在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中實現(xiàn)綠色環(huán)保

趙繼東胡婷杜慶治

（1大理州環(huán)境保護(hù)局 云南大理 671000 2昆明理工大學(xué) 云南昆明 650500）

在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中實現(xiàn)綠色環(huán)保

趙繼東1胡婷2杜慶治2

（1大理州環(huán)境保護(hù)局 云南大理 671000 2昆明理工大學(xué) 云南昆明 650500）

隨著通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，將帶來數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求，而大量部署IP設(shè)備的同時，必然會大幅度的提升電能的使用。保護(hù)環(huán)境和應(yīng)對氣候變化，是當(dāng)今人類面臨的兩個最為迫切的挑戰(zhàn)，做好通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能減排是國家“節(jié)能降耗”整體部署的重要組成部分，也是運(yùn)營商和設(shè)備商正在積極面對的一個新課題[1]。

環(huán)保；數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)

1 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中存在的環(huán)保問題

在技術(shù)發(fā)展與用戶需求的驅(qū)動下，IT與電信業(yè)互相滲透，這昭示著電信業(yè)一個新的時代已經(jīng)來臨。寬帶特別是移動寬帶將進(jìn)入快速發(fā)展軌道。全球移動用戶數(shù)已經(jīng)超過35億戶，而在未來的幾年內(nèi)更將超過50億戶，人類社會真正進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化社會，通信也將進(jìn)入全網(wǎng)IP化。

在數(shù)據(jù)網(wǎng)層面，未來各業(yè)務(wù)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該逐步走向融合，朝著統(tǒng)一的IP承載網(wǎng)方向發(fā)展，從而實現(xiàn)各種綜合業(yè)務(wù)的接入和承載。這些都需要增加相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為支撐。在數(shù)據(jù)中心的電力能耗中，IT設(shè)備、機(jī)房制冷和電源設(shè)備分別是5:4:1的比例，也就是服務(wù)器、存儲、交換機(jī)的電力消耗占總能耗的50%，機(jī)房制冷電力能耗占40%，UPS等電源設(shè)備占10%[2]。電能的消耗過大，將直接導(dǎo)致一系列環(huán)境問題，其中溫室效應(yīng)的危害尤為突出，由此可見，節(jié)能降耗實現(xiàn)綠色環(huán)保迫在眉睫。

2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中實現(xiàn)綠色環(huán)保的對策和建議

2.1 改善設(shè)備結(jié)構(gòu)

高效的提高機(jī)房的利用率，盡量降低設(shè)備的重量，越來越成為運(yùn)營商和設(shè)備制造商必須考慮的重要因素。改善設(shè)備構(gòu)造，減輕重量，減少體積，可以進(jìn)一步提高機(jī)房利用率，為節(jié)能降耗提供了很好的支持。

2.2 模塊共享

設(shè)備采用模塊化設(shè)計思路，明確各模塊之間的規(guī)格和接口定義，建立通用模塊，實現(xiàn)整機(jī)模塊最大程度的歸一化復(fù)用。具體包括：設(shè)備采用統(tǒng)一的風(fēng)扇框，統(tǒng)一的安裝附件，按照不同要求，只需要更換風(fēng)扇就可以滿足各種需求。電源區(qū)獨(dú)立出來，作為一個單獨(dú)的模塊拼裝，幾款機(jī)箱共用這個框體。電源交流和直流模塊全部共用，從而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

2.3 電源系統(tǒng)優(yōu)化

據(jù)業(yè)界主要通信設(shè)備分析結(jié)果，電源轉(zhuǎn)換損耗約占通信設(shè)備的30%，電源系統(tǒng)是節(jié)能的重點(diǎn)之一。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)備中，無論初始是如何配置，都直接一次性滿配置1+1的AC模塊，這樣當(dāng)配置功率較小時，導(dǎo)致電源的轉(zhuǎn)換效率大大降低，浪費(fèi)了大量的能源，不符合節(jié)能減排降功耗需求。針對上述情況，可以采用把AC電源模塊按需配置的架構(gòu)，根據(jù)需要配置不同功率等級的電源系統(tǒng)，提高電源的利用效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2.4 散熱系統(tǒng)優(yōu)化

