日韩免费高清一级毛片久久_降低數據中心能耗的7種極端方法_數據中心

降低數據中心能耗的7種極端方法

2011/06/16

　　當前，在數據中心運營(yíng)成本中，增長(cháng)最快、所占份額最大的是能源成本，而這些能源又主要是被服務(wù)器和冷卻系統所消耗。因此，對于那些正試圖削減運營(yíng)成本的數據中心經(jīng)理們而言，降低數據中心能耗看上去是最有效的途徑。不幸的是，目前大多數高效的節能技術(shù)都需要相當可觀(guān)的前期投資，并且在數年后才會(huì )帶來(lái)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(lái)不切實(shí)際，或是過(guò)于極端。而我們在下文中即將為大家展示的8種節能方法，已經(jīng)在實(shí)際的數據中心環(huán)境中測試過(guò)，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，但是與傳統的IT資本支出回報率相比，獲得回報的周期要更短。

　　數據中心能源效率的衡量標準是能源利用率（PUE）。PUE指數據中心總電力消耗量與轉化為有效計算任務(wù)的電力消耗的比值。PUE值越低越好，1.0是一個(gè)理想數值。2.0意味著(zhù)輸入數據中心的2瓦電力中只有1瓦輸入到服務(wù)器，損失的電力轉化為了熱能。

　　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(guò)檢查每月的賬單來(lái)評估它們的效率。節約資金才是真正的目的所在。

　　微軟位于愛(ài)爾蘭都柏林的數據中心，采用空氣冷卻，PUE值1.25。

　　調高機房溫度

　　你在今天下午就可以使用這種最簡(jiǎn)單的節能方法——調高數據中心恒溫器的溫度設定值。傳統觀(guān)念認為，數據中心溫度應當設定在華氏68度（攝氏20度）以下。人們認為，這種溫度水平能夠延長(cháng)設備的使用壽命，萬(wàn)一冷卻系統失靈，管理員也可以獲得更多的反應時(shí)間。

　　這種普遍的觀(guān)點(diǎn)當然是有道理的，因為服務(wù)器組件如果發(fā)生故障，尤其是硬盤(pán)發(fā)生故障，將會(huì )導致運行溫度上升。但是，近些年來(lái)，IT經(jīng)濟已經(jīng)跨越了一個(gè)重要閾值：服務(wù)器運營(yíng)成本通常會(huì )超過(guò)購置成本。這使得削減運營(yíng)成本的優(yōu)先權要高于硬件保護。

　　在去年召開(kāi)的GreenNet大會(huì )上，谷歌的“綠色能源主管”Bill Weihl介紹了谷歌提高數據中心溫度設置的經(jīng)驗。他表示，華氏80度（攝氏27度）是新的安全設置溫度。不過(guò)你的數據中心需要首先滿(mǎn)足一個(gè)簡(jiǎn)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(mén)簾或是隔熱板。

　　盡管谷歌稱(chēng)華氏80度是安全的溫度，但是微軟的經(jīng)驗告訴我們，可以將溫度設置得更高些。微軟在愛(ài)爾蘭都柏林的數據中心使用的是“無(wú)冷卻器”模式，它們用免費的外部空氣進(jìn)行冷卻，服務(wù)器進(jìn)風(fēng)口的溫度高達華氏95度（攝氏35度）。須要注意的是，隨著(zhù)設定溫度的提高，會(huì )出現一個(gè)收益遞減點(diǎn)。因為服務(wù)器風(fēng)扇轉速的加快將導致能源消耗增長(cháng)。

　　關(guān)閉閑置服務(wù)器

　　服務(wù)器時(shí)刻處于準備狀態(tài)所帶來(lái)的“商業(yè)靈活性”，是否與它們消耗的能源成本等值呢？不等值的話(huà)，為什么不關(guān)閉整個(gè)服務(wù)器呢？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。

　　當然，你首先需要面對的是那些異議人士提出的反對意見(jiàn)。他們可能會(huì )說(shuō)，重新啟動(dòng)會(huì )降低服務(wù)器的平均壽命，理由是電壓會(huì )加載在主板電容器等一些非熱插拔組件上。但是，這種想法已經(jīng)被證明是錯誤的。實(shí)際情況是，服務(wù)器的組件與汽車(chē)和醫療設備等一些頻繁啟動(dòng)的設備所用的組件是相同的。沒(méi)有證據能夠證明頻繁啟動(dòng)將降低服務(wù)器的MTBF（平均故障間隔時(shí)間）。

　　第二個(gè)錯誤認識是，服務(wù)器啟動(dòng)需要很長(cháng)時(shí)間。對于這種情況，你可以通過(guò)關(guān)閉啟動(dòng)時(shí)的診斷檢查，從硬盤(pán)鏡像啟動(dòng)，以及利用一些硬件具有的熱啟動(dòng)功能縮短啟動(dòng)時(shí)間。

　　第三種反對意見(jiàn)是：用戶(hù)不希望等待——無(wú)論啟動(dòng)速度有多快。然而，即使程序申請速度非常慢，大多數應用架構都不會(huì )拒絕新用戶(hù)，這樣一來(lái)，用戶(hù)根本意識不到他們是在等待服務(wù)器啟動(dòng)。事實(shí)證明，當應用受到使用人數限制影響時(shí)，只要能夠向用戶(hù)發(fā)出“我們正在啟動(dòng)更多的服務(wù)器以提高你的申請速度”這一信息，用戶(hù)是愿意等待的。

