三、 建置模組化機房環境監控系統 以往資料中心基礎設施及環境管理系統,大部份管理工作都是由人力執行,不僅耗費人力資源且效率不張,通常僅能得知狀態正常與否,無法快速得知即時利用率、資源使用狀態、設備訊息或產製管理報表、 統計分析和系統模擬的功能。本署引進模組化機房環境監控系統,可將 UPS、冷卻水塔、空調機、 電力配電盤、消防系統、各電腦機櫃 PDU 等機房週邊基礎設施納入管 理,並提供 PUE 數值、各子系統耗電佔比、歷史趨勢等等。不僅可以即時得知相關軟硬體訊息、故障原因,亦可分析每一伺服 器用電狀況,對於耗電量高的伺服器,採取必要措施,透過全盤性管理, 實現提高效能目標,並可結合 APP 進行遠端監控管理。
四、 井然有序的佈線規劃,易於維護及管理 線纜管理與機房的散熱效力息息相關,有序的佈線,不但可防止散熱通道堵塞的問題,提高散熱效率,且易於維護和管理。本署機房網路佈線方式採上走線方式,組合式線槽直接安裝於機櫃
肆、 效益
上方,可快速將網路線繞送至服務系統,電力線纜及冷卻設施水管路則 採用下走線方式,模組化網格線槽架設於高架地板支柱上,有效的解決 機房電纜繞送需求,這 2 種佈線方式設計不僅可以避免讓網路線和電源線纜互相干擾,且分流後更容易管理,一旦漏水發生,電源線纜和其他 設備都不會受到影響。
第 1 期共構機房成效:估計每年可節省約新台幣 700 萬元。 本署98年度將外點單位機房之主機整併至台中文心機房,以7台虛擬化平台整併原有32台主機,減少25台主機;99年度將各業務單位自行租用GSN台北永和國光機房之主機整併至台北東七機房,將104部電腦伺服器整併為18部, 減少電腦伺服器86部,合計2年內共減少111台電腦伺服器。
一、 節省電力費用:每年節省 18 萬度用電量,以 1 度電費 3 元計算,每年約節省新台幣 54 萬元。
二、 節省空間使用費:約節省 11 個機櫃的機房空間,換算機櫃租金每年約 節省新台幣 194 萬元。
三、 設備折舊攤提:以每部伺服器購置費用約新台幣 16 萬元估算(使用年 限 5 年),每年約新台幣 355 萬元。
四、 節省設備維護費用:每部伺服器年維護費用以 1 萬元計,每年約節省 新台幣 111 萬元。
五、 虛擬主機及資料集中存放可減少硬體設備量,提高設備使用率,易於 管理及監控設備,並因應持續成長的資料量,整體的效能及容量可以 原機擴充。
六、 使用虛擬平台及 Storage 的配合可以使硬體設備的效能使用率達到最 高,以及安全性達到最好,成節能減碳及系統安全的最高效應。
第 2 期機房節能改善計畫(第一階段)成效 本署執行電腦機房節能改善計畫,自102年4月完成第一階段改善工程後試運轉以來,已將原散落在主機房區52機櫃之實體主機80套,陸續納至新型高密度8機櫃內,迄今已節省主機房區44機櫃及3台大型空調機空間,大大降低主機房 的電力需求及維運成本。
一、 電腦機房用電量由每週 18,000 度降為 9,000 度左右,降幅達 50%,估計 每年可節電 46 萬度,本次工程所投入經費中直接運用於節能設備部分約 510 萬元,以每度電費 3 元計算,約 4 年左右可以攤平。
二、 節能型機櫃及機櫃式空調機估計可使用 10 年,往後 6 年節省之電費約 816 萬元。
三、 PUE 值由原來 2.5 降為 1.7,降幅約 30%,以達節能標準。
(註:PUE=(機房總用電量)/(IT 設備總用電量),係用以機房的 電力耗究竟有多少是用在 IT 設備上,國際 Green Grid 協會 PUE 評估標準以 PUE 值低於 2 才符合節能原則)
伍、 後續發展
本署共構機房在一致化管理標準下,各項系統之維運包括資訊安全、網路管 理、系統資源調度,將享有專業級之服務,且因多個單位及機關的參與,達到一 定的經濟規模,可減輕整體營運成本。後續將朝設備軟體、硬體之運轉效能優化 以達節能目的:
一、 接續導入節能措施,落實「綠色機房」節能政策 機房節能改善計畫(第一階段)已於 102 年 3 月 31 日竣工,本署將接續進行第二階段工程並預計於 102 年底完成,主要工作係改善配電系統、採用機櫃型高效能不斷電系統(UPS )及作業空間調整,持續減少電力耗,以提升 綠能運作機房量能。
(一) 目前本署電力主幹電源由本署大樓地下室發電機 380V 電壓,經變壓器 轉換為 220V 電壓,電源再傳送至電腦機房 UPS 供電腦主機使用,其中 經歷 1 次壓降轉換,電力耗損約為 3-5%,第二階段工程因考量機櫃型 UPS 輸入電壓為 380V 及減少電壓轉換之耗損,將重新架設電源纜線由 地下室發電機直接佈線至機櫃型UPS。
(二) 減少 UPS 電力轉換耗是綠色機房運轉的下一個標的,傳統的UPS 在電 力轉換時,滿載效率約為 80%至 85%,亦即會有電力耗 15-20%,半載時 效率更低,因此在能源轉換時產生極大耗損。本署第二階段改善工程即 將採用機櫃型 UPS,其電力轉換約耗損約 5-10%,因此在能源轉換時產 生極小耗損。
二、 檢討系統退場與合併機制,持續強化機房效能
本署第二階段將再落實全署伺服器利用效率查核,對於利用率低之電腦 資訊系統,在不影響業務推展下,再次進行整併或退場,雖然電腦主機整併 或下線,會因電腦主機數量下降,反而造成 PUE 值上升,但電腦機房總用電 量是可明顯下降。
三、 成立「環境資源部」,力求系統移轉過程服務不中斷
未來「環境資源部」業務範圍,包含污染防治、氣候變遷、流域管理、 災害防救及自然保育等,在組織改造過程中資訊系統需配合移轉。本署以對 外服務不中斷,且同時達到以部為核心,資訊集中共享(Shared Services)為目 標,建置共構機房集中管理,逐步整併共通性系統,減少重複維運成本。
陸、 結語
本署落實「綠色機房」節能政策,經由第三方(財團法人臺灣綠色生產力基金會)驗證本署主機房能源使用效率(PUE)值已達節能標準,主要係採取由內而 外、由繁化簡的4階段措施:
一、 採用虛擬技術推動主機共構,提高每一台電腦主機資源使用率,減少實體主機數量。
二、 建置互為備援之雙共構機房,節省電腦機房電力、空調及其他機房基礎設施的維護費用,並提供異地備援機制。
三、 電腦機房節能改善計畫,大幅降低電腦機房空調系統用電量、UPS 能源轉換的耗損。
四、 落實伺服器利用效率查核,對於利用率低之電腦資訊系統,進行整併或退場。
本署爰將實施後成效及經驗,提供各級政府機關單位參考推動,倘各級公、 民營機關(構)之機房運用以上節能改善重點,應可有相當節能效益,降低維運 成本,對國家整體節約能源目標推動上,也相對提出貢獻。
(本文為政府機關資訊通報, 由行政院環境保護署環境監測及資訊處王彥欽設計師 提供)
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