綠色云計算

由于中國人口的長尾效應(yīng)，中國的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)率先感受到了數(shù)據(jù)中心的巨大成本壓力。目前，數(shù)據(jù)中心的功耗在其生命周期中的花費已經(jīng)超過了數(shù)據(jù)中心的硬件購置成本。而且，功耗和散熱問題的設(shè)計不足使得很多數(shù)據(jù)中心沒有走完其應(yīng)有的生命周期就不得不提前重建。這些問題都使得建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心成為業(yè)內(nèi)的重要話題。

2010年，人們對全球變暖趨勢是否是人類活動所導(dǎo)致的問題產(chǎn)生了爭論，關(guān)于發(fā)達國家是否利用氣候問題進行全球政治經(jīng)濟博弈也有了更多的觀點。拋開這一切爭論不談，身在北京的筆者今春再次領(lǐng)略了沙塵天氣的頻頻造訪，而中國西南發(fā)生的大旱，不也是大自然對我們的一種警示嗎?能源緊張、環(huán)境惡化是中國當前面臨的嚴峻問題，因此，今年的兩會也格外注重和提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟。作為IT工作者，無論是廠商還是用戶，既要遵守國家在節(jié)能減排、安全環(huán)保等方面日趨嚴格的規(guī)章制度，也要通過建設(shè)綠色環(huán)保的IT系統(tǒng)承擔(dān)起社會責(zé)任。由《計算機世界》報舉辦的2010年綠色數(shù)據(jù)中心暨云計算大會春季巡展活動于近期圓滿結(jié)束，業(yè)內(nèi)專家、廠商、用戶共同探討了如何在云計算時代建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的問題。

過去兩年來的金融危機給各行各業(yè)、尤其是IT業(yè)都帶來了沖擊。云計算作為信息技術(shù)的一種新型商業(yè)模式，隨著金融危機的爆發(fā)而成為IT界最受歡迎的新名詞。云計算不是什么新技術(shù)，但是云計算可以簡化企業(yè)IT，降低企業(yè)IT的成本，讓企業(yè)IT更加靈活，從而更好地幫助企業(yè)進行業(yè)務(wù)創(chuàng)新。在經(jīng)濟形勢不好的時候，云計算的各種特點備受歡迎。

云計算以虛擬化資源池的方式使多用戶共享IT設(shè)備，可以顯著提高IT設(shè)備的利用率，降低數(shù)據(jù)中心的功耗，因此成為綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢中的重要力量。同時，云計算的服務(wù)模式也對數(shù)據(jù)中心的軟硬件架構(gòu)和運維提出了新的要求。如何建設(shè)云計算時代的綠色數(shù)據(jù)中心，成為業(yè)界共同探討的話題。

勢在必行云計算

筆者一直認為，金融危機使得云計算有些“早產(chǎn)”。金融危機的到來，無疑讓企業(yè)CEO和CIO不得不同時面對業(yè)務(wù)發(fā)展的挑戰(zhàn)和控制成本支出兩方面的壓力，而尚未完全成熟的云計算的種種特性恰恰滿足了他們的需求，這使得云計算逐漸變得勢在必行。云計算作為一種新型的IT模式，具有超越傳統(tǒng)IT架構(gòu)的高效和靈活特性。同時，云計算需要融合和配套的相關(guān)IT技術(shù)并未完全成熟，用戶應(yīng)用水平更有待培養(yǎng)。比如，很多企業(yè)還沒有引入虛擬化的服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)驗，存儲虛擬化更是多種廠商標準林立的局面，使用戶的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施整合面臨困境，沒有虛擬化的資源池，何談云計算。

因此，未來幾年很多企業(yè)都只能在部分領(lǐng)域引入云計算的模式，并逐步完善相關(guān)技術(shù)，改造數(shù)據(jù)中心軟硬件，并完善業(yè)務(wù)流程以適應(yīng)云計算的服務(wù)模式。

埃森哲(中國)有限公司技術(shù)咨詢部總監(jiān)李曉東指出，云計算之所以勢在必行，是因為云計算正成為化解CIO面臨的多重挑戰(zhàn)的重要技術(shù)手段。當前，中國企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略及管理理念已經(jīng)發(fā)生了快速轉(zhuǎn)變，正在從以產(chǎn)能/產(chǎn)品為核心轉(zhuǎn)向以客戶為中心的服務(wù)模式，企業(yè)的邊界及外延均已發(fā)生巨變，管理模式和業(yè)務(wù)模式都隨之發(fā)生了改變，這也要求IT系統(tǒng)做出變革。在后危機時代，CIO更需要在變幻莫測的宏觀經(jīng)濟環(huán)境下謀求生存并幫助企業(yè)尋求可持續(xù)發(fā)展的機會。在以客戶為中心的服務(wù)模式中，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和企業(yè)的IT系統(tǒng)發(fā)揮了強有力的作用。

