電能的使用不是數據中心的典型設計標準，也沒有作為一項開支得到有效管理。但在數據中心的生命周期內，電能成本可能會超過包括 UPS 在內的電源系統的成本，也可能會超過 IT 設備的成本。 如果電能成本可以得到有效控制，將幫助客戶節約大量資金。在設計新設施時可以實現最大程度的節約，但現有的和改造的設施也可以實現某種程度的節約。在設計新數據中心的過程中，只需進行簡單且不需成本的決策，便可以節約20-50%的電費；如果系統化進行設計，則可以減少多達90%的電費。

    數據中心使用的能源只有大約一半甚至不足一半消耗在 IT 負載上。另一半消耗在包括電源設備、冷卻設備和照明設施在內的網絡關鍵物理基礎設施 (NCPI) 設備上。能源消耗降低有兩種形式：一種是只避免能源消耗，但不會降低功率容量需求；另一種是也會降低安裝的功率容量?？杀苊馐褂媚茉吹唤档桶惭b功率容量的節能通常被稱為“暫時性節能”，可降低安裝功率容量的節能被稱為“結構性節能”。在數據中心，結構性節能效果約為暫時性節能的兩倍。

    事實上，通過降低能源消耗就可以降低與功率容量相關的成本以及能源成本。也就是說，如果一種實施方法在許多情況下可以節約電能，則它也能夠減少 NCPI 基礎設施成本（主要由負載功率需求引發）。此外，暫時性降低能源消耗與永久性降低能源消耗是不同的。暫時性節約（例如減負載或服務器電源管理）可以降低電力成本，但未必降低 NCPI 系統的額定功率和相關的 NCPI 基礎設施成本。永久性或結構性更改（如高效率服務或高效率 UPS 系統）可同時降低電力成本和基礎設施成本。

    IT 設備能源消耗的降低

    顯而易見，能耗主要來自 IT 設備的電能開銷。IT 設備的能耗直接導致電費開支，并由于要求配備同樣消耗相應電量的各種電源和冷卻設備而導致間接的電費開支。因此，所有 IT 人員均應注意控制 IT 設備的能耗。 用戶可以從運營措施和規劃措施兩方面入手，系統化地降低能耗。 

    運營措施：淘汰某些 IT 系統

    大多數數據中心仍有舊的技術平臺處于運行中，供進行存檔或研究之用。實際上，大多數數據中心都有一些應用服務器在運行，但根本沒有用戶。盤存這些系統并制定淘汰計劃是很有用的。在許多情況下，即使系統沒有實際淘汰，也可以使其脫機并關閉。用戶可將多個舊技術平臺上的應用合并到新服務器上，從而大幅度減少服務器總數。這樣做，一般可以降低多達 20% 的能耗。即使未減少占地面積，但因用戶部署的 IT 設備密度更高，恢復的功率容量也非?？捎^。 

    運營措施：以高效的方式使用現有系統

    如今，大多數新服務器都具有電源管理功能。也就是說，它們可以在計算負載下降時降低能耗。這在幾年前是不可能的事情，那時，幾乎所有 IT 設備的能耗都是恒定不變的，且與計算負載無關。用戶應當了解 IT 技術的這一變化，并了解其 IT 系統上電源管理功能的狀態。在可能的情況下，應在具有電源管理功能的所有設備上啟用該功能。需要注意的是，許多設備制造商提供的設備在默認情況下禁用這些功能。這可能需要升級應用程序，以確保其最大程度地利用電源管理功能。電源管理功能可以降低總用電量，但不能降低功率容量需求。         運營措施：遷移到更節能的計算平臺

    遷移到電力效率更高的平臺是降低能耗的另一種有效策略。大多數數據中心都有已投入使用 3 至 5 年的所謂“低密度服務器”。通常，這些服務器每臺消耗的電能與如今的刀片式服務器相當或更低，而每臺的體積要大得多。從傳統服務器逐臺遷移到現代的刀片式服務器通常并不能降低總能耗，甚至有可能增加能耗。不過，這種遷移可以實現高得多的服務器組合密度。刀片式服務器產生的熱量并不比同等的 1U 服務器多，但產生熱量的面積更小，這會導致排熱問題，因此會使人覺得刀片式服務器產生的熱量過多。 

