“汉云.绿色云”无传统空调数据中心 节能技术介绍 江苏汉云信息科技有限公司 2012-09-01,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,技术背景 外气导入型无空调数据中心节能技术,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心类型,大量设置网络服务器类型 传统魔法瓶型、谷歌集装箱型、雅虎的鸡舎型,专门为通讯而设计的稳定性高的类型 银行、军事、通讯,放置、冷却超级计算机的类型 Earth Simulator、 Bluegene、SX-8,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,2000年左右 密闭型 （魔法瓶型）数据中心,发电机,重油储备,不间断电源 （电池）,电力公司,服务器装载,1 Rack 2KVA； 2U 160W服务器 10台/Rack 100rack 合計 1000台 100rack 20HP（56KW)空调6台 发电机利用率为50 500KVA1000KVA,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,2005年左右 密闭型 （魔法瓶型）数据中心,发电机,重油储备,不间断电源 （电池）,电力公司,1 Rack 4KVA； 1U 160W服务器 20台/Rack 100rack 合計 2000台 100rack 20HP（56KW)空调12台 发电机利用率为50 1000KVA2000KVA,服务器装载,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,最新HPC 密闭型 （魔法瓶型）数据中心,发电机,重油储备,不间断电源 （电池）,电力公司,1 Rack 8KVA； 1U 160W服务器 40台/Rack 56 rack 合計 2240台 56 rack 20HP（56KW)空调16台 发电机利用率为50 2000KVA2800KVA,服务器装载,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,云计算 密闭型 （魔法瓶型）数据中心,发电机,重油储备,不间断电源 （电池）,电力公司,1 Rack 16KVA； 0.5U 160W服务器 80台/Rack 56 rack 合計 4480台 56 rack 20HP（56KW)空调32台 发电机利用率为50 2000KVA2800KVA 2-3台 PUE = 3.5,服务器装载,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,空調機,X,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心能耗比,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能手段,减少数据中心空调用电的三种方法: 规范气体流动，提高空气效率 自然冷源利用（Free Cooling） 导入高密度、耐高温50的服务器,汉云.绿色云 国内首家无空调云计算中心,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,云计算IAAS基础平台现状,“云计算”对数据中心的新要求：规模与能耗！ 服务器装机密度低，每千平方米仅 2000 台 - “空间局限” 全世界数据中心每天耗电超过 6 亿度 - “能源瓶颈”,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,汉云原创核心技术1： 气体环流温控技术,技术目标： 通过调节气体环流，控制空间内温度，降耗25%。 相关专利：“计算机机房气体环流控温系统：201110359210.6” 在固定空间结构下，根据气流与温度相关性数据模型，通过对气流速度、 气流角度、气压的调节，控制空间内的温度。 “计算机机房气体环流温控装置：201120448656.1” 用于调节气流速度、气流角度、气压的温度传感系统与物理装置。,模块化机房设计,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,汉云原创核心技术2： 自然冷源利用技术（Free Cooling）,技术目标： 根据外气温湿度和室内设备热负荷，确定外气导入量；控制室内的温湿度。 降耗40%。 相关专利：“计算机机房温湿度控制方法：201110365404.7” 在固定空间结构下，根据温度与湿度相关性数据模型，通过改变空间 温度，把湿度控制在一定范围内的技术。,汉云科技外气导入机房设计图,温湿度关联曲线,外气导入风量计算公式,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,汉云原创核心技术3： 耐高温、高密度服务器制造技术,技术目标：设计低能耗、耐高温、高密集度服务器集群；设计高承重机架。 通过以上三项技术，最终降耗60%。 相关专利:“高承重性能服务器机架：201120428341.0”； “高密集度服务器集群单机：201120443187.4”; “高密集度服务器集群外箱: 201120443184.0 ”,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,技术的实施与测试（1）, 模块化 自然风冷却 高密度装机,汉云科技云计算数据中心设计图,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,汉云数据中心的建设,汉云科技云计算数据中心一期实景图, 机房模块化 自然风冷却 高密度装机,一期机房已完工实际，投入超过1000万人民币，可装机2640台服务器。,外气导入实景图,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,汉云服务器（每个机架80-100台、耐高温 ）,集群,机架正面,机架背面,计算节点,汉云数据中心的建设,某运营商数据中心机房节能改造 （2011.11 2012.02） 江苏汉云信息科技有限公司,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,改造前 温度湿度风量 与服务器电耗测定,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,改造前 PUE,空调 风扇 5.2KVA 17台 88.4KVA 压缩机 11.4KVA 11台 125.4KVA 服务器 合计 139.1KVA PUE(139.1+88.4+125.4) 139.1 =2.54,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,PUE改善的效果 1 ： 通过冷热隔断，减少压缩机使用，得到10改善,空调 风扇 5.2KVA 17台 88.4KVA 压缩机 11.4KVA 11台 125.4KVA 7台 79.8KVA 服务器 合計 139.1KVA PUE(139.1+88.4+79.8) 139.1 = 2.2,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,机架内部做到无空隙密封,热风就不会回流到冷风区,空调效率改善秘诀 模块化与热隔断,HeatShutter（热隔断）,热风区温度不回流， 冷风区温度就不会升高，不会高于外界温度。 40,地板,天花板,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,冷通道构造 （1）,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,冷通道构造（2）,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,机架内部做到无空隙密封,热风就不会回流到冷风区,冷热区域隔断,HeatShutter（热隔断）,热风区温度不回流， 冷风区温度就不会升高，不会高于外界温度。 40,地板,天花板,冷通道构造 （3）,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,冷通道门,冷池顶部,HeatShutter （热隔断）,冷通道构造 （4）,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,冷通道构造 （5）,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,改造前,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,压缩机减少,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,空调 风扇 5.2KVA 17台 88.4KVA 7台 36.4KVA 压缩机 11.4KVA 11台 125.4KVA 4台 45.6KVA 新风机 7A380V1.7 = 4.5KVA 7台运行 31.5KVA 服务器 合計 139.1KVA PUE(139.1+36.4+45.6 + 31.5) 139.1 = 1.81,PUE改善的效果 2 ： 自然冷源的利用，20改善（年均）,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,排气调整阀,PUE改善的效果 2 ： 新风机的利用,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,空调,吸气扇空调压缩机,排气调整阀,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,CONFIDENTIAL,www.hau-yun.net,数据中心节能改造,新风运行替代空调,Han Yun Info & Tech Co. Ltd,