CIO通過虛擬化與整合數(shù)據(jù)中心，持續(xù)改進IT資源的利用率，最終將會逐步建成企業(yè)內(nèi)部云，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的云化、數(shù)據(jù)中心運維服務(wù)整合和支撐平臺的云化，為實現(xiàn)基于云的應(yīng)用鋪平道路。未來三四年，大中型企業(yè)CIO可以率先引入云計算的領(lǐng)域包括產(chǎn)品研發(fā)、軟件開發(fā)和測試、協(xié)同計算、數(shù)據(jù)密集型計算(如數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)挖掘、風(fēng)險建模、優(yōu)化與仿真等)。等到云計算的環(huán)境全面成熟，企業(yè)的ERP等生產(chǎn)系統(tǒng)才有可能遷移到云上面來。而早期標準化的商業(yè)應(yīng)用軟件則會更多地部署在公共云層面，對中小企業(yè)提供服務(wù)。

云計算加速

數(shù)據(jù)中心整合

現(xiàn)在，中國移動、阿里巴巴等電信和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都在積極建設(shè)公共云計算平臺。另一方面，部分企業(yè)的CIO也在著手準備企業(yè)的私有云。據(jù)2009年一項調(diào)查顯示，中國企業(yè)CIO 認為提高IT效率的主要技術(shù)手段包括:58%的受訪者選擇基于SOA以流程為中心的IT，47%的受訪者選擇虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施，37%的受訪者選擇遠程管理或者外包IT基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。調(diào)查結(jié)果顯示，大部分中國企業(yè)尚處在IT基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型的前兩項內(nèi)容，而它們都是開始實施私有云的必需的準備工作。未來，IT基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型的核心是以架構(gòu)和交付模式為重點的轉(zhuǎn)型—云計算。

云是一種服務(wù)模式，并不是單項技術(shù)，是IT技術(shù)的融合。云計算將IT資源和服務(wù)從底層架構(gòu)中抽象出來，計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源全部整合成為虛擬化的資源池，在多用戶和彈性的環(huán)境中通過IP網(wǎng)絡(luò)提供高度可擴展的按需服務(wù)。因此，實施云計算必然要對數(shù)據(jù)中心進行深度整合。

Cisco大中華區(qū)數(shù)據(jù)中心首席技術(shù)官王紀奎指出，從整個數(shù)據(jù)中心發(fā)展和云計算的演進路線來看，以后的趨勢其實是數(shù)據(jù)中心的整合、虛擬化、自動化，是網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一、計算資源的統(tǒng)一、存儲資源的統(tǒng)一。未來統(tǒng)一的計算架構(gòu)，將達到服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲的融合，相關(guān)的存儲系統(tǒng)和相關(guān)計算系統(tǒng)都是一種資源池的方式，按需配制，按需購買，用服務(wù)的方式體現(xiàn)出來，在整個數(shù)據(jù)中心架構(gòu)上提高CPU利用率、存儲空間利用率、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)交換效率。

李曉東認為，要實現(xiàn)云計算，企業(yè)首先需要做標準化和整合。通過整合和標準化，簡化對現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施的管理，降低成本和管理難度。這是未來設(shè)施環(huán)境降低復(fù)雜性和成本以及實現(xiàn)虛擬化的第一步。完成標準化環(huán)境建設(shè)之后，企業(yè)可通過虛擬化建立以應(yīng)用為核心的數(shù)據(jù)中心，從而通過網(wǎng)絡(luò)支持全方位IT服務(wù)。最后階段，利用“全IP企業(yè)”所支持的動態(tài)供應(yīng)的虛擬系統(tǒng)資源，獲得可隨時隨地工作的標準流程。

云平臺的構(gòu)建與運維

中國移動計劃建設(shè)7個數(shù)據(jù)中心，透過7個數(shù)據(jù)中心打造中國移動云平臺。其中6個數(shù)據(jù)中心的虛擬化平臺及虛擬化管理部分，將采用Novell產(chǎn)品SLES(Xen)、PlateSpin Orchestrate、BSM、Sentinel。由此可見，Novell在云平臺構(gòu)建方面具有成熟的技術(shù)與領(lǐng)先的優(yōu)勢。Novell高級系統(tǒng)工程師仲智維表示，目前Novell把自己定位在云計算的構(gòu)建、管理、安全、評測，還有對用戶、服務(wù)商門戶的展現(xiàn)上。