    在規劃新服務器部署時，使用刀片式服務器而非其他形式的服務器通常會降低 20% 的能耗。這是因為通常刀片式服務器的電源效率更高，并且能夠共享某些開銷功能，如風扇。需要了解的是，與其他服務器形式相比，在新部署設備時選擇刀片式服務器形式可以降低能耗，但刀片式服務器的能耗并不一定比舊服務器低。 

    通過上述討論可以看出，從現有服務器技術進行逐臺服務器的遷移并不一定會明顯降低能耗。若要確定通過逐臺遷移到刀片式服務器來節能的可能性，應該將現有服務器的能耗與所提議的任何刀片式服務器的能耗進行比較。而且，還應比較兩種服務器的性能，以便用每瓦性能指標加以衡量。不難發現，遷移通常并不是降低能耗的最有效手段。至于新服務器技術幫助降低能耗的主要方法，一是通過合并服務器上的應用來減少服務器總數，二是對服務器進行虛擬化。

    規劃措施：虛擬化

    服務器虛擬化可大幅降低 IT 功率需求。虛擬化幾乎總是能夠大幅度減少所安裝的服務器數量。消除一臺服務器可以產生約 200 至 400 瓦的結構性節能，具體取決于所使用的技術。因此，每消除一臺服務器，每年可節約能耗約為 380 美元，這一結構性節約在10年內節約的總TCO成本約為每臺服務器7680美元。這一節約數額明顯大于服務器本身的成本。

    規劃措施：標準化

    即使未使用虛擬化，對節能服務器實行標準化也是一種非常有效的方法。如今，刀片式服務器是電力效率最高的服務器形式。不過，一個刀片式服務器系統可以使用的刀片形式在性能和能耗方面差異巨大?；诜掌鞯膽玫男阅苄枨笸y以事先預測，因此，用戶往往會以大量增加能耗為代價來指定盡可能高的性能。

    如果服務器已經虛擬化，那么使用性能最高的服務器的策略一般是最大程度地降低總體能耗的最佳途徑。不過，如果根據應用來部署服務器，則應當使服務器的性能與應用需求相匹配，這樣才可以做到節能。

    對刀片式服務器系統實行標準化并根據應用來部署服務器的用戶，可以選擇對兩臺刀片式服務器實行標準化，即一臺高性能/高功率刀片式服務器和一臺低性能/低功率刀片式服務器。能耗范圍可以大于 2:1。合乎邏輯的策略是，默認情況下，在低性能刀片式服務器上部署應用，而僅在需要時，才遷移到高性能刀片式服務器上。刀片式服務器便于預配置，這使上述過程變得很容易。通過這種方式，典型的商業數據中心可以節約10%或更高的結構性IT負載能耗。

    NCPI設備能源消耗的降低

    根據負載適度規劃 NCPI 系統的規模，使用高效的 NCPI 設備，以及設計節能的系統，可以降低 NCPI 設備的能源消耗。在采購過程中，用戶可能會對 NCPI 設備的電力效率有所了解，但實際情況是，制造商提供的數據一般不足以用來確定實際的能源消耗差異，而且，與選擇合適的NCPI設備相比，適度規劃系統規模和系統設計兩者對耗電量的影響都要大得多。

    適度規劃規模

    在可供用戶使用的所有方法中，根據負載適度規劃 NCPI 系統的規模對 NCPI 的耗電量影響最大。大多數用戶都不知道，不管是否存在 IT 負載，電源和冷卻系統中都存在固定的損耗，而且這些損耗與系統的總額定功率成正比。在典型安裝中，這些固定損耗是 NCPI 耗電量的主要形式。在 IT 負載很小的安裝中，NCPI 設備的固定損耗通常會超過 IT 負載。一旦 NCPI 系統規模過大，固定損耗占總電費的比例就會提高。對于其負載僅為額定負載的 30% 的典型系統，每千瓦 IT 負載每年的電力成本約為 2,300 美元。如果根據負載適度規劃系統的規模，每千瓦IT負載每年的電力成本降至大約1440美元，電力成本節約38%。

