9月23日報道:改善數(shù)據(jù)中心的能耗,最徹底的做法就是建一個新的數(shù)據(jù)中心,用上最新的各種計算節(jié)能技術(shù)??梢钥纯淳揞^們最近的大動作:2013年4月中移動投資600億元在內(nèi)蒙古建設(shè)超大型倉儲式數(shù)據(jù)中心;Facebook投資10億美元在美國賓夕法尼亞州建立第四個自有數(shù)據(jù)中心,號稱采用了全球最先進的技術(shù);2013年5月通用汽車公司聲明將投資2.58億美元在密西根建立新的數(shù)據(jù)中心;2013年9月全球第一的移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應商愛立信宣布,將在未來5年內(nèi)建設(shè)三個新的數(shù)據(jù)中心,總投資將高達70億瑞典克朗(約合6.7372億英鎊)……然而,這樣的做法對某些企業(yè)來講就是天方夜譚,擋住新數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)的最主要原因,恐怕就是那近乎天文數(shù)字的投資額,更多的企業(yè)也只能望而卻步。
更多的企業(yè)CIO們遇到的問題是如何最大限度地利用適度的投資,優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)備,并讓老板們看到可以很快實現(xiàn)的成本效益。幸運的是,數(shù)據(jù)中心節(jié)能優(yōu)化,建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心并非是唯一途徑。實際上,還是有很多可以達到節(jié)約成本、降低功耗,并能快速產(chǎn)生投資回報的做法,并且這些做法已在眾多企業(yè)中流行開來。
采用更低能耗的服務器等設(shè)施
CIO們最先想到的做法,或許就購買最新的服務器等設(shè)備。這的確是個切實可行的好辦法,新的服務器可以提供更適于當下工作的均衡負載措施,相較于老式服務器,在能效優(yōu)化上都會有很大的進步。
最近,全球著名咨詢機構(gòu)Frost & Sullivan的 EnergyCore Architecture數(shù)據(jù)中心就選用了Calxeda公司開發(fā)的高效能服務器。Calxeda是一家總部位于得克薩斯州奧斯汀的公司,其服務器采用了低功耗的ARM處理器,可以促進企業(yè)加快大數(shù)據(jù)的應用。
當前,多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備解決方案提供商也選擇支持ARM架構(gòu),例如Brooadcom StrataGXSoC系列的網(wǎng)絡(luò)控制器。最新的StrataGX BCM58525系列產(chǎn)品采用1.2GHz的ARM Cortex-A9雙核心處理器,每核的功耗降低到小于1瓦,StrataGX解決方案使效能增加20%.
另外,購買標有能源之星(ENERGY STAR)認證標志的電腦、服務器、顯示器和其它辦公設(shè)備,也可以達到降低功耗,節(jié)省大量開支的目的。能源之星項目組表示,經(jīng)過能源之星認證的設(shè)備會比普通設(shè)備能效提高30%.能源之星認證的UPS可以減少能量損失的30%至55%,這意味著一個1000KVA的UPS在大型數(shù)據(jù)中心可以每年可以節(jié)省近兩萬美元。
冷不下來,耐熱也行
有數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全球數(shù)據(jù)中心的耗電量占全球發(fā)電量的2%,而這耗電量中有相當一部分被消耗在制冷散熱上。溫度是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的一個及其重要的因素。不斷提升的處理器性能、更緊湊的服務器機身結(jié)構(gòu)、更高的機架密度都會給數(shù)據(jù)中心管理員對散熱制冷提出挑戰(zhàn)。這些物理性挑戰(zhàn)以及對IT資產(chǎn)可用性的保障,意味著數(shù)據(jù)中心管理員必須將環(huán)境因素,比如溫度、濕度等列為首要因素。
美國供暖、制冷和空調(diào)工程師學會(ASHRAE)給整日為溫度擔心的CIO們帶來了好消息:比在當前認為的機房適宜溫度更高的溫度下運行服務器已經(jīng)被證實是安全可行的。這意味著企業(yè)可以在他們的數(shù)據(jù)中心冷卻工作上花費更少。天地超云高級副總裁房玉震表示:“未來服務器發(fā)展將有兩個主要方向,一是面向事務處理的高可靠、高性能服務器繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展,另一個就是面向IDC的云計算服務器,即高溫節(jié)能高密度服務器將漸成主流。”