在通信系統(tǒng)中，散熱是一個重要的節(jié)能因素，較高的散熱效率可以大大的降低系統(tǒng)的能耗。所以需要對設(shè)備設(shè)計高效的散熱風(fēng)道，以及優(yōu)化走線空間。

風(fēng)扇在系統(tǒng)散熱中是最關(guān)鍵的部件，如何降低風(fēng)扇的能耗、提高風(fēng)扇的散熱效率、降低風(fēng)扇的數(shù)量、提高系統(tǒng)的可靠性，是通信系統(tǒng)一直面臨的技術(shù)難題。而設(shè)計智能風(fēng)扇，分區(qū)間控溫，這樣當(dāng)設(shè)備內(nèi)部某敏感器件溫度高于設(shè)定值則增加轉(zhuǎn)速，當(dāng)均低于設(shè)定值則降低轉(zhuǎn)速，最終控制產(chǎn)品及風(fēng)扇恒定在穩(wěn)定的狀態(tài)中，達(dá)到增強(qiáng)可靠性、節(jié)能、降耗的目的。

2.5 機(jī)房散熱優(yōu)化

數(shù)據(jù)通信設(shè)備結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)設(shè)備，散熱量高，布放密集，溫度要求高，機(jī)房熱管理問題嚴(yán)重，尤其是局部過熱問題日益突出。因此設(shè)備的散熱問題不能僅僅考慮自身的散熱，需要在機(jī)房這個大環(huán)境中統(tǒng)籌考慮。

根據(jù)分析了典型機(jī)房的能耗分布后，發(fā)現(xiàn)空調(diào)能耗占機(jī)房總能耗的50%，降低空調(diào)能耗成為機(jī)房節(jié)能減排的一個關(guān)鍵。傳統(tǒng)機(jī)房機(jī)柜同一朝向，形成級聯(lián)加熱，冷熱氣流混合交叉，局部過熱問題嚴(yán)重，最終導(dǎo)致空調(diào)制冷效率低下[4]。

2.5.1 適度擴(kuò)大設(shè)備工作溫度范圍

由于某些設(shè)備工作的溫度范圍較窄，傳統(tǒng)機(jī)房的平均溫度只有24℃～26℃，制冷效率比較低，而擴(kuò)大設(shè)備工作溫度范圍后，可以適當(dāng)?shù)奶岣邫C(jī)房溫度，從而降低能耗。

2.5.2 改變回風(fēng)方式

設(shè)備的出風(fēng)口通過專用的回風(fēng)管道送到空調(diào)的回風(fēng)口，冷熱氣流完全隔離，徹底避免冷熱氣流混合，而且整個房間充滿冷空氣，即使空調(diào)斷電，也可保證設(shè)備安全運(yùn)行一段時間。

2.5.3 冷熱通道

傳統(tǒng)機(jī)房機(jī)柜同一朝向，冷熱氣流混合交叉，不利于機(jī)房的散熱，可以使用冷熱通道技術(shù)，把機(jī)柜面朝面、背朝背放置，形成冷熱通道，再加上簡單的機(jī)房通道隔離即可大大改善冷熱氣流混合交叉的問題。

3 結(jié)語

隨著社會的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)流量在未來幾年內(nèi)將會增長十倍甚至百倍，驅(qū)動承載網(wǎng)進(jìn)入端到端的T-bit時代。尤其中國這樣的人口和地域大國，對設(shè)備及其容量需求會更大。因此，構(gòu)建綠色環(huán)保的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)就顯得尤為重要。綠色通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建任重而道遠(yuǎn)，許多問題還有待于進(jìn)一步研究。

[1]胡曉女.把脈通信能源消耗,打造綠色數(shù)據(jù)中心.通信世界網(wǎng).

[2]蔣均牧.聯(lián)通IDC機(jī)房達(dá)150個,年支出電費(fèi)5.2億元.中國通信網(wǎng).

[3]阿爾卡特朗訊助中國移動基站降低能耗,通信世界網(wǎng).

[4]郭春山.通信機(jī)房空調(diào)優(yōu)化節(jié)能方案探討.中國論文下載中心.

[5]數(shù)據(jù)中心流行冷熱通道圍欄系統(tǒng).www.zdnet.com.cn.