打造“綠色”IDC不僅意味著節(jié)能降耗、降低成本,也意味著數(shù)據(jù)中心通過技術(shù)手段達(dá)到更高效能,并由此邁上一個(gè)提高服務(wù)質(zhì)量的新臺(tái)階。
1996年,剛剛轉(zhuǎn)型商業(yè)銀行的中國建設(shè)銀行興建了全新的數(shù)據(jù)銀行,中國銀行數(shù)據(jù)中心正在規(guī)劃建設(shè),而中國工商銀行位于翠微路的老機(jī)房急需改造……這些當(dāng)時(shí)中國最先進(jìn)數(shù)據(jù)中心的代表都是由普通大廈的辦公區(qū)域隔離出來的,規(guī)模在1000~2000平方米范圍內(nèi)。
2008年6月,中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司位于亦莊的北京數(shù)據(jù)中心開業(yè),這座占地6.6公頃、建筑規(guī)模9萬平方米、按照國際數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施最高標(biāo)準(zhǔn)的第Ⅳ級(jí)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的機(jī)房,是目前國內(nèi)規(guī)模最大、可用性等級(jí)最高的私營商業(yè)化數(shù)據(jù)中心。
12年的時(shí)間,國內(nèi)數(shù)據(jù)中心行業(yè)突破金融、電信等數(shù)據(jù)密集型行業(yè),實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,在制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等新興行業(yè)都創(chuàng)造出巨大的業(yè)務(wù)成效。數(shù)據(jù)中心建設(shè)作為一種戰(zhàn)略投入基本上已經(jīng)形成共識(shí),它們集中存儲(chǔ)和服務(wù)器,提供便捷、快速的溝通,促進(jìn)電子交易,提高生產(chǎn)效率。
除傳統(tǒng)企業(yè)自營數(shù)據(jù)中心外,IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)模式伴隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的需求而發(fā)展起來,它比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心有著更深層次的內(nèi)涵,為ICP、企業(yè)、媒體和各類網(wǎng)站提供大規(guī)模、高質(zhì)量、安全可靠的專業(yè)化服務(wù)器托管、空間租用、網(wǎng)絡(luò)批發(fā)帶寬以及ASP業(yè)務(wù)。
然而,為保持正常運(yùn)轉(zhuǎn),不斷增長的數(shù)據(jù)中心同時(shí)帶來了巨大的能源需求。
解決電力負(fù)擔(dān)
對于清華大學(xué)數(shù)據(jù)中心,每年服務(wù)器以及相關(guān)制冷設(shè)備的耗電已經(jīng)是一筆沉重的負(fù)擔(dān)—當(dāng)初數(shù)據(jù)中心的建設(shè)費(fèi)用不到600萬元,但現(xiàn)在每年相關(guān)的電力成本(服務(wù)器、制冷、UPS等)支出就超過80萬元,這種“買得起馬,置不起鞍”的情況在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心不在少數(shù)。
研究結(jié)果顯示,自2000年以來,全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗呈螺線式上升的態(tài)勢,2007年花費(fèi)已超過40億美元,相當(dāng)于500萬個(gè)家庭所使用的能源。如果任由這種態(tài)勢繼續(xù)發(fā)展,到2011年,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的能源消耗將比2007年增加一倍。
經(jīng)過媒體的不斷宣講,綠色數(shù)據(jù)中心的概念已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)同,很多企業(yè)也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了能耗支出在數(shù)據(jù)中心中的比重。除了VMware、思杰之外,微軟、Novell與紅帽大力推動(dòng)服務(wù)器虛擬化的產(chǎn)品與方案,甚至剛更名為Parallels的SWsoft在服務(wù)器虛擬化領(lǐng)域也邁出一大步。所以,對于企業(yè)來說,無論是技術(shù)路線還是價(jià)格區(qū)間,相關(guān)的虛擬化選擇都會(huì)非常豐富。同時(shí),包括IBM、惠普和Dell、曙光等在內(nèi)的IT企業(yè)也都拿出了相應(yīng)的解決方案和產(chǎn)品。除了利用x86服務(wù)器虛擬化技術(shù)進(jìn)行服務(wù)器的整合,還可以通過大型主機(jī)虛擬化的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的整合,也可以利用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)資源的整合和統(tǒng)一管理。
