数据中心到底谁才是耗电主谋

日期: 2008-05-12 作者:David Vellante翻译:Susan 来源:TechTarget中国

  据IDC称,数据中心的平均能源成本每年以20%的速度增长,并且,到2012年可望达到增加一倍。来自Wikibon.org社区的用户调查证实了这一点,如下图所示。



  所有IT设备的能耗都在以20%到30%的比率不断增长。能耗增长会带来一系列效应:


  数据中心每平方英尺需要更多电力用于设备运转;


  设备冷却需要更多的能源;


  数据中心每平方英尺需要更多制冷设备。


  数据中心中风冷的最高热密度大约为10,000瓦特/平方英尺,但大多数的数据中心都是几年前设计的,功率密度小于1000瓦特/平方英尺。很多数据中心已经逼近能耗底线了,他们不得不探索新的冷却技术,如水冷式机架。数据中心现正面临能源和冷却极限的挑战,不仅仅再是几年前空间极限的问题了。


  那么,数据中心里到底谁是耗电主谋?存储的能耗问题到底有多严重?毕竟,大部分公司里,存储是IT基础设施增长最快的部分。那么存储是否是”主谋”呢?答案是否定的。根据Wikibon.org社区的用户调查,我们找出了数据中心耗电元凶。以下是相关结果:


  在典型的数据中心里,IT设备直接消耗一半以上的能源;


  存储占15 % ,而服务器是最费电的—占到30 %;


  存储设备目前最大负荷不到1000瓦/平方英尺(相比之下, 1 u刀片设备则是10000瓦特/平方英尺) ;


  预计到2012年,存储最大负荷不到2000瓦特/平方英尺。 (预测已经考虑到硬盘从3.5英寸变为2.5英寸的情况) 。




  存储只是数据中心问题的一部分。在堆叠的存储当中,罪魁祸首是磁盘驱动器,他们平均占到存储阵列80 %的功耗,如下图显示。(这个数字低于控制器密集的一级存储)。




  有什么可以做的呢?


  Berry学院的网络运营主管及首席安全官William Souder先生,是Wikibon的会员。据他表示: “提到能源使用率,世上没有灵丹妙药。客户必须评估各种供选择的技术,并选择那些适合他们业务需求的技术,以降低电力消耗”。很多公司存储能耗年增长50%,而预算却在缩减,最好的办法是要找出节能的存储技术,或使存储更有效率。另一种办法是,摆脱(能源)”饥饿”的设备,或将这些基础设施改为现代化。


  这里是一些存储相关的节能方法:


  服务器和存储基础设施进行虚拟化和自动精简,确实有一些优点,但同时它们会使管理、备份等变得复杂,甚至可能需要重新构建数据中心的主要环节。


  分层存储 可以充分利用SATA驱动器高容量的优势,并让设备与数据特点相匹配–这不是一件简单的事情,除非用户了解相关的技术标准细节,否则用户不会轻易的去改变他们的一级存储设备,或者你可以这样理解:”用户不会轻易把数据放到二级存储设备上去”。


  重复数据删除适用于备份或在线归档,通常情况下,备份可以减少10倍到15倍的容量需求,在线存储可以减少2倍至3倍容量需求。很多时候,基于磁盘的备份当中,使用重复数据删除,是为了取代磁带,这是最环保的技术(尽管会对数据交换产生一定影响)。


  MAID技术和spindown技术的原理大致是:数据没有被访问的硬盘就会放低转速,这却是是针对非活动数据的一个好办法。但问题是,用户希望通过跨多个盘读写,得到高带宽和可靠性。这意味着所有设备始终都在工作,大部分磁盘都在被访问,并没有闲置的设备。


  NAND和快闪记忆体正在大举进犯传统的磁盘市场,如果成本能够接受,将可以节省很多能源。


  此外,还有一些其他方法,如关掉或者整合较小的数据中心(比如少于2.0万平方英尺的),但务必确定您有严密的管理支持或策略。对于管理服务不太敏感的小型或中型公司来说,选择性采购(例如,远程备份)也是一个降低预算的有效办法。基础设施方面,其他需要的考虑因素包括直流电源和冷却水;然而,在现有的基础设施上进行翻新,这些方法都非常昂贵,不过他们确实非常适用”绿色”环境。


  最后,公司应充分利用能源的退税鼓励大家选购节能产品。迄今为止, PG&E是广为人知的唯一一家为选择节能产品的用户退税(反钱)的电力公司。不过,根据PG&E退税项目的负责人Mark Bramfitt表示,”很少有存储厂商主动这么做” 。


  对于存储供应商和用户来说,这并不是一个好现象。甚至可以说,这种做法在本质上就是错的,供应商们一边嘴上说要环保,可是该他们拿出实际行动出钱(比如为用户提供退税)时,他们又不作声了。不过,相信当所有的存储供应商都参加到绿色存储的大军中时,这种情况一定会改变的。


  “绿色”贯穿项目每个环节


  IT机构应该将”绿色”作为IT基础设施现代化(例如,服务器和存储虚拟化)的种子,借其收获高额投资回报率。


  结合IT部和业务部两个部门的观点,建立跨功能的团队和合作伙伴关系。综合两种观点,做所有决定时,都要考虑到电力设计及冷却系统,并在利益与代价之间掌握好平衡。


  供应商此时就可以发挥作用,提供追踪记录和工具,如电力计算器、设计专业知识,以及最佳实践。


  最后一点,关于绿色IT项目,就把它当作一个常规的项目—在减少功耗上,要有明确的测量方法、解决方案和时间表。正如任何其他项目一样:设置目标期望,并努力争取不断改善之。


本文的作者是David Vellante,他是Wikibon的创始人之一,Wikibon是一个供会员共享业务技术的研究和咨询社区。

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