早在2011年的時候,英特爾便推出了一項名為“High Ambient Temperatures(HTA)”的高溫環(huán)境數(shù)據(jù)中心解決方案。英特爾希望通過提升數(shù)據(jù)中心工作溫度,減少冷卻系統(tǒng)的能源消耗,最大化的節(jié)約能源,并且降低整體數(shù)據(jù)中心的PUE.HTA是一個多種技術(shù)的組合式解決方案。在數(shù)據(jù)中心氣流組織方面,英特爾采用了目前流行的冷熱通道隔離技術(shù)。冷熱通道隔離技術(shù)是現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心比較容易實現(xiàn)的改造,可以幫助企業(yè)優(yōu)化為保持服務器冷卻而生產(chǎn)的冷藏空氣。
當然,CIO們也不應該忽視那些最基本的節(jié)能操作:如解開機架或其它設(shè)備周圍那些電纜纏繞的結(jié),保持周圍空氣的自由流動。
將能耗問題交給“云”
在傳統(tǒng)觀念里,云計算服務的逐步“落地”將會帶來更多的數(shù)據(jù)流量,與之相伴的便是數(shù)據(jù)中心更大的能耗負擔。然而,通過云計算集約化運營可以成為降低數(shù)據(jù)中心能耗、建立綠色數(shù)據(jù)中心的一柄利器。
谷歌擁有全球3%的服務器,但是只使用了全球數(shù)據(jù)中心1%的電力。這意味著谷歌的運作比其他數(shù)據(jù)中心更高效。斯坦福大學教授、研究人員喬納森。 庫梅介紹,包括亞馬遜和Facebook在內(nèi)的其他網(wǎng)絡(luò)巨頭在運行數(shù)據(jù)時,可能也有類似效率,這主要是由于硬件和軟件的優(yōu)化和其他創(chuàng)新技術(shù)所致。
中集青島冷藏產(chǎn)業(yè)基地在很早就部署了自己的私有云環(huán)境,該基地信息中心主任耿峰說:“中集青島冷藏產(chǎn)業(yè)基地在2007年就做服務器虛擬化,2010年部署桌面虛擬化、應用虛擬化,目前大部分信息化系統(tǒng)都已經(jīng)部署在虛擬化平臺上,企業(yè)私有云初具雛形。” 耿峰表示,通過虛擬化對服務器、存儲、網(wǎng)絡(luò)進行相應整合,可以節(jié)省35%-75%的 TCO:通過將整合多個物理服務器到一個物理服務器降低40%軟件硬件成本,每個服務器的平均利用率從7%提高到60%-80%,并且降低70-80%運營成本,包括數(shù)據(jù)中心空間、機柜、網(wǎng)線,耗電量,冷氣空調(diào)和人力成本。
也可將工作負載交由云服務提供商,CIO們也可以減少其內(nèi)部部署的計算要求和能源的需求。信息技術(shù)行業(yè)分析公司Pund -IT首席分析師查爾斯。 金說:“云數(shù)據(jù)中心是高度的虛擬化環(huán)境,是云服務供應商嘗試的最大的能源投資。”
美國市場研究和咨詢公司Pike Research此前出具了一份名為《云計算能源效率》的報告,該報告顯示,自2010年至2020年,云計算將降低數(shù)據(jù)中心31%的能源消耗。Pike Research指出,企業(yè)還會繼續(xù)加快將數(shù)據(jù)中心遷移到云上。因為云計算操作更為便宜,能源消耗的更少,使用效率也比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心更高。
盡快使用DCIM
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施運行效率底下是企業(yè)發(fā)展的長期困擾,企業(yè)在初期缺少合理的規(guī)模設(shè)計,并在后期未能提高總體的管控能力是關(guān)鍵因素。為此多功能的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)軟件作為一種解決方案被引入進了企業(yè),全球也有了上百家公司可提供數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。
DCIM 解決方案可幫助CIO們收集個人設(shè)備的電源和冷卻系統(tǒng)信息以及測量的能源消耗情況,動態(tài)配置能源使用方案。如艾默生電氣公司的Trellis平臺,被康普收購的iTRACS公司,都可以幫助企業(yè)積極主動地管理能源使用和自動執(zhí)行的內(nèi)部任務計劃,以降低運營成本。DCIM軟件管理讓IT管理人員與設(shè)備管理人員可以更好地交流并協(xié)同工作,顯而易見的好處是可以實現(xiàn)30%的節(jié)能效果,有助于讓PUE值降至1.22甚至更低。
