仿真，可以通过风机的排列，风道的设计，挡风板的设置，可以达到最优的散热效果。我们把全体的设备和整个机房相关因素都放在仿真系统当中去，进行环境型的仿真，整体目标要达到整个数据中心最小化的制冷需求。同时，还会解决一些局部的问题，保障所有的机架的入口，房间各个角落温度都可以控制在一定范围，并且消除局部过热的可能性，避免设备故障或者停机。

　　我们所做的一些工作，一个是气流分析，通过气流分析优化空调的效能，避免出现类似这样的气流短路的情况，更加充分的利用空调制冷的能力。

　　冷热通道的设计，通过热仿真达到最优的冷热通道的配制，包括设备的间距，机架排队的长度，一些尺寸等相关参数。

　　通过环境级的热仿真，得出的结果是我们可以得到整个数据中心的整体散热解决方案，包括气流的情况，热点的位置，机柜设备间距，冷热通道的配制，空调系统性能参数等设计结果。

　　最后一个设计的方法，我们是采用实验模拟，这是更进一步了。直接采用实际模拟阶段，对整个设计方案进行评估和优化，可以优化验证之前所做的无论是理论分析、经验指导还是模拟仿真的结果，来进行调整和优化。优势也是适用于各个阶段，也是相对来说是低成本，高效率的。

　　制约条件，做这样一个实验室的模拟仿真系统，一定要确保与真实环境有很高的物理相似性，但是难度是比较大的。模拟实验的精度也依赖于我所说的实验模型。

　　这是我们的设备。

　　我们公司是传统的主设备厂商，之前是做第三代移动通信的接入设备，包括热设计和系统解决方案上具有比较丰富的经验。在数据中心的设计阶段，我们可以预测气流的组织，温度的分布等等数据，在改造阶段，我们也可以仿真分析，原来的气流和温度分布的问题，然后进行相关的优化。我们所具备的这样一套软硬件系统，以上是对我们数据中心节能降耗综合解决方案，以及我们实验室的简短介绍。

　　像我们大唐移动这样的一个一直在做无线通信的厂商，其实在移动通信也在走一条绿色路线。移动通信无线接入网，就是平时手机信号接的基站，也是在向着绿色云计算这种方向演进，这将是移动通信领域的一次革命，也是一个发展趋势。绿色计算的移动通信网络，将使得成本和运维更加便捷，同时，开放的云计算平台更利于系统的演进以及与互联网、物联网的融合。

　　大唐移动在移动通信绿色演进方面的研究：

　　第一，基站集中运维技术以及基站平台虚拟化技术。

　　第二，无线接入网机房的绿色云计算技术。

　　我们再看一下基站，基站分布式部署，方圆几百米，几公里就需要部署一个基站以及基站机房。因此，需要有大量的站址，这样造成能耗很高，据统计，无线介入网70%的能耗在于基站及基站机房的空调，因为他们数量巨大。下一步应该会把基站进行集中的放置，主要是基站当中BBU的部分集中放置在统一的机房，很多面积只需要一个中心机房就可以了，这样就可以大幅度的降低能耗。而集中放置与处理的基站，可以方便的实现无线资源的统筹调度，无线资源利用率提高。

　　再下一步演进，以前移动通信基站比较特殊，采用的是通信专用的处理器平台，因为要保证快速的计算和通讯能力。但是随着研究的深入，在不久的将来肯定会出现通用式的平台，我们也在做这方面的研究，将来可以使移动通信的软件，所谓软件无线电成为可能。一旦基站虚拟化平台也变成了通用虚拟化之后，乃至于普通的物联网、互联网这些数据，都可以共享通用资源，这样就提高了移动通信机房的利用率，进一步降低了能耗。

　　最后一步，基站平台虚拟化之后，就形成了云计算，我们会引用云计算技术，发挥它的优势，包括资源的调度，服务的灵活部署，弹性的扩充和升级，包括建设和维护成本的降低，资源利用率会不断提高。所有这一切一定导致整体的能耗。

　　我们简单回顾一下移动通信机房演进至绿色云计算的步骤。现有的无线接入网，首先是要解决基站平台集中处理的问题。第二步，通过通用化处理器的采用，解决基站平台的虚拟化技术。第三步，虚拟化的基站平台，采用云计算技术，从而大幅降低能耗。

　　总结一下我刚才的内容，第一，我们对数据中心节能做出的分析，第二是大唐移动综合节能解决方案，第三是移动通信机房绿色演进路线。

　　以上就是我今天的发言内容，大唐移动愿意携手各个合作单位以及客户，共同推进数据中心的绿色节能工作，谢谢大家!

（编辑：ASP站长网）