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您现在的位置 首页 -- 数据中心节能的前沿高招
发布时间:2013-10-10
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数据中心节能的前沿高招

改善数据中心的能耗,最彻底的做法就是建一个新的数据中心,用上最新的各种计算节能技术?梢钥纯淳尥访亲罱拇蠖鳎2013年4月中移动投资600亿元在内蒙古建设超大型仓储式数据中心;Facebook投资10亿美元在美国宾夕法尼亚州建立第四个自有数据中心,号称采用了全球最先进的技术;2013年5月通用汽车公司声明将投资2.58亿美元在密西根建立新的数据中心;2013年9月全球第一的移动网络设备供应商爱立信宣布,将在未来5年内建设三个新的数据中心,总投资将高达70亿瑞典克朗(约合6.7372亿英镑)……然而,这样的做法对某些企业来讲就是天方夜谭,挡住新数据中心出现的最主要原因,恐怕就是那近乎天文数字的投资额,更多的企业也只能望而却步。

  更多的企业CIO们遇到的问题是如何最大限度地利用适度的投资,优化现有设备,并让老板们看到可以很快实现的成本效益。幸运的是,数据中心节能优化,建设新的数据中心并非是唯一途径。实际上,还是有很多可以达到节约成本、降低功耗,并能快速产生投资回报的做法,并且这些做法已在众多企业中流行开来。

  采用更低能耗的服务器等设施

  CIO们最先想到的做法,或许就购买最新的服务器等设备。这的确是个切实可行的好办法,新的服务器可以提供更适于当下工作的均衡负载措施,相较于老式服务器,在能效优化上都会有很大的进步。

  最近,全球著名咨询机构Frost & Sullivan的 EnergyCore Architecture数据中心就选用了Calxeda公司开发的高效能服务器。Calxeda是一家总部位于得克萨斯州奥斯汀的公司,其服务器采用了低功耗的ARM处理器,可以促进企业加快大数据的应用。

  当前,多数网络设备解决方案提供商也选择支持ARM架构,例如Brooadcom StrataGXSoC系列的网络控制器。最新的StrataGX BCM58525系列产品采用1.2GHz的ARM Cortex-A9双核心处理器,每核的功耗降低到小于1瓦,StrataGX解决方案使效能增加20%.

  另外,购买标有能源之星(ENERGY STAR)认证标志的电脑、服务器、显示器和其它办公设备,也可以达到降低功耗,节省大量开支的目的。能源之星项目组表示,经过能源之星认证的设备会比普通设备能效提高30%.能源之星认证的UPS可以减少能量损失的30%至55%,这意味着一个1000KVA的UPS在大型数据中心可以每年可以节省近两万美元。

  冷不下来,耐热也行

  有数据统计,全球数据中心的耗电量占全球发电量的2%,而这耗电量中有相当一部分被消耗在制冷散热上。温度是现代数据中心的一个及其重要的因素。不断提升的处理器性能、更紧凑的服务器机身结构、更高的机架密度都会给数据中心管理员对散热制冷提出挑战。这些物理性挑战以及对IT资产可用性的保障,意味着数据中心管理员必须将环境因素,比如温度、湿度等列为首要因素。

  美国供暖、制冷和空调工程师学会(ASHRAE)给整日为温度担心的CIO们带来了好消息:比在当前认为的机房适宜温度更高的温度下运行服务器已经被证实是安全可行的。这意味着企业可以在他们的数据中心冷却工作上花费更少。天地超云高级副总裁房玉震表示:“未来服务器发展将有两个主要方向,一是面向事务处理的高可靠、高性能服务器继续稳步发展,另一个就是面向IDC的云计算服务器,即高温节能高密度服务器将渐成主流!

  早在2011年的时候,英特尔便推出了一项名为“High Ambient Temperatures(HTA)”的高温环境数据中心解决方案。英特尔希望通过提升数据中心工作温度,减少冷却系统的能源消耗,最大化的节约能源,并且降低整体数据中心的PUE.HTA是一个多种技术的组合式解决方案。在数据中心气流组织方面,英特尔采用了目前流行的冷热通道隔离技术。冷热通道隔离技术是现有的数据中心比较容易实现的改造,可以帮助企业优化为保持服务器冷却而生产的冷藏空气。

  当然,CIO们也不应该忽视那些最基本的节能操作:如解开机架或其它设备周围那些电缆缠绕的结,保持周围空气的自由流动。

  将能耗问题交给“云”

  在传统观念里,云计算服务的逐步“落地”将会带来更多的数据流量,与之相伴的便是数据中心更大的能耗负担。然而,通过云计算集约化运营可以成为降低数据中心能耗、建立绿色数据中心的一柄利器。

  谷歌拥有全球3%的服务器,但是只使用了全球数据中心1%的电力。这意味着谷歌的运作比其他数据中心更高效。斯坦福大学教授、研究人员乔纳森。 库梅介绍,包括亚马逊和Facebook在内的其他网络巨头在运行数据时,可能也有类似效率,这主要是由于硬件和软件的优化和其他创新技术所致。

  中集青岛冷藏产业基地在很早就部署了自己的私有云环境,该基地信息中心主任耿峰说:“中集青岛冷藏产业基地在2007年就做服务器虚拟化,2010年部署桌面虚拟化、应用虚拟化,目前大部分信息化系统都已经部署在虚拟化平台上,企业私有云初具雏形! 耿峰表示,通过虚拟化对服务器、存储、网络进行相应整合,可以节省35%-75%的 TCO:通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40%软件硬件成本,每个服务器的平均利用率从7%提高到60%-80%,并且降低70-80%运营成本,包括数据中心空间、机柜、网线,耗电量,冷气空调和人力成本。

  也可将工作负载交由云服务提供商,CIO们也可以减少其内部部署的计算要求和能源的需求。信息技术行业分析公司Pund -IT首席分析师查尔斯。 金说:“云数据中心是高度的虚拟化环境,是云服务供应商尝试的最大的能源投资!

