数据中心管理面临的哪些难题
来源：机房360
摘要：随着信息技术的发展，数据中心规模越来越大。
　　随着信息技术的发展，数据中心规模越来越大。数据中心已经成为了人们工作、生活赖以生存的重要部分。如果没有数据中心提供的各种各样信息服务，世界将变得不可想象。然而，数据中心在高速发展的同时，也面临着一系列的新问题。比如：能耗、性能、安全、管理问题等等。具体将做以下详细解答：
　　数据中心管理面临的哪些难题
　　难题一：数据中心设备种类繁多，特性性能参差不齐
　　数据中心是由诸多电子设备组成的复杂信息系统，设备种类繁多。即使是同一类设备，不同生产厂家的设备，实现功能也会有所差别。而且各种设备特性、质量参差不齐，对这些设备进行高效管理面临很多问题。
　　难题二：多厂家应用，实现机制千差万别
　　至今为止还没有哪个厂家可以生产数据中心所需要的所有设备，更多的厂家是生产一种或几种数据中心设备，提供数据中心某个方面的解决方案，这就需要数据中心部署多个厂家的设备，过于依赖一两个厂家，这样在设备采购价格上面也会失去话语权。有个数据中心对于一类设备往往也会部署多个厂家的设备，这样让设备厂家之间竞争，数据中心从中可以获得性价比更高的设备。但是在一个数据中心里部署多个厂家的设备也面临着很多问题，尤其是管理问题。比如网络设备，不同网络厂家的设备命令行都不同，命令含义更是千差万别，设备维护管理难度大。很多网络厂家的设备都有一些自己的私有协议，这些协议无法和其它厂家的设备互通，给业务部署带来极大的不便。
　　难题三：数据中心安全无处不在，顾此失彼
　　数据中心安全问题越来越引起人们的重视，最近的“心脏出血”事件，之前的“斯诺登”事件都引发人们对数据中心安全的担忧。数据中心处理的各种信息数据本身就具有保密性，涉及人和物的隐私，一旦数据泄露或者受到损害，都是带来严重损失。
　　难题四：网络瓶颈，网络攻击不能及时发现
　　现在数据中心处理的数据量天天都在增长，数据中心的网络带宽迟早有一天会被耗尽，也正因为此，才会在各地出现建设数据中心的热潮，扩容、新建数据中心的项目比比揭示。
　　难题五：设备数量大，位置分散，管理任务繁重
　　工信部曾划分了数据中心规模等级，具体如表1，其中功耗2.5千瓦为一个标准机架，一个标准机架可以放置10台服务器或者两台中端的网络设备，一个大型数据中心就会拥有至少10000台的服务器，数量庞大，管理起来任务繁重。有些数据中心是由多个地区的分中心组成的，距离很远，全部远程管理，实时性也较差。
　　难题六：时间混乱，应用事件顺序无法正确反应
　　做任何事情都要有序，数据中心同样如此，数据中心里的各种设备之间协调工作，靠的就是时间，根据时间顺序来分别完成各自的工作，从而向外提供应用服务。
　　如上的六大管理难题几乎在每个数据中心都会遇到，解决好这些问题，将大大简化数据中心的管理复杂度，提高数据中心的运行效率。针对这些难题，我们需要一些有效的手段来积极面对。
　　1、统一网管
　　现在的数据中心如何不进行网管部署，几乎无法进行设备管理。通过网管可以有效完成：拓扑发现，设备管理，trap告警，日志管理等工作。一个行而有效的网管将很好地解决设备种类繁多，性能参差不齐的问题。
　　2、NTP服务统一时间
　　NTP协议是在数据中心里应用广泛的时间同步协议，可以将数据中心所有设备的时间统一起来，这样所有的设备都拥有几乎相同的时间。这样整个数据中心的日志，trap才有参照性。除了NTP，还有精度更高的授时设备，专门用于提供精确时间，供其它设备使用。时间同步设备是数据中心管理不可缺少的重要部门。
　　3、优选标准协议，跨厂家兼容
　　数据中心应该是开放的，而不是封闭的，禁止使用一些私有协议，大力发展标准协议，要求设备厂商支持统一标准协议，在数据中心部署所有设备都支持的标准协议，保证所有厂家设备兼容。