作為虛擬化技術(shù)領(lǐng)域的頂級(jí)廠商,近期VMware將戰(zhàn)略重點(diǎn)從原來在x86服務(wù)器虛擬化全面轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)中心。利用云計(jì)算進(jìn)一步提高虛擬化利用率,為數(shù)據(jù)中心提供更大的靈活性,以及提高災(zāi)難恢復(fù)和高可用性。VMware在2008年推出了Virtual Datacenter Operating System (VDC-OS),虛擬數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng),作為一個(gè)能夠?qū)⑻摂M服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源聚合成為一個(gè)大型計(jì)算資源池、將資源分配給用戶和應(yīng)用的軟件平臺(tái),VDC-OS將數(shù)據(jù)中心各項(xiàng)硬件資源,包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)匯集到聚合的“按需使用”云中,把工作負(fù)荷成批轉(zhuǎn)移到“外部云”,以獲得額外的計(jì)算容量。
杭州興議IDC中心對機(jī)房布局及機(jī)柜設(shè)計(jì)要求等方面進(jìn)行了優(yōu)化和完善,成為浙江地區(qū)首個(gè)采用節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造的五星級(jí)機(jī)房;中國聯(lián)通在江西試點(diǎn)以虛擬化技術(shù)為代表的vps虛擬專用主機(jī)產(chǎn)品,針對南方的中小企業(yè)客戶群,提供更為獨(dú)立、高效的新一代虛擬主機(jī)。
大部分被調(diào)查的IDC用戶將包括運(yùn)作效率在內(nèi)的“服務(wù)品質(zhì)”視為選擇IDC時(shí)的首先考慮的因素,這就要求IDC服務(wù)提供商提高數(shù)據(jù)中心的可用性并降低運(yùn)作成本。
中國電信杭州分公司IDC運(yùn)營中心從實(shí)際出發(fā),一改以往IDC機(jī)房僅僅是提供電力、空調(diào)和帶寬的“房東形象”,向能提供網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用信息安全及應(yīng)急響應(yīng)處理等一站式服務(wù)的“保姆”形象轉(zhuǎn)變,免除客戶在網(wǎng)絡(luò)安全方面的后顧之憂。
提高單位設(shè)備的效率,這代表著數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的一種思路,畢竟系統(tǒng)的電力消耗受各個(gè)組件的效率控制。在通往綠色數(shù)據(jù)中心的道路上,并不是所有的數(shù)據(jù)中心都能夠立刻部署虛擬化、購買大型機(jī)進(jìn)行服務(wù)器的整合、采用密度更高的服務(wù)器以取代原來的服務(wù)器、使用太陽能發(fā)電、改造數(shù)據(jù)中心建筑等方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠化,因此,對于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心而言,綠色之路并不一定意味著從頭再來。
能耗封頂
“沒有一種解決方案能完全解決當(dāng)前數(shù)據(jù)中心大幅增長的能耗成本的問題,只有通過綜合治理才能收到豐厚的成效?!敝袊萜沼邢薰酒髽I(yè)計(jì)算及專業(yè)服務(wù)集團(tuán)首席技術(shù)顧問朱偉雄表示,很多時(shí)候,企業(yè)只需要針對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行變化—變更服務(wù)器機(jī)柜擺放位置,以便實(shí)現(xiàn)更好的通風(fēng);稍微調(diào)高數(shù)據(jù)中心的溫度,有時(shí)候數(shù)據(jù)中心并不需要那么低的室溫;又比如在采購數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品的時(shí)候,適當(dāng)衡量服務(wù)器的能耗,選擇一款更為綠色的產(chǎn)品;甚至也可以盡量使用遠(yuǎn)程控制服務(wù)器而不進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的方法來保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的低溫。