  美国市场研究和咨询公司Pike Research此前出具了一份名为《云计算能源效率》的报告,该报告显示,自2010年至2020年,云计算将降低数据中心31%的能源消耗。Pike Research指出,企业还会继续加快将数据中心迁移到云上。因为云计算操作更为便宜,能源消耗的更少,使用效率也比传统数据中心更高。

  尽快使用DCIM

  传统数据中心的基础设施运行效率底下是企业发展的长期困扰,企业在初期缺少合理的规模设计,并在后期未能提高总体的管控能力是关键因素。为此多功能的数据中心基础设施管理(DCIM)软件作为一种解决方案被引入进了企业,全球也有了上百家公司可提供数据中心基础设施解决方案。

  DCIM 解决方案可帮助CIO们收集个人设备的电源和冷却系统信息以及测量的能源消耗情况,动态配置能源使用方案。如艾默生电气公司的Trellis平台,被康普收购的iTRACS公司,都可以帮助企业积极主动地管理能源使用和自动执行的内部任务计划,以降低运营成本。DCIM软件管理让IT管理人员与设备管理人员可以更好地交流并协同工作,显而易见的好处是可以实现30%的节能效果,有助于让PUE值降至1.22甚至更低。

  根据IT市场研究公司IDC研究,DCIM有望在未来几年保持稳健的增长态势。在2011年, DCIM软件和服务的市场总额达2.47亿美元。到2016年,DCIM市场将增长到6.9亿美元,年增长率为22.8%.

  加强能源效率审计

  当业务目标明确后,企业的信息化部门可以对企业的能效做定期审计。由此产生的数据将有助于内部的工作人员和设施的电源管理解决方案供应商了解当前状态,确定问题所在,从而可以有针对性地决定是否采用最新的技术或者优化某项操作实践。

  目前企业对能效审计工作越来越关注,近年来,特别是针对上市公司的能效审计工作要求更是有所加强。国外的很多成功经验表明,能效管理将成为决定企业发展的“软实力”。德国能效博士柯文诺表示:“高能耗企业发展到今天,年产值已经不再是企业强大与否的唯一指标,重不重视节能技术正成为决定企业成败的关键因素!

  艾默生电气是国际著名的电源管理和冷却系统供应商,其负责超大规模解决方案的业务副总裁Jack Pouchet说:“我们会派训练有素的专业人员检查建筑的各个楼层,获取有价值的信息并提出改善建议!

  今年4月,国网节能服务有限公司与德国GIZ公司,共同对安徽安凯客车有限公司出具了一份能效诊断分析报告。这份审计报告中包含了企业基本信息、总能耗、用能领域能耗分析、节能措施、管理建议和总结六大部分内容,共提交节能措施15项,挖掘节能潜力年节约标煤551吨,减排二氧化碳1434吨。

  负责审计工作的专家团队通常会发现一个普遍存在的问题就是“鬼服务器”,那些机器上的应用或许早已退役或者被转移,但硬件依然运转。青岛地恩地投资集团有限公司的CIO周飞虎就曾向笔者说过,公司服务器上有一些杀毒软件控制台已经不用了,但机器依旧运转,这为企业的IT资源造成了巨大的浪费。这些能源陷阱既不再提供有用的服务,其过时的工作也消耗过多的电力。

  对此,查尔斯。金给了很好的建议:“最好的做法是定期做一次能效审计,以确保你没有为这些空转机器支付! 目前全球各国都在竭力控制地球升温2℃而采取节能减排措施,这势必会让更多的企业重视节能工作,甚至会将其剥离为单独的能效服务部门。

  功夫在诗外

  陆游讲过“功夫在诗外” ,这个800年前的名言放在了21世纪的今天依旧可做实践指导。数据中心节能关系企业未来生存,业界对节能的探讨此前更多地在如何使用清洁能源或改良计算方式,总是在数据中心内容用能上兜圈也会许事倍功半,其实可以将眼光放到数据中心之外。

  赫尔辛基公共能源公司Helsingin Energia利用回收的热量为芬兰首都赫尔辛基市提供热水,而这个回收的热量来就自于IT和电信服务公司Academica建造的数据中心。据Helsingin Energia称,如果芬兰的全部数据中心都采用这个技术,他们就能够为一个中等规模的芬兰城市供电。不敢说芬兰的Academica受了陆老启发,但肯定是从“诗外”找到了解决节能问题的办法。这种做法尤其在当下中国值得推荐。要知道,在今年3月1日,国家电网公司发布了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,其中明确说到单位自建的发电设施所产生的清洁能源,国家电网公司将按国家规定电价予以全额收购。这对一些产能大户来讲肯定是个利好消息。

  最大化地开发利用数据中心多余能源,可以不在多余能源减少上斤斤计较,变废为宝的能源二次开发利用也是可持续发展大计。

  为数据中心降低能耗的前沿做法其实还有很多,笔者在此不能尽数枚举。除了以上对基础设施的优化上所做的各项工作之外,CIO们还可以在软性管理上实施正向的激励,如教育最终用户。通过使用社交媒体、博客、移动终端和其它容易获得的工具,鼓励同事节约能源,可关闭未使用的设备或不必要的照明等。总之,CIO们可以利用各种各样的办法,以保持数据中心尽可能高效运行并节省成本。

 
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