在云平臺構(gòu)建方面，Novell在虛擬化平臺、網(wǎng)絡(luò)存儲、平臺管理等方面提供智能化的工作負載管理，在安全方面提供身份以及事件安全，在評測方面通過對業(yè)務(wù)服務(wù)水平的管理來對不同用戶展現(xiàn)不同水平的評測。在云服務(wù)的用戶門戶和服務(wù)商門戶方面， Novell不僅具有優(yōu)秀的虛擬化平臺，也是在運行于虛擬化環(huán)境中的最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一; 通過組件虛擬軟設(shè)備(Virtual Appliance)，還可以為用戶裁減操作系統(tǒng)并與應(yīng)用整合，通過裁減定制，實現(xiàn)存儲占用最小化、輕量級、高效率，同時提升系統(tǒng)安全性。

在云的智能管理方面，Novell有PlateSpin Orchestrate對工作負載進行相應(yīng)的遷移和管理。在安全管理方面，事件安全Novell有Sentinel產(chǎn)品，身份安全可以用Novell CSS。對于云評測這個級別，Novell有基于業(yè)務(wù)服務(wù)水平的管理，以及業(yè)務(wù)服務(wù)配制管理。Novell myMO可以針對不同運維人員的級別進行相應(yīng)的展現(xiàn)。在用戶門戶方面，Novell云管理器是良好的工具。這些產(chǎn)品構(gòu)成了Novell的云平臺解決方案。

在云計算和數(shù)據(jù)中心運維管理方面，物理基礎(chǔ)設(shè)施管理是另一個重要方面，而Avocent公司則是這方面的管理專家。Avocent 技術(shù)和服務(wù)部經(jīng)理季曉文指出，云計算時代，隨著服務(wù)器虛擬化應(yīng)用越來越多，用戶開始把服務(wù)器的硬件和服務(wù)器操作系統(tǒng)剝離開來，把硬件單獨拿出來，和數(shù)據(jù)中心的環(huán)境結(jié)合在一起，作為整體的物理環(huán)境進行管理。現(xiàn)在有一個新的理念叫做物理資源與基礎(chǔ)設(shè)施管理(PRIM)。在這個理念里，數(shù)據(jù)中心里所有物理資源將作為整體來看待，把它作為一個容器、一個承載平臺，承載整個IT基礎(chǔ)架構(gòu)、邏輯IT基礎(chǔ)架構(gòu)。

Avocent數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)方案提供一個云的概念里的分裝的完整方案。在企業(yè)IT里配置管理數(shù)據(jù)庫(CMDB)是非常流行的概念， Avocent打造的是聯(lián)合的CMDB，通過接口可以跟企業(yè)的CMDB結(jié)合成完整的CMDB。AMP是Avocent解決方案的核心和底層支撐平臺，真正的CMDB是由AMP提供的。AMIE是配制規(guī)劃與容量管理系統(tǒng)，可以將所有物理基礎(chǔ)設(shè)施的配制信息整合在一個系統(tǒng)里，而且以一種最明了的方式展現(xiàn)。ACCESS是Avocent軟硬件結(jié)合的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施訪問接口，通過它將物理基礎(chǔ)設(shè)施上層用的管理系統(tǒng)整合起來，放到一個界面里面，在安全上、審計上以及在分配上做統(tǒng)一的管理。此外還有用于數(shù)據(jù)中心監(jiān)控的Power Manager。總體而言，Avocent物理基礎(chǔ)設(shè)施的管理分成三個內(nèi)容，第一是配制，第二是與上層的管理接口，第三是環(huán)境監(jiān)控，合在一起積存在AMP架構(gòu)上，為云計算提供完整的物理基礎(chǔ)設(shè)施管理服務(wù)。

綠化數(shù)據(jù)中心

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心50%～60%的功耗用于冷卻數(shù)據(jù)中心的機房環(huán)境和IT設(shè)備，只有40%～50%用于服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等IT設(shè)備。基于虛擬化技術(shù)的云計算可以大幅度改善IT設(shè)備的效率和電源消耗，但是IT設(shè)備的功耗只是數(shù)據(jù)中心整體功耗的一小部分，因此從數(shù)據(jù)中心整體來看，對功耗的貢獻是有限的。從另一個角度講，云計算所依賴的虛擬化意味著把更多服務(wù)器整合放到一個機柜里，這意味著必須在云計算時代為數(shù)據(jù)中心做好策略規(guī)劃。

