江苏汉云张珂：无传统空调设备数据中心节能技术

　　宋家雨：谢谢唐老师的精彩演讲，温度的变化会影响湿度的，要达到一个统一的平衡，捏拿到一个最佳的合适点是很不容易，配合不好会非常的耗能。很多的空调的设计过程中把温度和湿度分开设计，这是一个题外话，接下来的的演讲嘉宾是江苏汉云科技技术有限公司总经理张珂先生，给我们讲无传统空调设备数据中心节能技术。

　　张珂：刚才主持人说了不用精密空调，用家用空调吗?实际上我们这边什么空调都不用，那么就有一个问题了，你这个机房怎么样的降温呢?怎么样让服务器在里面安全的工作呢?我们现在使用的方法是全自然风冷的技术。我是江苏汉云科技的总经理，我姓张，叫做张珂。这个汉云科技是去年三月份才成立建设自己的数据中心的，是一个很年轻的公司，我也不是什么技术专家了。所以我在这不是做一个讲课，我只是想把我这一年多自己去研究这个机房节能技术，自己去建这个机房，以及现在的初步运营，我这里中间有一些精力或者是积累了小经验跟大家分享一下，另外现在我还有很多的困惑在我的运营中，也想和大家一起聊一聊，得到一些帮助。

江苏汉云信息科技有限公司总经理张珂

　　今天上午包括刚才唐老师和姜老师讲了很多技术方面的东西，我这里当做是一个案例分析，我开始也准备了一些技术的东西，但是也不浪费大家的时间，我统统不讲，我只讲我听了上午几位老师谈的技术之后，我觉得我和他们有一些区别的地方，我来说一说。第一个是我们都说使用新风，新风包括我们刚刚谈的美国的标准，他最重要的标准是新风的温度，或者是说新风进入你这个服务器的入口的温度。

　　我觉得这个温度当然是很关键的一个指标了。但是对于我的机房我考虑最多的不是温度，是风速。我们可以设想，你进口的温度比如说20度，但是气流很缓慢的，甚至是说禁止不动，不去穿过服务器，这个CPU的温度带不走，降不了温的。所以我们第一个直接监控CPU的温度，再一个监控服务器的温度，这两点温度我们觉得是OK的，没有问题，CPU在70度，80度以内都可以正常工作。所以我的CPU只要在50度以下我觉得就是OK的。因为我是机房纯风冷，不用任何的空调，所以我的进气的温度可能是35度，37度，今年最高的一天，八月七好的那天是37度。我把这个温度能够控制在我出口的温度，他穿过服务器之后出来的温度是42度，这个时候也是OK的，这个实验是从去年的七月份开始，我们的机房正式建成，现在已经有一年的时间了。整体的运营下来，我们可以把这个温度，我们使用自然冷源的时候，把这个服务器的所在区域的热区的温度控制在室外温度的七度以内。在你室外达到最高的时候，38度的时候，我出口的出气的热风温度是在45度以内，这是经过一年的测试达到的。

　　第二个我觉得今天上午咱们专家也谈到了这个空气的洁净度，我们目前的，空气是越洁净越好了，我们目前使用的也是一个中效过滤。但是我现在觉得空气的洁净度，对于我们机房来说，不是一个最重要的指标了，为什么?因为有灰，有硫。我们基本上都是PC机的服务器，一台五千块钱左右，如果这个寿命在24度恒温恒湿环境下可能会用十年，在我这用三四年就报废了，但是我节省下来的电费已经足够我再买一台新的了。或者是说我这个服务器在三四年会有一个更新换代，即便是还是很好的能工作，但是我的客户已经不喜欢了，他说我不租你的服务器了，我要用新的服务器，这个服务器一样是下架的。所以我觉得这个在有效的，我觉得在算成本算下来觉得合理的情况下，可以容忍一定的肮脏的空气。或者是有害的空气，这是我对空气洁净度的认识。第三个是我对服务器的认识。服务器，以前的服务器是很娇嫩的东西。但是随着云计算到来之后，我觉得服务器已经从神坛上被拉下来的，已经不在是当宝贝供奉的东西了。他的价格也不贵，然后坏了就换，这样就可以的。我觉得这是一个在云计算环境下的一个新型服务器的状态。

　　因为以前的，这里有技术背景，以前大计算的时候，必须有一台很好的服务器才能够进行运行，现在你有大计算的时候，不用买一台很好的服务器，你买一百台很差的服务器，让他们并行运算，就可以。那么在这种情况下服务器节就没有必要再让他有非常非常好的性能，当然好的性能又带来昂贵的价值，我觉得这是一个服务器的新变化。

　　我们看我们机房怎么样来不使用空调的。我们建这个机房的目的是做一个云计算的基础设施平台。最重要的一个特点是必须要便宜。不便宜的话，云应用跑起来以后，要最终卖给你的客户，我们云计算的最终设施平台是为了云应用来做的，云应用是为客户做的，如果租用我的基础设施，使得他必须提价的时候，你的客户不买账，如果客户不买账，你这个前面所讲的一切就没有意义了。