　　4、实时监控，防范攻击
　　数据中心要想实现安全运行，就要部署多级安全防护，从数据中心接入到内部，从物理层到应用层，全方位地进行保护。现在的安全设备也有不少，完全可以实现24小时无人职守自动监控。数据中心管理永远要保持“安全第一”的工作态度。
　　5、集群、虚拟化应用，化繁为简
　　数据中心设备数量庞大，非常不好管理。而通过部署集群应用，就可以很好地管理设备。还有虚拟化应用，可以将数十台设备虚拟化成一台设备，通过对一台虚拟化设备操作就可以完成几十台设备的管理，管理的工作量大大减少。
　　6、预防拥塞，消除瓶颈
　　数据中心带宽是有限度的，从运行成本角度考虑，应该尽可能地利用现有的网络带宽，对应用进行合理布局，消除数据中心中可能存在的网络瓶颈。不要盲目地扩容，通过对流量的细致分析，找到瓶颈，花最小的代价换来网络容量的提升。
　　除了这些解决问题的方法，还有更多没有列出。在解决数据中心管理难题的过程中，就会发现任何一种技术都有其使用的优点和缺陷，从来没有一种技术是尽善尽美，毫无缺点的。我们需要在数据中心实践中不断积累，逐一解决这些管理难题，给数据中心管理插上腾飞的翅膀。
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1节能、高效的数据机房总体设计中国移动江苏公司目录?数据中心用电特点?空调节能?建筑节能?动力节能?其它目录3?随着互联网及数据业务的飞速发展，设备集成度越来越高，单机架功耗越来越大，IDC、BOSS、客服等设备单机架功耗达到35KW，含机房主设备、空调、照明、电源设备、电池充电等设备用电量，机房单位建筑面积功耗达到0.81.0KW/平米，1万平米数据机房总功耗能达到KW。?经统计，目前数据机房中配套与设备功耗比例约各占50，甚至更高，机房平均PUE指标达到2.0。?为提高机房使用效率，达到节能降耗目的，切实降低机房配套耗电量是目前数据中心建设当中迫切需要解决的问题，现有传统的配套建设模式将不能适应数据中心发展。?目前在配套节能方面通过空调节能、建筑节能、动力节能及照明节能潜力巨大，特别是空调节能具有投资小、回报率高等优点，是未来数据中心节能重点方向之一。1、数据中心用电特性4?局部过热对于个别功耗大于3KW以上设备，空调采用常规平吹方式或风管送风，存在送风距离短，风量小及局部过热等问题。?动、静压匹配不当部分采用地板下送风建设机房，由于地板高度不够（300mm左右），导致动压太大，静压太小，实际设备进风量较小。?没有充分利用自然冷源根据室内外环境温差，合理利用自然冷源，降低空调运行时间，避免春季或冬季空调运行。?空调运行效率低压缩机老化、室外机温度高问题均制约了空调本身的能效比。2、空调节能2.1目前存在的问题5机架空调机架机架机架空调冷通道封闭精确送风系统?节能原理利用空调主送风管及分支风管的方式，将冷风直接输送至机架内部，实现机架送风量的按需分配，机柜出风温度平均降低8摄氏度，解决了机柜过热问题?空调节能?避免了冷热空气的交叉混合，变风量精确送风按需分配冷量，共同提高制冷效率。?经测算可节能22。?在全省现有数据机房推广使用改造送风管道封闭冷风通道变风量精确送风控制2、空调节能2.2冷通道封闭精确送风系统6外挂式送风器分支风管软管调节阀门总体效果图2.2冷通道封闭精确送风系统2、空调节能7地板下送风建设?在地面敷设防静电地板，空调采用下送风、上回风方案，机柜采用内臵冷通道方式，通过机柜送风口直接将冷量送至机柜，实现机架送风量的按需分配。?新建机房均采用该房案，地板高度在500600mm之间。机架机架机架机架空调空调防静电架空层节能减排效果显著?机架出风口温度平均下降6.9度。?机房整体能耗下降18。?适用于新建数据机房。