現(xiàn)如今，中國已進入信息爆炸時代，全國數(shù)據(jù)中心星羅棋布，數(shù)據(jù)中心在為用戶提供快速便捷、高效服務(wù)的同時，如何降低成本、實現(xiàn)節(jié)能減排，提高數(shù)據(jù)中心的安全可靠性問題也擺到了我們面前。

在這方面，谷歌數(shù)據(jù)中心為我們樹立了很好的典范。眾所周知，谷歌為全球用戶提供了搜尋引擎、Gmail、谷歌地圖、云計算等眾多業(yè)務(wù)，在全球范圍內(nèi)擁有海量的用戶。如何提供高效、可靠的業(yè)務(wù)，當然是依靠于谷歌在全球分布的眾多數(shù)據(jù)中心。值得稱贊的是，谷歌數(shù)據(jù)中心不但憑借其強大的處理能力帶來了業(yè)務(wù)發(fā)展上的巨大成功，同時也在建設(shè)綠色機房、提供安全可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)、減低成本等方面擁有很多創(chuàng)新技術(shù)，值得國內(nèi)數(shù)據(jù)中心借鑒與參考。

根據(jù)現(xiàn)有資料顯示，如果包括在建的數(shù)據(jù)中心，谷歌總共擁有36個數(shù)據(jù)中心，其中美國19個、歐洲12個、俄羅斯1個、南美1個和亞洲3個（中國北京、中國香港和日本東京各1個）。

節(jié)能降耗的秘密武器

總體而言，谷歌數(shù)據(jù)中心的特點包括12V電池、服務(wù)器整合、數(shù)據(jù)中心高溫化這三大數(shù)據(jù)中心優(yōu)化技術(shù)。

首先，12V電池。谷歌服務(wù)器都是內(nèi)置電池—每臺服務(wù)器都有一顆12V的電池，替換了常用的UPS，一旦主電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將由該電池負責對服務(wù)器進行供電，節(jié)約了大量的成本。雖然大型UPS可以達到92%～95%的效率，但比起內(nèi)置電池99.99%而言，卻是捉襟見肘，而且由于能量守恒原因，未被UPS充分利用的電力會轉(zhuǎn)化成熱能，這將導致用于空調(diào)的能耗相應(yīng)地攀升。

其次，服務(wù)器整合。谷歌在硬件方面引入了服務(wù)器整合的方法，在一個機箱空間內(nèi)放置了兩臺服務(wù)器，這樣不僅可以減少占地面積，而且還可以讓兩臺服務(wù)器共享諸如電源等配套設(shè)備，降低設(shè)備和能源方面的投入。另外，谷歌還開發(fā)了可移動的數(shù)據(jù)中心集裝箱，在2008年10月獲得專利—谷歌每臺集裝箱中最多可容納1160臺服務(wù)器。

最后，數(shù)據(jù)中心高溫化。一般情況下，大中型數(shù)據(jù)中心的PUE（PUE是數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT設(shè)備能耗，它是一個比率，基準是2，越接近1表明能效水平越好）普遍都在2左右，即服務(wù)器等計算設(shè)備耗1度電，空調(diào)等輔助設(shè)備也要消耗1度電；較出色的數(shù)據(jù)中心，最多也就能達到1.7。

根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，谷歌6座數(shù)據(jù)中心平均PUE值為1.21，當下歐美國家的PUE值平均則為2，這充分說明，谷歌幾乎做到了最高標準的數(shù)據(jù)中心節(jié)能目標。谷歌通過數(shù)據(jù)中心高溫化等有效的創(chuàng)新設(shè)計，使得數(shù)據(jù)中心內(nèi)的計算設(shè)備運行在一個偏高的溫度下，如此一來，不僅節(jié)省了空調(diào)方面的成本，而且還利于節(jié)能環(huán)保。

四步實現(xiàn)綠色機房

那么，谷歌是如何實現(xiàn)高效率、低能耗的數(shù)據(jù)中心運轉(zhuǎn)，我們認為主要包括四個步驟。

首先是降低服務(wù)器的用電量。目前業(yè)界大部分的公司都是向戴爾、惠普、IBM和SUN等廠商直接購買服務(wù)器，而谷歌所用的服務(wù)器均采用自行設(shè)計，將設(shè)計好的服務(wù)器委托于代工廠制造。通過采用高轉(zhuǎn)換效率的電源供應(yīng)器、減少電力從主機板到零組件轉(zhuǎn)換過程中所造成的浪費，提升整體服務(wù)器的用電效率。

其次是充分利用水資源。數(shù)據(jù)中心的冷卻水塔采用的是再生水。通過建立水過濾系統(tǒng)，將來自城市的污水或雨水進行凈化雜質(zhì)，雖然凈化后的水質(zhì)還不足以當作飲用水，但卻可以供給冷卻水塔使用，降低谷歌的用水量。

再次是冷卻水塔盡量使用蒸發(fā)冷卻。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷卻的費用大約占到整體電費的30％～70％，谷歌除了建立冷熱通道提升空調(diào)使用效率，還提高冷信道的溫度設(shè)定來減少空調(diào)冷卻的支出。如果冷信道溫度設(shè)定為21度可調(diào)高至26度，透過提高冷信道的溫度，減少了空調(diào)使用。據(jù)悉谷歌位于俄勒岡州的數(shù)據(jù)中心，其冷卻水塔就是采用的蒸發(fā)冷卻方式。

最后是重復(fù)利用服務(wù)器。當服務(wù)器達到淘汰年限，谷歌并非丟棄淘汰的服務(wù)器，而是透過回收機制，讓老舊的服務(wù)器還能發(fā)揮最大的作用。谷歌的理想目標是希望每一臺服務(wù)器的零組件都能重復(fù)使用，把回收的零組件繼續(xù)用在新服務(wù)器上。目前，谷歌約有六七成的老舊零組件使用在新的服務(wù)器上，至于谷歌自身無法繼續(xù)使用的零組件，則是透過出售或捐贈的方式，以延續(xù)老舊零組件的使用壽命。

物理、虛擬環(huán)境下的“雙保險”

谷歌數(shù)據(jù)中心中擺設(shè)了數(shù)百萬臺的機器，其中存放著谷歌與客戶的資料，包括谷歌搜索，Google Checkout的交易資料，以及Google Apps的資料。

因此，谷歌數(shù)據(jù)中心安全措施非常嚴格，甚至連谷歌員工進出都受到限制。在客戶資料的保護上，谷歌將資料儲存于各個數(shù)據(jù)中心以確保服務(wù)的可靠性，而且會以磁帶另外備份；資料名稱是隨機的，并以人眼無法直接閱讀的非文字方式儲存。另外，谷歌還有一個監(jiān)控中心，專門監(jiān)控數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的各種狀況，谷歌也開發(fā)了影片分析軟件，可提前察覺及警告可能發(fā)生的異常。谷歌數(shù)據(jù)中心設(shè)有緊急電力備用系統(tǒng)，以預(yù)防停電事件，并有多條連外光纖網(wǎng)絡(luò)，隨時與當?shù)氐膱?zhí)法機構(gòu)保持聯(lián)系。