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中正大學現地機房改建 全國最大規模機房計劃之一

  • 張丹鳳
中正大學電子計算機中心主任李新林表示,從機房規劃建置到營運的經驗發現,全面汰換更能提高效率且節能、省電。

中正大學電子計算機中心推動的綠色機房改建,是目前全國規模最大的機房改善計畫之一,全面汰換設備除了提高機房維運的可靠度,提升教學研究品質;還把整體用電減少約35%。讓機房原本一年高達500萬元的電費,至少減掉170萬元,大幅節省學校電費支出,極具指標性意義。

節能省電效能:幾乎省下一座大安公園

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中正大學電子計算機中心機房,依不同顏色的線纜來區分用途。

資源管理組長林克偉表示,機器背後是所謂的熱通道,冷氣是要吹前方讓熱氣往後排,才能達到降溫效果。

現在全民都正為空污造成的PM2.5所苦,在台北一座大安森林公園一年的二氧化碳吸收量也才370噸,但中正大學一個機房改建的效果,若依經濟部電力排放係數來推估,每年因節能省電減少約258噸二氧化碳排放量,就相當於省下0.7座的大安森林公園,善盡大學的社會責任;同時提供一個節能減碳的教材,鄰近大學、高中職校已紛紛主動要求安排參訪。

中正大學電子計算機中心主任李新林表示,最初只因舊機房已使用28年,裡頭冷氣機、電腦伺服器老舊,以及同軸線纜也得換成光纖,舊設備本來就需要汰換,只是藉這次計畫來規劃並一次性做到好。不過想現地改善,是有難度的。中正大學的機房除了服務全校13,000名師生,該校還是雲嘉區域網路中心,對外連結5、6百個學校;另外也是大學甄選入學委員會的機房。

現地改善絕不能出錯!李新林指出,它已經在WORK狀態,就好比「穿著衣服,要改衣服」,不僅受限於現有空間,而且要確保運轉中的機房不會因設備更換而停擺,事前需要有縝密的規劃,這比建置一間全新機房要困難非常多。

中正大學綠色機房改善計畫:採用台達基礎設備

這項基礎設施的改善計畫,獲得校長馮展華大力支持,運用校務基金來重新規劃,要打造一間符合國際水準Green Grid訂定的綠色機房。透過政府採購法經公開評選,由採用台達電資料中心基礎設施解決方案的敦陽公司得標承接本案。協助規劃機櫃式空調、不斷電系統(UPS)、精密配電櫃(PDC)、網路機櫃及環境監控設備(含資產管理網路流量偵測,統稱DCIM-Datacenter Infrastructure Management)等。

昔日舊機房共分成兩間,佔地約80坪,中正大學資源管理組長林克偉指出,原本機房內堆滿各式老舊設備,機房冷氣得一年365天24小時不斷的運轉,常見的機房能源消耗指標PUE(Power Usage Effectiveness)來到2.1。利用暑假3個月內完成更新後,整個機房整併成一間62坪乾淨舒爽的綠色機房;基礎設備更新後,冷通道面積其實只有15坪,等於減少81%的泠氣涵蓋範圍,但PUE值卻能降到1.5以下。

新機房面積縮小後運轉效率卻更高,而且節電效果很驚人。林克偉指出,舊設備體積大、佔空間且運轉效能差,換上新的伺服器,加上虛擬化技術,一座機櫃可以搭載好幾套應用系統,功率也越強大。中正大學低耗電的綠色機房是採用台達機房基礎設備,提供了校務系統更穩定的資訊通訊基礎服務,降低單點故障停電風險。整體規劃中更包含了環境控制管理軟體,也提供了主動告警及報表製作,讓管理人員可即時了解機房狀況、問題排除並節省巡檢人力。

在大數據分析、資料探勘、雲端平台...等IT工具應用頻繁的當下,機房可靠度與整體效能要求很高,尤其電力系統規劃對資料中心相當重要,不斷電系統的整機效率和擴充彈性都是考量因素,本案採模組式架構,可依據設備及容量成長,彈性規劃資料中心,進而降低投資成本,讓效益最佳化。另外為提升不斷電系統的可靠度及效率,中正大學原採用240KVA並聯不斷電系統單回路架構,這次依實際用電量調整為150kW雙回路無變壓器220V輸出不斷電系統架構,除了降低電力單點故障的風險,整個電力系統的效率提升至90%以上,並可依未來成長彈性擴充。

冷熱通道解決散熱問題

尤其值得一提的是導入冷熱通道的冷卻設計。一般機房用電大約有45%是用在空調的耗能上,效率越差也就越耗電。過去中正大學機房的空調設備是R22冷媒的商用空調,已使用逾10年,為了抑制伺服器過熱造成的不穩定,會將機房空調溫度調低,以幾近於冰箱冷藏室的低溫,來解決機房散熱問題,卻往往造成空調系統效率不彰,耗電量大增,形成一筆龐大的電費負擔。

想改善氣流無法有效率地冷卻機櫃的機房局部熱點問題,關鍵就在建立冷熱通道,進行機房氣流管理。透過機櫃的擺設方式,讓空調系統產生的冷空氣流動路徑與伺服器熱氣排放路徑隔離,冷空氣就不會因為混到了熱空氣而降低冷卻效率。

具有電機技師執照的林克偉,過去曾擔任過嘉義縣政府資訊科長、嘉義縣財政稅務局電子作業科長。他還針對空調控制接點的特殊需求做調整,確保萬一當機時冷氣仍得以正常運作,避免伺服器過熱;此外昔日高架地板下方線纜就像炒米粉一樣糾纏成一團,一出事光清查就得耗上幾個小時,新機房為改善配線系統雜亂問題,線纜改走天花板,且依顏色來區分用途,讓人一目瞭然。

汰換舊機反而更環保、節能

一切只是一個觀念的轉變!李新林指出,過去很多機關捨不得一次性汰換已逾使用年限的設備,想省錢選擇逐批慢慢更換,反而達不到效果。本校這次汰換已逾使用年限的設備(不斷電系統、空調系統)和整體規劃建置綠色機房的需求,並未額外增加建置費用。從規劃建置到營運的經驗發現,全面汰換更能提高效率且節能、省電。

為落實環保、節能、愛地球的經營使命,台達關鍵基礎架構事業部業務經理林士基指出,台達一向都以服務客戶為導向,且一直很支持教育機構,因此有提供更優惠之配套給予學術單位。在提供全方位資料中心解決方案之餘,也協助客戶進行機房選址、空間佈置、空調暨配電部署等整體架構規劃,輔以在地工程團隊,據此確保後續服務支援品質。

中正大學電子計算機中心主任李新林,將於4/17舉辦的「企業機房論壇--與業務共同成長的資訊蜂巢」擔任講師,分享「綠能機房設計/改建案例」,活動完全免費,欲掌握更詳盡的現地改建妙方,歡迎機房網管人報名2018年最具規模的Data Center盛會!