地市局站用电量度苏州新区机房对比点4045.4园区机房测试点3438.2节电607.2节电率17.662.3地板下送风建设2、空调节能8推荐方案地板下送风，高度不低于500mm，通道上部空间安装回风管底部开孔实物图回风口送风口机柜正面机柜背部机柜正门机柜后门服务器假面板服务器机柜后门机柜前门改造前机柜改造前后气流组织对比改造后当机柜底部无法开孔时采用冷通道列间送风2.3地板下送风建设2、空调节能9机房空调喷雾使用节能效果测试数据25..225.9.519.220.619.9平均能耗（ＫＷ）关喷雾使用喷雾温压双控雾化喷淋系统使用前后机房空调告警量同比变化图表006年7月06年9月07年8月08年7月08年9月实施前实施后节能效果投资回收设备安全?喷雾器关平均能耗25.04KW?喷雾器开平均能耗19.97KW?平均节能8?每台空调节约费用80元3元喷淋用水77元/天?成本1万/套，10000元÷77元/天＝129天，半年收回投资?故障率降低，夏季压缩机高压告警减少，为网络主设备提供安全保障。?在全省机房空调上安装使用。2.4温压双控雾化喷淋系统2、空调节能10系统由控制柜、压力传感器、温度传感、压力雾化喷嘴、进水电磁阀及管路支架等部件构成。控制柜雾化喷嘴进水路由传感器2.4温压双控雾化喷淋系统2、空调节能113、建筑节能3.1建筑结构保温屋顶保温外遮阳LOWE外窗外墙保温采用外墙、屋顶保温，LowE低辐射玻璃，外遮阳等阻挡热量进入室内，形成全方位闭合的保温隔热体系，减小空调系统冷负荷。12?采用高效、节能的新型照明光源（如T5荧光灯、紧凑型节能灯等）。?采用高效节能型干式变压器，变压器正常工作负荷率低于70等。?采用新型的可再生能源太阳能光伏发电。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。以T5/28W替代普通40W灯具为例，按一年工作日251天，每天开灯时间8小时。则节能灯的节能率为30，一盏灯每年节约电量24kWh。投资回收期约3年。二氧化碳电气节能3、建筑节能133.3照明控制改造?采用红外传感器自动监测人员进出机房情况。?人员进入机房，触发红外告警，监控系统自动打开机房照明?人员离开机房，红外告警消失，监控系统自动关闭机房照明。人来灯亮人走灯灭?机房照明节能率达到70?江苏推广使用88个核心机房，可节电200万度。3、建筑节能144、动力节能4.1模块休眠改造带载损耗输出功率空载损耗输出功率基于动环的休眠自动控制技术功率损耗构成?空载损耗是基本固定不变的?带载损耗随负载增加同时提升效率?因此减小空载损耗可以提高系统效率，达到节能目的。?节能率达到3左右。基于动环系统，开发升级开关电源监控模块，动态监测模块电流和负载率，控制模块休眠，实现原有电源设备的低成本休眠改造。输入功率15?原理利用有源滤波器产生一个反相位的电流去抵消电路上的高频次电流，从而达到降低谐波的目的、提高功率因数的目的。目前主要技术手段就是电路中并联有源滤波器或在UPS采购中采用高频整流。?节能潜力可节能3左右，而且可减少机房油机的数量配臵。?使用情况近几年在UPS就地侧或变压器侧进行安装，减少谐波干扰。对于新建系统，严格配臵有源滤波器或采用12脉冲UPS系统。4.2谐波整治4、动力节能16为切实降低数据中心的耗电量，江苏公司在完成上述各种措施外，还积极推广使用如下措施?提高空调效率空调添加剂、空调ERC改造?管理措施采用智能型列头柜（可监测每一个输出分路电流电压信息）实现智能加电管理、核心机房智能化能耗管理系统。?空调运行方式转变双冷源空调机组5、其它17
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总参数据机房IDC数据中心案例自然冷却与水冷冷水节能设计方案分析――按照一期2500KW