根據(jù)IT市場研究公司IDC研究,DCIM有望在未來幾年保持穩(wěn)健的增長態(tài)勢。在2011年, DCIM軟件和服務的市場總額達2.47億美元。到2016年,DCIM市場將增長到6.9億美元,年增長率為22.8%
加強能源效率審計
當業(yè)務目標明確后,企業(yè)的信息化部門可以對企業(yè)的能效做定期審計。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將有助于內(nèi)部的工作人員和設(shè)施的電源管理解決方案供應商了解當前狀態(tài),確定問題所在,從而可以有針對性地決定是否采用最新的技術(shù)或者優(yōu)化某項操作實踐。
目前企業(yè)對能效審計工作越來越關(guān)注,近年來,特別是針對上市公司的能效審計工作要求更是有所加強。國外的很多成功經(jīng)驗表明,能效管理將成為決定企業(yè)發(fā)展的“軟實力”。德國能效博士柯文諾表示:“高能耗企業(yè)發(fā)展到今天,年產(chǎn)值已經(jīng)不再是企業(yè)強大與否的唯一指標,重不重視節(jié)能技術(shù)正成為決定企業(yè)成敗的關(guān)鍵因素。”
艾默生電氣是國際著名的電源管理和冷卻系統(tǒng)供應商,其負責超大規(guī)模解決方案的業(yè)務副總裁Jack Pouchet說:“我們會派訓練有素的專業(yè)人員檢查建筑的各個樓層,獲取有價值的信息并提出改善建議。”
今年4月,國網(wǎng)節(jié)能服務有限公司與德國GIZ公司,共同對安徽安凱客車有限公司出具了一份能效診斷分析報告。這份審計報告中包含了企業(yè)基本信息、總能耗、用能領(lǐng)域能耗分析、節(jié)能措施、管理建議和總結(jié)六大部分內(nèi)容,共提交節(jié)能措施15項,挖掘節(jié)能潛力年節(jié)約標煤551噸,減排二氧化碳1434噸。
負責審計工作的專家團隊通常會發(fā)現(xiàn)一個普遍存在的問題就是“鬼服務器”,那些機器上的應用或許早已退役或者被轉(zhuǎn)移,但硬件依然運轉(zhuǎn)。青島地恩地投資集團有限公司的CIO周飛虎就曾向筆者說過,公司服務器上有一些殺毒軟件控制臺已經(jīng)不用了,但機器依舊運轉(zhuǎn),這為企業(yè)的IT資源造成了巨大的浪費。這些能源陷阱既不再提供有用的服務,其過時的工作也消耗過多的電力。
對此,查爾斯。金給了很好的建議:“最好的做法是定期做一次能效審計,以確保你沒有為這些空轉(zhuǎn)機器支付。” 目前全球各國都在竭力控制地球升溫2℃而采取節(jié)能減排措施,這勢必會讓更多的企業(yè)重視節(jié)能工作,甚至會將其剝離為單獨的能效服務部門。
功夫在詩外
陸游講過“功夫在詩外” ,這個800年前的名言放在了21世紀的今天依舊可做實踐指導。數(shù)據(jù)中心節(jié)能關(guān)系企業(yè)未來生存,業(yè)界對節(jié)能的探討此前更多地在如何使用清潔能源或改良計算方式,總是在數(shù)據(jù)中心內(nèi)容用能上兜圈也會許事倍功半,其實可以將眼光放到數(shù)據(jù)中心之外。
赫爾辛基公共能源公司Helsingin Energia利用回收的熱量為芬蘭首都赫爾辛基市提供熱水,而這個回收的熱量來就自于IT和電信服務公司Academica建造的數(shù)據(jù)中心。據(jù)Helsingin Energia稱,如果芬蘭的全部數(shù)據(jù)中心都采用這個技術(shù),他們就能夠為一個中等規(guī)模的芬蘭城市供電。不敢說芬蘭的Academica受了陸老啟發(fā),但肯定是從“詩外”找到了解決節(jié)能問題的辦法。這種做法尤其在當下中國值得推薦。要知道,在今年3月1日,國家電網(wǎng)公司發(fā)布了《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務工作的意見》,其中明確說到單位自建的發(fā)電設(shè)施所產(chǎn)生的清潔能源,國家電網(wǎng)公司將按國家規(guī)定電價予以全額收購。這對一些產(chǎn)能大戶來講肯定是個利好消息。
最大化地開發(fā)利用數(shù)據(jù)中心多余能源,可以不在多余能源減少上斤斤計較,變廢為寶的能源二次開發(fā)利用也是可持續(xù)發(fā)展大計。
為數(shù)據(jù)中心降低能耗的前沿做法其實還有很多,筆者在此不能盡數(shù)枚舉。除了以上對基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化上所做的各項工作之外,CIO們還可以在軟性管理上實施正向的激勵,如教育最終用戶。通過使用社交媒體、博客、移動終端和其它容易獲得的工具,鼓勵同事節(jié)約能源,可關(guān)閉未使用的設(shè)備或不必要的照明等。總之,CIO們可以利用各種各樣的辦法,以保持數(shù)據(jù)中心盡可能高效運行并節(jié)省成本。