2011年4月11日消息,由于目前經(jīng)濟不景氣,數(shù)據(jù)中心經(jīng)理不得不在有限的資金預(yù)算條件下滿足苛刻的業(yè)務(wù)需求。他們一直在千方百計的削減運營成本,目前數(shù)據(jù)中心運營成本中增長最快,所占份額最大的部分是能源成本,而然這些能源中的大部分被服務(wù)器和冷卻系統(tǒng)所消耗。
不幸的是,目前大多數(shù)高效的節(jié)能技術(shù)都需要相當可觀的前期投資,并且在數(shù)年后才會帶來回報。然而人們卻忽視了一些幾乎不需要什么成本的技術(shù),原因在于這些技術(shù)看起來不切實際,或是過于極端。我們在以下為大家列出的8種節(jié)能方法已經(jīng)在實際的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中測試過,并且被證明十分有效。其中一些方法幾乎不需要任何投資,大家可以立即采用,另外一些方法可能需要一些資金,但是與傳統(tǒng)的IT資本支出回報率相比,獲得回報的周期要更短。
數(shù)據(jù)中心能源效率的衡量標準是能源利用率(PUE),也就是數(shù)值越低越好,1.0是一個理想數(shù)值。PUE指數(shù)據(jù)中心總電力消耗量與轉(zhuǎn)化為有效計算任務(wù)的電力消耗的比值。2.0意味著輸入數(shù)據(jù)中心的2瓦電力中只有1瓦輸入到服務(wù)器,損失的電力轉(zhuǎn)化為了熱能,這導(dǎo)致傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)需要消耗電力去散熱。
以下這些技術(shù)或許并不能降低你的 PUE值,但是你可以通過檢查每月的賬單來評估它們的效率。節(jié)約資金才是真正的目的所在。
在我們列出的方法中,你找不到太陽能、風能或是氫能源。因為這些替代能源需要對先進技術(shù)進行大量投資。在目前的經(jīng)濟危機中,這無疑無法馬上實現(xiàn)成本節(jié)約。相比之下,以下這8種方法除了風扇、通風和管道外均不需要任何其他復(fù)雜的技術(shù)。
這8種方法分別是:
極端節(jié)能方法1:調(diào)高溫度設(shè)置。你在今天下午就可以使用這種最簡單的節(jié)能方法:調(diào)高數(shù)據(jù)中心恒溫器的溫度設(shè)定值。傳統(tǒng)觀念認為數(shù)據(jù)中心溫度應(yīng)當設(shè)定在華氏68度以下。通常人們認為,這種溫度設(shè)置能夠延長設(shè)備的使用壽命,萬一冷卻系統(tǒng)失靈,管理員也可以獲得更多的反應(yīng)時間。
但是經(jīng)驗告訴我們,服務(wù)器組件如果發(fā)生故障,尤其是硬盤發(fā)生故障將會導(dǎo)致運行溫度上升。但是近些年來,IT經(jīng)濟已經(jīng)跨越了一個重要閾值:服務(wù)器運營成本通常會超過購置成本。這使得削減運營成本的優(yōu)先權(quán)要高于硬件保護。
在去年召開的GreenNet 會議上,谷歌的“綠色能源沙皇”Bill Weihl介紹了谷歌提高數(shù)據(jù)中心溫度設(shè)置的經(jīng)驗。他稱, 華氏80度是新的安全設(shè)置溫度。不過你的數(shù)據(jù)中心需要首先滿足一個簡單的先決條件:盡可能地將冷卻用的冷空氣與冷卻后產(chǎn)生的熱空氣相隔離,如果需要,可以使用厚塑料門簾或是隔熱板。
盡管谷歌稱華氏80度是安全的溫度,但是微軟的經(jīng)驗告訴我們可以將溫度設(shè)置的更高些。微軟在愛爾蘭都柏林的數(shù)據(jù)中心使用的是“無冷卻器”模式,它們用免費的外部空氣進行冷卻,服務(wù)器進風口的溫度為華氏95度。需要注意的是,隨著設(shè)定溫度的提高,會出現(xiàn)一個收益遞減點,因為服務(wù)器風扇轉(zhuǎn)速的增加將導(dǎo)致能源消耗增長。