中國聯(lián)通IDC運(yùn)營中心負(fù)責(zé)人表示,目前國內(nèi)IDC業(yè)務(wù)特性仍以資源消耗為主,聯(lián)通IDC業(yè)務(wù)84%的收入來源于空間、帶寬等基礎(chǔ)資源,隨著國內(nèi)IDC市場價(jià)格的惡性競爭,業(yè)務(wù)發(fā)展舉步維艱。中國聯(lián)通通過對新機(jī)房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、布局?jǐn)[放、電源空調(diào)等基礎(chǔ)設(shè)施研究,適度改造部分星級(jí)條件的舊IDC,建立新的運(yùn)維監(jiān)控體系,打造一批節(jié)能環(huán)保型的IDC,實(shí)現(xiàn)了從成本中要效益,不斷提高單平米利潤值的目標(biāo)。
為了應(yīng)付未來的需求和業(yè)務(wù)擴(kuò)展,數(shù)據(jù)中心通常會(huì)為服務(wù)器預(yù)留過多的備用CPU負(fù)載,它們會(huì)占用空間及管理時(shí)間。所以,多數(shù)用戶將現(xiàn)有的服務(wù)器整合到虛擬機(jī)中(虛擬服務(wù)器),然后將“釋放的”物理服務(wù)器用于解決應(yīng)用增長所帶來的要求。事實(shí)上,現(xiàn)有的服務(wù)器大多數(shù)都沒有得到充分的利用,許多服務(wù)器的CPU使用率均低于25%。虛擬化可在一定程度上控制這種增長,但虛擬化會(huì)增加管理和自動(dòng)化工具上的要求。
惠普在服務(wù)器領(lǐng)域最新推出的動(dòng)態(tài)功率封頂技術(shù)(HP Dynamic Power Capping)就是在保證性能的基礎(chǔ)上,控制單位設(shè)備能耗來降低數(shù)據(jù)中心的整體耗電量。它通過服務(wù)器的動(dòng)態(tài)配置或功率封頂,幫助客戶重新分配數(shù)據(jù)中心的電力和散熱資源。也就是說,這種技術(shù)有效地對每一臺(tái)服務(wù)器的最高能耗進(jìn)行了準(zhǔn)確控制,避免了能源的過度供應(yīng),用戶可以將節(jié)省下來的那部分能源用于數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容。
采用此項(xiàng)技術(shù)后,相同的能源配置和電力設(shè)施可以承載相當(dāng)于原來三倍數(shù)量的服務(wù)器。這相當(dāng)于每個(gè)1兆瓦級(jí)的數(shù)據(jù)中心可節(jié)省1600萬美元的成本支出,同時(shí)減少高達(dá)25%服務(wù)器運(yùn)行能源消耗,每年節(jié)省近三十萬美元。
第三條道路
無論是出于IT成本過高、復(fù)雜性過大,還是資源利用率過低等各種的原因,目前幾乎所有類型的公司都在嘗試將IT資源進(jìn)行整合和集中,這其中當(dāng)然也包括數(shù)據(jù)中心的整合。
集中化的數(shù)據(jù)更便于備份、冗余和控制,也更有助于符合法規(guī)要求。將數(shù)十個(gè)數(shù)據(jù)中心整合到少數(shù)幾個(gè)中央位置,然后重點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)、冗余、計(jì)算、存儲(chǔ)和管理等幾個(gè)方面加強(qiáng)這少數(shù)幾個(gè)中央數(shù)據(jù)中心的能力。這一趨勢將對很多IT技術(shù)和應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響,如數(shù)據(jù)和應(yīng)用將越來越多地通過廣域網(wǎng)傳遞給遠(yuǎn)程災(zāi)備中心,由此對廣域網(wǎng)架構(gòu)和管理產(chǎn)生影響。通過網(wǎng)絡(luò)或瘦客戶機(jī)來提供集中化的應(yīng)用將成為一種標(biāo)準(zhǔn),更加便于管理、更新,或安裝補(bǔ)丁來防御安全隱患。
雖然多數(shù)公司都在嘗試將資源整合到更少的數(shù)據(jù)中心,但對數(shù)據(jù)中心資源的要求致使服務(wù)器和存儲(chǔ)的數(shù)量大幅增長。美國數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的年平均增長率為11%,存儲(chǔ)的平均增長率高達(dá)22%,存儲(chǔ)的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過服務(wù)器的增長,給數(shù)據(jù)中心在環(huán)境控制、電源與冷卻、空間管理等方面造成了巨大的壓力。
此外,在多數(shù)情況下,不動(dòng)產(chǎn)成本上的因素限制了IT占地面積的擴(kuò)展(服務(wù)器機(jī)架占用的地面空間)。因此,各公司都力求在低密度機(jī)架和發(fā)熱量及功耗極高的高密度機(jī)架之間尋求一種平衡。