    在實際安裝中，適度規劃規模有可能減少多達50%的電費開支。適度規劃規模所具有的突出經濟優勢是業界紛紛采用模塊化、可擴充的NCPI解決方案的主要原因。         節能的系統設計

    系統設計對數據中心的電力消耗具有巨大的影響，由相同設備組成的兩個數據中心的電費開支可能會有明顯的不同。因此，系統設計在決定數據中心效率方面所起的作用甚至超過了電源和冷卻設備的選擇。與空調相關的問題通常會使數據中心在NCPI上的能耗為所需的兩倍。根據標準化設計獲得完整的NCPI系統，包括預先設計、預先測試并指定規格的模塊，將成為未來規劃和建設數據中心的標準方法。

    使用高效的NCPI設備

    盡管與 IT 架構、NCPI 適度規劃或 NCPI 系統設計相比 NCPI 設備（比如電源和冷卻設備）的選擇對系統總耗電量的影響較小，但在設計節能高效的數據中心時，設備的選擇仍然是一個重要因素。 即使是在相同條件下運行的相同類型的 NCPI 設備，彼此的電力損耗也存在巨大差異。例如，美國電力研究所的一篇論文稱，在 30% 額定負載條件下工作的不同 UPS 系統的損耗介于 4% 到 22% 之間，相差達 500%。

    降低總能源消耗的可行方法

    適度規劃NCPI、服務器虛擬化、更高效的空調架構、空調的“自然冷卻”模式、更高效的地板布局、更高效的電源設備、合理調配空調、正確布置通風地板磚、安裝節能照明設施以及安裝擋板，以上10種措施均可用于數據中心降低電能消耗。其中，部署更高效的電源設備可助力企業數據中心節約成本高達4-10%。在典型負載下，全新的UPS系統比傳統UPS的損耗低70%。

    APC公司提供的英飛中央管理器為企業提供了一個用戶友好的環境來監測全公司范圍內多個不同供應商的物理基礎設施，包括供電，制冷，物理威脅以及樓宇控制等；英飛中央管理器的實時監測、用戶自定義報告以及即時故障通知和升級功能使得運維人員能夠迅速對可能影響IT系統可用性的關鍵基礎設施事件做出評估和決策；對于英飛中央管理器關鍵信息的集中存儲，允許從網絡上任何地方由多個用戶同時訪問，并生成一個物理基礎設施的統一視圖；通過添加設備許可證、附加的視頻監視、容量管理和變更管理模塊，以及與企業和樓宇管理系統的集成，英飛中央管理的開放和靈活的架構允許企業隨著業務的變化而進行擴展。這款軟件還集成了全面的軟件開發套件(SDK)， 能夠盡可能靈活地讓用戶與其他系統實現集成。系統生成的摘要報告可以以不同的新視角實時了解數據中心的健康、規劃和預算狀況等。另外一項實用而又有效的管理功能是，它的警報通知和維護模式能夠確保指定的管理人員迅速準確地收到故障警報通知。

    企業通過使用APC公司的英飛中央管理器，可以提高管理數據中心的綜合能力，強大的管理、計算、監控、報警和智能報表生成功能可以有效的提高數據中心管理效率，比如通過實施掌握機房服務器負載強度，配合APC InRow智能制冷系統，根據“熱點”的熱度和轉移情況，實現“按需制冷”，節省大量電力。通過對數據中心各項工作進行高效的管理，最多可謂用戶節省三分之一的電力成本?？梢哉f，低碳現在就是成本優勢，就是生產力優勢。 另外，英飛中央管理器可以通過郵件和短信的形式向數據中心管理人員報警，提示機房潛在或存在的問題，在一些情況下可以實現無人值守，降低了人工成本的同時，也提高了管理效率。 

    數據中心的電力成本是一項巨大的運營成本，這一成本可以管理，也應該加以管理?，F有數據中心的電力消耗可以通過各種低成本方式加以降低，但主要還是通過遷移到更節能的計算平臺這一手段。對于新的數據中心，在IT架構和NCPI架構方面還可有其他選擇，從而獲得更大的節約效果。事實表明，與數據中心的傳統設計方法相比，成本節約機會非常巨大，而實現這些節約所需要的投資卻很少，在某些情況下甚至無需投資。■