　　那么云基础设施平台，想要成本低，最大的是两点要解决，第一个能耗要下来。第二个空间利用率要上去。我们就是想，我怎么样能够让这个能耗更低，空间利用率更高。那么从能耗来讲我们也是通过三个手段。第一个是规范气流分布，使这个空气在里边使用的冷空气置换热量使用的效率更高。第二个，我们这个去利用自然冷源使用的是风冷，第三个使用的是专用的服务器，就是这个比较耐高温的服务器，同质化的服务器，这样的话利于管理，成本也节约，使空调的质量也大幅度的提升。另外一个最大的特点就是易通风。你只要风速足够大的时候，就可以很快的把CPU硬盘或者是主板上元件附近的热量带出去。

　　当然，我们也做了一些研究，也申请了一些专利，第一个是说我们气体环流温控，我们怎么样控制这个机槽里面的气体呢。第一个是下送风，冷空调，热通道，以及今天下午讲的从底下送风，我们没有采用，我们采用的是自己设计的小集装箱式的气流规范的方式，为什么用这种呢，我只有用这种方式，才可以产生足够大的风压，然后形成足够快的风速，把我们服务器里面的热量带走。因为做的所有的目的，是为了达到你的商业目的。

　　第二个就是说我们使用这个自然风，从外界冷源，利用外界冷风，这个右下角是我们机房设计的平面图，大家可能注意到了，这个机房从外边采用自然风，进入里边的一个主区域，到了主区域里面，里边又形成了一个一个小集装箱，这个风，这个自然风再从集装箱二次循环进入我这个集装箱里边，为我的服务器去制冷。为什么有这么一个设计呢?和刚刚讲的空气尽量的要干净，空气干净必须要通过过滤网，过滤膜，中效过滤之后你风速就降低了，风速降低了以后就没办法对服务器制冷了，我们解决的方案就是说过滤是在最外面，把过滤干净的空气放在里面，然后再用快速的风扇提升风压，这个时候这个地方就不能再过滤了，因为你一旦再过滤的话，速度就会下降。

　　第三个是我们自己设计的服务器，这个服务器功效比较低，四核的i3，i5的服务器，一台只有20到30度，密度比较高，一台机架可以装到八十台的密度，同时比较耐高温，50度以下我们做过一年的测试可以完全运行的。综合以上提到的三个技术，可以实现我们自然风冷却。也就是说你把自然风引进来，你要让他有效的把这个服务器里边的产生的热量带走，这个就是我们刚刚所说的第一个技术。你怎么样组织你机房里面的气流，那么第二个，你使用多少的自然风，你要计算它的寒值，计算它的风量，这是我们第二个自然冷源利用的技术，这两个技术都达到的话，你不使用空调的话，你空调里面的温度总汇比室外温度冷的，第二个办法就是把我们的服务器耐高温，但是也无法耐到七十度，八十度，我们就控制到四五十度，这个时候由于大量的空气流动，报纸这个服务器的最热的工作环境，不超过四十度五。

　　这是一个设计图，这是我们机房的实景的照片，我们的机房已经运行了，也有客户在使用我们的服务器提供的服务，您看到的这个机房有很多人参观了，看到的第一个印象很奇怪，找不到空调，第二个，找不到服务器，因为一进去以后看到的的是小房子，服务器在哪，打开房子一看服务器在这里。

　　这是一台一台的服务器，右上角和左下角这是一个我们机架上装机的诗经图，一排一排，可以装八十台服务器。

　　这里有一个小案例，我们帮某一个运营商改造了机房。因为无空调的机房，毕竟现在还是有很多的限制，并不是所有的机房都适合用的。最好的方式是节能技术，加上自然冷源，再加上传统空调三个在一起，尽量少的使用空调，用这种方式节能。这是给电信运营商做的一个项目。这个机房有两层楼，每一层楼有一千两百平米，有大概一千两百台服务器的样子，我们去之前帮他做的测试，他最大的一个问题是整个机房里面的热点分布特别不均衡。空调有17台，空调温度在18度，空调底下的温度就是18度，空调对面有26米左右的宽度。空调对面的服务器的温度已经是到32度了，柱子边上的服务器是32度，机房转角的温度也是32度，我们对两层楼做了温度和湿度的测试，大家可以看到这个机房的温度很不均衡。

