數(shù)據(jù)中心醞釀革命

電力供應緊張、綠色環(huán)保的要求和服務器虛擬化等新技術的出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心設計模式難以應對，一種新的設計模式——邊成長邊投資開始受到青睞，數(shù)據(jù)中心2.0的雛形開始出現(xiàn)。

1月2日，一直在90多美元

價位徘徊的紐約商品交易所石油價格這一天突破每桶100美元大關，創(chuàng)下了歷史新紀錄。盡管隨后不久油價又重新回落到每桶100美元以下，但這一事件再次給我們敲響了警鐘，能源供應形勢將日趨緊張。

對于IT領域的數(shù)據(jù)中心來說，盡管不會直接使用石油相關產(chǎn)品，但電力卻是IT設備正常運轉(zhuǎn)的前提，與石油供應面臨的形勢類似，我國的電力供應同樣也十分緊缺。近幾年來，電力消耗的大幅增加已經(jīng)引起了數(shù)據(jù)中心管理者們的重視，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設方式遭遇到前所未有的挑戰(zhàn)，一種新的數(shù)據(jù)中心建設模式開始出現(xiàn)。

電力消耗不可小覷

IT設備的電力消耗越來越不可小覷了。下面是兩個有趣的事實：在美國，這幾年到公園和博物館去的人逐年減少。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一個很重要的原因是，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達后，人們更愿意花大量的時間上網(wǎng)，他們可以通過互聯(lián)網(wǎng)來參觀這些公園和博物館。還有人曾做過估算，2007年全球所生產(chǎn)的晶體管總量已經(jīng)超過大米。

這兩件事看似沒有什么聯(lián)系，而實際上都與電力消耗有關：IT設備越來越普及，人們生活娛樂已經(jīng)與IT密不可分，導致電力需求的大幅增長。同樣，由于晶體管的使用是需要電力來支持，這就意味著電力消耗也會越來越多。

“對于數(shù)據(jù)中心而言，電力消耗的增長幅度是很大的。因為根據(jù)動力學的研究結(jié)論，任何電力的輸入都會帶來熱量的輸出，因此我們不僅要考慮IT設備本身對電力的需求增加，還要面對另外一個問題，這就是制冷需求的增加。”APC-MGE公司CMO（首席市場管）Aaron L. Davis在接受記者采訪時表示。

Davis在APC公司工作了近20年，一直在跟蹤研究數(shù)據(jù)中心的建設問題。他告訴記者，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心面臨一個困境，即IT的普及使得我們需要高密度的IT設備，而高密度的IT設備會散發(fā)出更多的熱量，因此需要更大的制冷能力，而更大的制冷能力又需要更多的電力供應。

目前，電力成本增加已經(jīng)引起了各方的重視。IDC的研究顯示，每100臺服務器的年平均耗電量為55萬度，其中用于制冷的電力為服務器用電量的2.7倍。AMD也曾針對其用戶做過一個調(diào)查，他們發(fā)現(xiàn)，53%的用戶稱在未來兩年內(nèi)會面臨著電力供應的問題。

Gartner去年曾對數(shù)據(jù)中心的管理者做過一個調(diào)研，在對當前面臨的最棘手問題的回答中，電力和制冷位居第一，70%的數(shù)據(jù)中心管理者認為電力和制冷的問題是他們碰到一個最大的問題。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，在整體IT投入里面，過去電力和制冷這個部分只占到8％，而Gartner估計未來會達到48％，這就意味著未來數(shù)據(jù)中心的管理者需要擠出40％的其他預算，以應對電力和制冷需求的增加。

“近年來，惠普、IBM、戴爾、思科等都非常關注綠色計算也與此不無關系。如果他們不幫助客戶去節(jié)省40％的預算問題，客戶就很難有更多的錢去購買他們的服務器等IT設備。” Aaron L. Davis說。

建設高效數(shù)據(jù)中心

電力消耗的大幅增加已經(jīng)讓很多數(shù)據(jù)中心做出了新的選擇。例如，微軟和Google在全球建設有很多數(shù)據(jù)中心，它們的數(shù)據(jù)中心選址的首要條件是電力最便宜，而不是帶寬和服務器成本最低。而更多的人正在思考改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設模式，構(gòu)建一個高效率的數(shù)據(jù)中心。

“傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心設計的一個突出問題是沒有采用邊成長邊投資的建設模式，建設力求一步到位?！?Aaron L. Davis告訴記者，在數(shù)據(jù)中心的設計時，通常都會對功率輸出有一定限定。如果設定值過低，就會限制數(shù)據(jù)中心在未來需要時部署更多的應用或者設備，而設定值過高，又會導致前期基建投入過大，最后形成事實上的浪費，只有邊成長邊投資的建設模式可以解決這一難題。

實際上，有人做過測算，以電力供應為例，在數(shù)據(jù)中心中最后真正用于支持應用系統(tǒng)的電力還不到1%，而絕大多數(shù)用在了UPS、制冷、監(jiān)控等相關的設備上了。

Aaron L. Davis說：“這也是目前數(shù)據(jù)中心建設中的一個難題，目前還難以從根本上解決，也許根本就無法解決?，F(xiàn)在所能做的就是，盡可能地提高UPS、制冷等設備的效率，也就是要建一個高效率的數(shù)據(jù)中心?！?/p>

為此，APC-MGE倡導一個名為“4C”的解決方案，即采用質(zhì)量上乘的系統(tǒng)組件（Components），如電源和機柜等；采用高效的制冷系統(tǒng)（Close Coupled Cooling），如變機房級制冷為機柜級制冷；采用熱空氣圍欄（Containment），通過遏制高密度設備（如刀片式服務器等）的發(fā)熱來避免因為散熱而導致的宕機；容量管理（Capacity Managment）實現(xiàn)電力及制冷的規(guī)劃和管理，四者配合、共同作用從而構(gòu)建一個高效率的數(shù)據(jù)中心。

不過，Aaron L. Davis表示，高效率的數(shù)據(jù)中心并不意味著全是高科技的辦法，有時候一個小的創(chuàng)意也能解決很大的問題。比如，為了提高制冷效率，APC-MGE提出了冷熱通道的機柜擺放方式，也就是將機柜背靠背地擺放，從而盡可能地避免冷熱風混合以降低制冷消耗。

走綠色IT之路

毫無疑問，“綠色”已經(jīng)成為當今的主旋律，IT領域也早就刮起了“綠色”旋風，而高效率的數(shù)據(jù)中心其實也就是在向“綠色IT”這個IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢靠近。

Aaron L. Davis介紹說，綠色IT是一個需要整個行業(yè)共同參與的行動。他給記者描繪了一幅場景：從消費者到數(shù)據(jù)中的管理者、再到大樓的建設者如何參與到綠色IT的行動，更重要的是，這是目前的技術水平能夠?qū)崿F(xiàn)的。

消費者：通過高能效技術和能源管理工具，家中的消費者可以達到節(jié)省20%的用電量。

數(shù)據(jù)中心：通過服務器虛擬化可以節(jié)省用電量達到普通消費者的10倍；如果再進一步，這個數(shù)據(jù)中心通過簡便的模塊電源和制冷結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以實現(xiàn)3倍于通過服務器虛擬化帶來的用電節(jié)省。

數(shù)據(jù)中心所在的大樓：通過電源和控制系統(tǒng)的智能管理實現(xiàn)智能照明和變速驅(qū)動，數(shù)據(jù)中心所在的大樓可以實現(xiàn)3倍于數(shù)據(jù)中心的電力節(jié)省。

電力供應系統(tǒng)：通過全方位電源管理、自動地調(diào)配用電設備和發(fā)電設備的運轉(zhuǎn)時間，一套電力系統(tǒng)還可以實現(xiàn)3倍于一棟大樓的能耗節(jié)省。

據(jù)Aaron L. Davis介紹，美國的業(yè)界和美國政府部門也已經(jīng)著力推動綠色數(shù)據(jù)中心的建設。比如，APC-MGE就聯(lián)合IBM等廠商在大力推動綠色網(wǎng)格計劃，其主題正是節(jié)能和環(huán)保。而美國能源部也正在推行一項計劃：如果說數(shù)據(jù)中心的管理者能夠保證數(shù)據(jù)中心的節(jié)能效率達到一定的標準，相應地就可以在“節(jié)能”這個部分得到相應的信用，這個信用值會直接影響企業(yè)納稅。

“不管是綠色IT還是綠色數(shù)據(jù)中心，都需要整個行業(yè)的共同努力，因為‘綠色’是大家共同的目標?！?Davis總結(jié)說。