<font color="#11-6-2 13:53:56 &&来源：&&&&&&作者：捷联集团&&&&&&编辑：
1-1 采用水冷机组+闭式冷却塔方案：
闭式冷却塔中冲注乙二醇防冻液，开式水盘中辅助电加热，满足全年制冷运行。水冷机组运行的条件需要冷却水温度高于18°C
自然冷却：冬季在环境温度较低情况下，可以利用闭式冷却塔钢制盘管中的乙二醇溶液通过板换和室内机房精密空调的冷冻水进行热量交换，水冷机组压缩机不启动，处于待命状态。弱电自控系统检测精密空调的冷冻水进回水温度，如果高于设定值，通过电动阀门的切换，水冷机组制冷运行，保证室内机组的冷冻水的温度。
1-1-1 主要设备选型和价格组成：
主要设备名称
主要技术参数
报价和厂家名称
水冷螺杆式机组2+1台
CSRH4002C-Y，
制冷量1412.1KW
输入功率271.9kw
冷冻水泵2+1台
流量250m3/h，扬程24m
输入功率27kw
（丹麦合资）
闭式冷却塔 2+1台
冷却水流量250m3/h
输入功率55kw
冷却水泵2+1台
流量300m3/h，扬程24m
输入功率33kw
（丹麦合资）
板式换热器 2+1台
（冬季自然冷却用）
换热量1300kw
（瑞士合资）
乙二醇溶液 10m3
兑成30%浓度的溶液30m3
1.2万元/吨
制冷机房空调设备和管道施工
电动阀门和管道
控制、配电设施及施工
冷却塔加固
建造安放机组房间
包括三台机组配电箱和对应的水泵配电箱，电缆
￥40万元&&&
3X5万/台=15万
（采用水冷机组+闭式冷却塔+冬季自然冷却板换 +全部空调系统自动控制系统，包括冬季运行自然冷却的方案）
总标称额定电功率：2X272KW+2X27KW+2X55KW+2X33KW=774KW
A．正常运行305天：774X305X24=5，665，690度电
B．冬天O度自然冷却60天：230KWX60X24=331，200
全年总计耗电：A+B= 5，996，890度
1-2 采用风冷一体机组机组（带自然冷却功能）
直接采用2台带自然冷却的风冷机组（机组可以外挂泵箱，水泵和机组一体，水泵配电和控制均由主机来提供）。另加一台同冷量的可常年制冷的机组为备用机组（不带自然冷却）。
这样室外仅有3台主机。夏季时标准的制冷模式。在过渡季的深秋和冬季环境温度较低时，机组可以自动感应环境温度和室内机房精密空调的进出水温度自动判断开启自然冷却，冬季温度较低时，压缩机完全不用启动。一旦室内发热量过大或者室外环境温度升高，自然冷却的能力不足以满足室内的发热量，水管路系统电动阀会自动切换，机组的压缩机会自动启动，投入运行（完全的无缝切换）满足室内机房精密空调的冷冻水温度。
1、室外机配置
本项目中数据中心机房负荷特点为全年24h运行供冷，且负荷基本无变化，我们使用带自然冷却的风冷冷水机组制冷的空调系统，在冬季或者过渡季节可采用节能运行模式――自然冷却，节约运行费用并达到节能的目的。
带自然冷却的风冷冷水机组：风冷机组可直接安放于屋顶或其他室外空间，省去了水冷式冷水机组所必备的冷却塔、冷却水泵及冷却水管路系统。
自然冷却指的是在低环境温度时可以不必启动压缩机，利用外气温度自然冷却换热提供冷冻水，从而节约运行费用，切换过程完全自动控制，不需要人工干预。
1-2-1 主要设备选型和价格组成：
主要设备名称
主要技术参数
估价和厂家名称
风冷自然冷却型螺杆式机组2+1台
CSRAT-FC4422B X2
CSRAT-4422B& X1
制冷量1250.4KW 424.0 KW
219万元/台
120万元/台
冷冻水泵2+1台
流量250m3/h，扬程24m
输入功率27kw
（丹麦合资）
乙二醇溶液 6m3
兑成30%浓度的溶液30m3