　　针对这个情况我们做了一些改造，这个工程比较难。因为电信一直在运行者，它在里边，不可以去切割，不可以钻孔，等等有一切的要求，不能断电，不能影响他的正常业务，在这种情况下我们通过了以下的手段来做，我们来看之前的能耗情况，之前的能耗是17台孔，其中有11个压缩机在转。另外六个是只转风扇的，当时的PUE是一个2.54的情况。我们后来进行了第一步改造，上午讲的加冷热隔板，就是冷热气不混流，通过这一个手段可以帮他节省了10%的能耗。也就是说我们改装完了以后就变成了七台压缩机在工作了。现在是改装图。通过冷风道，热通道的建设，集架上所有没有服务器的地方都加上隔离板，把冷热气不产生任何的混流情况，这是修改完了以后的效果图，通过这种方式帮他节省了10%的空调用电。最后形成了一个冷热单独循环的效果。

　　改造之前的空调使用的示意图，双圆圈代表空调全部使用，单圆圈是空调部分使用。我们可以看到一月份到五月份，以及十一月份，十二月份空调已经离开了全负荷的状态了，已经是部分的运行。第二个是我们帮他使用了这个自然风冷，帮它添加了新风机，通过这种方式又帮他节省了百分之二十的空调用电。那么，最终它的PUE下降到了1.8。

　　那么，最后给他算了一下帐，他自己算的，一年下来两个楼面能够节约接近96万的电费，他很开心，基本上他付的钱，在一年半里面就全部收回来了。前面是我这一年多来做的事情得到的经验和感受跟大家讲一下。下面我再谈一些这种技术的束缚，或者是说我目前遇到的困惑，首先第一个，这个技术是不是所有的地方都可以用，它首先你要不要用这个技术，刚才我在隔壁听讲座呢，都在讲，到底这个第三方运营数据中心有没有前途。有一个主流意见只要你的数据中心足够好，你这个数据中心就可以卖得好，就可以赚大钱，但是我在这个大半年的数据中心的第三方民营的数据中心运营中，我的感受没有那么客观，你有没有这个资质，你要有IDC证的，没有这个证不用谈，做得再好不能做。你和运营商的关系怎么样，你再节能，再低，最后来买的是你的数据中心加带宽，这个时候和运营商的关系搞不好的话。比如说我和运营商关系搞好之前，他给我的价钱和我和运营商关系之后给我的价钱，相差每G带宽的价格相差15倍，你可以想想有多恐怖。

　　第二个是观念上，观念上刚刚也提到了这个机房标准，很多人你去跟他讲，你说我这个机房，我能够帮你节能，你和私营企业讲很好讲，我们在常州改造了一个机房民营企业，你只要是前一阵子写下承诺书，每个月节多少电，节不了这么多电，你钱不用给我，他马上就让你做了。但是你和国企和政府机关去谈就不这么谈了，他会说这个不符合标准，首先这个地板没有提升55厘米高，我们要走下空地板，我说那样不经济，他说这是标准，另外说这个温度会有变化，我说这个温度上下变化四五度不会影响服务器，他说这个不标准。让大家把这个节能的观念，真正的使用我觉得还是需要时间的。

　　第三个是自然环境，我们建机房，现在的机房是建在江苏，扬州，并且是扬州很偏的地方，扬州的最边上，为什么?也是考虑了那个地方没有工业污染，空气质量非常好，而且扬州的空气一年四季都是我们比较喜欢的。而且你用这个自然冷源的降温技术，这个自然冷源也是必须要考虑的。

　　第四个是商业模式，举一个例子，你做自己的机房，你自己的服务器基本上是要同质化的，如果有太多的不同型号的服务器，对于你十台，一百台好管理，对于一千台，两千台是没有办法来管理的。这个时候的运行方式就不能再用现在的传统的托管方式，而是应该用这种云计算的服务器的资源的出租方式，而不是说物业的出租，因为托管方式说白了，我给你一个房子，你自己在里边，自己放过来自己管理机器，但是我们现在改成一种从物业出租变成从资源出租，为了一个方面给物业提供更多的便利，另外个方面只有这样的方法，我们对于一个大型的云计算数据中心才能管得起来。

　　第五个是管理水平，如果你的管理水平达不到这种方式的数据中心，我觉得也做不好，我举一个小例子，拿我们给电信运营商做的机房，做完了之后，发现不行，PUE下不来，还是很耗电，为什么?冷风分区有门，那个门的人出出进进，因为是托管方式，客户的技术人员老要进去拆机器，装机器，进去以后门要打开，然后就不关门，这个时候冷热通道就没有意义了，我说你这个不行，你得要求他来关门啊。电信的人说，谁管啊，我们管不住啊。关不了，我们没有习惯关门。怎么办?这种情况下PUE是降不下来的，这个时候我们不得不在门上加弹簧，你打开了以后，就马上合上，这个设计之初根本没有想到。里面的故事还有很多，今天的时间有限，我们就不讲了。

　　所以我觉得从政策、观念、自然环境、商业模式、以及管理水平这五点都是很重要的，你想使用一个好技术，绝对不是一个单纯的技术问题，而是一整套的问题。谢谢大家