極端節(jié)能方法2:關(guān)閉不使用的服務(wù)器。虛擬化為我們展示了讓不使用的處理器、硬盤和內(nèi)存休眠所帶來的節(jié)能優(yōu)勢。那么為什么不關(guān)閉整個服務(wù)器呢?讓服務(wù)器時刻處于準備狀態(tài)所帶來的“商業(yè)靈活性”是否與它們消耗的能源成本等值呢?你是否已經(jīng)找到了一些可以關(guān)閉服務(wù)器的情況,如果關(guān)閉了服務(wù)器,那么你將獲得最低的能源消耗值——0,至少對于服務(wù)器來說是這樣。不過,你首先需要面對的是那些異議人士提出的反對意見。
他們往往認為重新啟動會降低服務(wù)器的平均壽命,因為電壓會加載在主板電容器等一些非熱拔插組件上。這種想法已經(jīng)被證明是錯誤的:實際情況是,服務(wù)器的組件與汽車和醫(yī)療設(shè)備等一些頻繁啟動的設(shè)備所用的組件是相同的。沒有證據(jù)能夠證明頻繁啟動將降低服務(wù)器的MTBF(平均故障間隔時間)。
第二個錯誤認識是,服務(wù)器啟動需要很長時間。對于這種情況,你可以通過關(guān)閉啟動時的診斷檢查,從硬盤鏡像啟動,以及利用一些硬件具有的熱啟動功能縮短啟動時間。
第三種反對意見是:如果我們必須啟動一臺服務(wù)器以適應(yīng)增加的負載,這時用戶不希望等待——無論啟動速度有多快。然而,即使程序申請速度非常慢,大多數(shù)應(yīng)用架構(gòu)都不會拒絕新用戶,這樣一來,用戶根本意識不到他們是在等待服務(wù)器啟動。事實證明,當應(yīng)用受到使用人數(shù)限制影響時,只要能夠向用戶發(fā)出“我們正在啟動更多的服務(wù)器以提高你的申請速度”這一信息,用戶是愿意進行等待的。
極端的節(jié)能方法3:使用免費的外部空氣進行冷卻。較高的數(shù)據(jù)中心溫度設(shè)置將為你使用第二種節(jié)能方法做好準備,即所謂的免費空氣冷卻。這將方法將溫度較低的外部空氣作為冷卻空氣來源,不再需要昂貴的冷卻器,微軟設(shè)在愛爾蘭的數(shù)據(jù)中心使用的就是這種方法。如果你試圖將溫度維持在華氏80度,而外部空氣只有華氏70度,只需將外部空氣吹入數(shù)據(jù)中心即可進行冷卻。
與方法1相比,這種方法需要花費一些精力。你必須重新布置通風管道,以讓外部空氣吹入數(shù)據(jù)中心內(nèi)。此外,還需要安裝一些基本的安全設(shè)備,如空氣過濾器、干燥器、防火風閘和溫度傳感器,以確保外部空氣不會損壞精密的電子設(shè)備。
在試驗中,英特爾通過使用外部空氣冷卻方法成功的降低了74%的能源消耗。在兩組服務(wù)器中,第一組使用傳統(tǒng)的冷卻器進行降溫,第二組使用外部空氣冷卻系統(tǒng)與冷卻器聯(lián)合冷卻方式,兩組服務(wù)器運行了十個月。其中,第二組服務(wù)器有91%的時間使用的是外部空氣冷卻。英特爾發(fā)現(xiàn)使用外部空氣冷卻的服務(wù)器上積有大量灰塵,這表明該系統(tǒng)除需要安裝大顆粒雜質(zhì)過濾器外,還需要安裝一個細顆粒雜質(zhì)過濾器。此外,由于需要頻繁更換過濾器,因此在實際使用中需要采用易清潔并可反復(fù)使用的過濾器。
盡管積灰嚴重,溫度變化范圍較大,但是英特爾發(fā)現(xiàn)使用外部空氣冷卻的服務(wù)器故障率并沒有增加。據(jù)此,以一個功率為10兆瓦數(shù)據(jù)中心為例,每年可節(jié)約冷卻成本300萬美元,以及7600萬加侖水,在某些地區(qū)水的價格非常高。