1.2万元/吨
制冷机房空调设备和管道施工
电动阀门和管道
控制、配电设施及施工（1项）
详见工程预算表
防雨型配电分线箱（施耐通）电缆
所有室外部分工程合计：￥530万元
（采用风冷自然冷却机组+全部空调系统自动控制）
总标称额定电功率：2X424KW+2X27KW=902KW
A．正常运行120天：902KWX120X24=2，597，760度电
B．冬天O度自然冷却60天：54KWX60X24=77，760
C． 春秋季185天：400KW X185X24=1，776，000
全年总计：A+B=C= 4，451，5200度
1．&& 采用风冷自然冷却一体机组比普通水冷加板换节能25%耗电
2．&& 节省15%投资
3．&& 省出300平机房可以增加机柜150个
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阀门与法兰的检修
摘要：制冷系统中的各种阀门起着调节和控制制冷剂的流量和流向的作用，它对制冷系统中制冷剂的正常循环和制冷降温起着重要的作用。本文为大家讲述阀门与法兰的检修。
第1页:拆卸阀门进行检修时应注意的事项
第2页:电磁阀常见故障及检修
　　阀门经常因为制造质量、安装及操作不当等因素而引起故障，如关闭不严造成内部串漏，密封不严造成向外部泄漏制冷剂以及自动阀门不能自动开启、关闭和自动调节等方面的因此，为了保证制冷系统正常运转，需要对有问题的阀广]刊查和修理。
　　(1)拆卸阀门进行检修时应注意的事项
　　1)拆卸阀门前，首先应把与该阀连接的制冷剂管道切断与系统的联系，并将被截止断开的管道内的制冷剂抽召
　　2)抽空后，准备进行拆卸，修理人员应穿好工作服是夏天)，戴上橡胶手套，准备好安全防护用具等，以防沛故发生时及时抢救。
　　3)拆卸阀盖紧固件时，应均匀松开3~4扣，然后材盖，这时操作人员的面部不要对着阀盖的缝隙处，以防剩男冷剂冲出伤人，若无制冷剂蒸气跑出时，把阀门的阀芯开至启状态，再把紧固件拆下，取出阀盖，检查阀的密封面的扔况准备进行修理。若有制冷剂蒸气跑出，应及时将阀盖紧匡紧，查明原因，进行排除后，再拆卸阀盖检修。
　　(2)截止阀和调节阀的常见故障及检修
　　1)阀杆损坏。阀杆损坏的原因有阀门的填料压得过劣缺乏润滑油的情况下，形成干摩擦;长期使用使阀杆逐渐库细;在操作中，开关阀门的工具使用不当;阀杆处冰霜过店时清除;在填料压得过紧或阀杆锈蚀严重的情况下进行开多力过猛;受外力作用等原因使阀杆弯曲甚至折断等。
　　阀杆已磨损或断裂，应更换新阀杆。若无备件，可用利质、相同规格的材料进行车削加工，予以更换。
　　对于弯曲的阀杆，可在台虎钳上校直或更换新件。
　　2)阀座与阀芯损伤造成关闭不严。造成这一故障的厉要有以下几点:
　　①系统申的杂质和污物(如焊渣、铁屑以及机械杂质布时的砂粒等)。在制冷系统排污、试压检漏工作中，系统内质和污物很容易积存在阀座的捞弯处，由于污物的存在，被关时，阀芯上的合金与阀座的密封面受到污物的挤压，杂质合金中或阀座密封面上出现斑点，使阀门内部串漏，失去密封作用。因此，在系统排污和试压检漏中，应清洗检查两遍阀门，而且在做这一工作中不能随便开关阀门，只有这样才可避免以上问题的发生。
　　②在操作过程中，若用力过大，阀芯上的合金将被压成深凹坑，从而造成阀门关闭不严。
　　③由于密封面受到高温的影响，轴承合金的硬度很容易降低，这样就加速了密封面的磨损，使用一段时间后，便会失去密封作用。
　　④阀门的阀芯脱落，由于阀芯上弹簧的弹力不够，致使阀芯与阀杆间的销钉脱落，引起阀杆与阀芯脱离而失去控制作用。
　　阀座与阀芯出现损伤后，应更换新件。
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