如何提高數(shù)據(jù)中心效率，減少碳排放?APC產(chǎn)品經(jīng)理于穎介紹，APC公司主要從三個方面來實現(xiàn)。首先對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心進行優(yōu)化，對數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的效率進行評估，同時通過一些能源管理工具，幫助數(shù)據(jù)中心進行效率提升。如果是新建、改建數(shù)據(jù)中心，則從設(shè)計開始，就一定要確定數(shù)據(jù)中心的效率參數(shù)是多少，APC會提供一個高效率的參數(shù)設(shè)計模型，同時還會從產(chǎn)品到整體系統(tǒng)提供一個詳細的效率數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合先進設(shè)計理論設(shè)計用戶的數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建一個高效的解決方案。

根據(jù)APC在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面的經(jīng)驗，造成數(shù)據(jù)中心低效的原因，首先是供電和制冷設(shè)備的過度規(guī)劃。如果采用傳統(tǒng)的設(shè)計方式重點考慮機房設(shè)計的標準、可靠性等規(guī)章制度，而不是真正根據(jù)數(shù)據(jù)中心的IT負載來設(shè)計，則往往會造成供電、制冷容量過大。

另外，云計算、虛擬化的發(fā)展往往會造成高密度、高熱量問題，形成數(shù)據(jù)中心熱點，這種情況下傳統(tǒng)的低密度整體機房的制冷方式非常低效，會帶來巨大的能源消耗。如果從房間級的制冷轉(zhuǎn)成動態(tài)級制冷，這是一個設(shè)備技術(shù)的轉(zhuǎn)變，對于設(shè)備效率的提升最高可以達到70%，使整個數(shù)據(jù)中心的效率提升達到8%。另外，通過模塊化的供電和制冷架構(gòu)，對數(shù)據(jù)中心也會帶來4%的效率提升。這樣，數(shù)據(jù)中心整體可以達到25%的效率提升。可擴展的供電和制冷設(shè)備是設(shè)計新一代綠色數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的重要方式，使數(shù)據(jù)中心隨著負載的增加不斷升級供電和制冷能力，從而延長數(shù)據(jù)中心的整個生命周期。

GA作為一家以色列的專業(yè)模塊化電源供應(yīng)商，在數(shù)據(jù)中心UPS方面率先掀起了一場綠色革命。

熟悉服務(wù)器電源的IT用戶都知道，以前服務(wù)器冗余電源都是采用1+1的方式，后隨著服務(wù)器電源的進步，冗余電源改為N+1的設(shè)計方式，可以根據(jù)服務(wù)器內(nèi)部配置的功耗負載靈活選擇電源模塊的數(shù)量，既保證了冗余性，也保證了效率最大化，避免了過度配置。GA公司的模塊化UPS掀起的革命與此類似，不過服務(wù)的對象從服務(wù)器變成了整個數(shù)據(jù)中心，把整個數(shù)據(jù)中心的UPS從1+1的模式升級為N+1。

GA(中國)產(chǎn)品經(jīng)理趙如灼表示，模塊化電源的綠色之處首先在于避免了過度規(guī)劃，可以讓用戶在數(shù)據(jù)中心的發(fā)展過程中隨著負載增加而逐步提升UPS的配置。其次，用戶可以輕松以N+1、N+2的方式實現(xiàn)冗余，避免了雙套設(shè)備的配置浪費，還可以輕松實現(xiàn)更高的容錯等級。而且，模塊化UPS在平均恢復(fù)時間(MTTR)方面有顯著優(yōu)勢，日常的維護保養(yǎng)都無需停機，發(fā)生故障后直接在線更換模塊的方式快速簡單，避免了備件缺失、依賴于工程師經(jīng)驗等傳統(tǒng)UPS維修的多種問題。

云計算在2010年成為最受企業(yè)用戶關(guān)注的技術(shù)變革，而云計算的發(fā)展也將經(jīng)歷從初級云計算到深度云計算等不同階段。目前應(yīng)用云計算最多的成功案例主要集中在互聯(lián)網(wǎng)和電信服務(wù)供應(yīng)商。而對于企業(yè)用戶而言，私有云的建設(shè)還需要三思而后行，在應(yīng)用軟件開發(fā)、IT管理流程方面做好變革的準備。如果企業(yè)正在新建或改建數(shù)據(jù)中心，顯然要未雨綢繆，為未來的云計算做好準備，以適應(yīng)云計算時代大規(guī)模、高密度、標準化的IT設(shè)備在管理維護、供電制冷、安全運維等方面的要求。而虛擬化的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)則是新一代數(shù)據(jù)中心邁入云計算時代的第一道門檻。您準備好了嗎?