　　使用外部空氣進(jìn)行冷卻

　　如果外部空氣溫度較低，你完全可以將它作為冷卻空氣來(lái)源而關(guān)掉那些高能耗的制冷系統。微軟設在愛(ài)爾蘭的數據中心使用的就是這種方法。

　　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(fēng)管道，以讓外部空氣吹入數據中心內。此外，還需要安裝一些基本的安全設備，如空氣過(guò)濾器、干燥器、防火風(fēng)閘和溫度傳感器，以確保外部空氣不會(huì )損壞精密的電子設備。

　　英特爾曾做過(guò)一個(gè)試驗，在兩組服務(wù)器中，第一組使用傳統的冷卻器進(jìn)行降溫，第二組使用外部空氣冷卻系統與冷卻器聯(lián)合冷卻方式。兩組服務(wù)器均運行了十個(gè)月，其中，第二組服務(wù)器有91%的時(shí)間使用的是外部空氣冷卻，從而降低了74%的能源消耗。不過(guò)，英特爾發(fā)現使用外部空氣冷卻的服務(wù)器上積有大量灰塵，這表明該系統除需要安裝大顆粒雜質(zhì)過(guò)濾器外，還需要安裝一個(gè)細顆粒雜質(zhì)過(guò)濾器。此外，由于需要頻繁更換過(guò)濾器，因此在實(shí)際使用中需要采用易清潔并可反復使用的過(guò)濾器。

　　盡管積灰嚴重，溫度變化范圍較大，但是英特爾發(fā)現使用外部空氣冷卻的服務(wù)器故障率并沒(méi)有增加。據此，以一個(gè)功率為10兆瓦數據中心為例，每年可節約冷卻成本300萬(wàn)美元，以及7600萬(wàn)加侖水。要知道，在某些地區水的價(jià)格非常高。

　　熱空氣再利用

　　為什么不將數據中心冷卻后產(chǎn)生的熱空氣用于辦公室供暖呢？那樣，你就可能不再需要目前的取暖系統。同樣，也可以使用辦公室里溫度相對低的空氣為數據中心降溫。

　　你是否擔心數據中心電子設備在產(chǎn)生熱量時(shí)會(huì )釋放出有害物質(zhì)？大可不必。如今符合《關(guān)于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的規章》（RoHS）的服務(wù)器在生產(chǎn)時(shí)，已經(jīng)不再使用污染環(huán)境的鎘、鉛、水銀和多溴化合物等材料了。

　　與外部空氣冷卻方法一樣，你需要的也是改造風(fēng)扇、通風(fēng)管道和恒溫器等設施。重新布置你的取暖系統可能需要花費一周的時(shí)間，但是由于成本很低，你在一年內，甚至更短的時(shí)間內即可獲得收益。例如，IBM位于瑞士Uitikon的數據中心為當地方居民免費供暖，節約的能源成本相當于80戶(hù)居民的取暖費用。TelecityGroup Paris甚至將數據中心冷卻后產(chǎn)生的熱空氣常年供應一些溫室，以支持氣候變化研究。

　　配置SSD

　　由于讀取速度快、功耗低、發(fā)熱量小，因此SSD（固態(tài)硬盤(pán)）在上網(wǎng)本、平板電腦和筆記本電腦上非常流行。SSD也可以使用在服務(wù)器上，但是其成本高、可靠性低等缺點(diǎn)阻礙了其在服務(wù)器上的部署。幸運的是，SSD的價(jià)格在近兩年出現了大幅下降，數據中心可通過(guò)部署SSD實(shí)現快速節能，你只需將一些應用存儲在SSD上即可。如果配置合理，SSD可大幅降低磁盤(pán)陣列的能源和冷卻成本。其大約可以減少50%的電力消耗，發(fā)熱量幾乎為零。

　　SSD無(wú)法克服的一個(gè)問(wèn)題是寫(xiě)入操作次數有限。目前適合服務(wù)器存儲的單層單元（SLC）固態(tài)硬盤(pán)的寫(xiě)入次數約為500萬(wàn)次。低成本的消費級多層單元（MLC）固態(tài)硬盤(pán)，雖然容量比SLC固態(tài)硬盤(pán)要大，但是壽命僅為后者的十分之一。

　　好消息是，你可以從市面上買(mǎi)到接口兼容的固態(tài)硬盤(pán)，以替代現有的高能耗、高發(fā)熱量的機械硬盤(pán)。考慮到SSD價(jià)格較貴，因此，只選擇將那些需要頻繁讀取的數據集存儲在SSD上，如流視頻文件。這樣就不會(huì )遇到SSD的寫(xiě)入次數限制問(wèn)題。除了降低能源和冷卻成本外，啟動(dòng)速度也將大幅提升。

　　此外，在選擇固態(tài)硬盤(pán)時(shí)，應當選擇服務(wù)器專(zhuān)用固態(tài)硬盤(pán)，而不要選擇臺式機專(zhuān)用固態(tài)硬盤(pán)。服務(wù)器專(zhuān)用固態(tài)硬盤(pán)為了提高吞吐量，多采用多通道架構。常用的SATA 2.0接口的固態(tài)硬盤(pán)傳輸速率為3Gbps，而日立與英特爾聯(lián)合推出的Ultrastar高端SAS固態(tài)硬盤(pán)的傳輸速率可達到6Gbps，容量可達400GB。盡管SSD 還存在一些設計缺陷，但這主要涉及到臺式機和筆記本電腦固態(tài)硬盤(pán)的BIOS密碼和加密問(wèn)題，而服務(wù)器專(zhuān)用固態(tài)硬盤(pán)根本不存在這方面的問(wèn)題。

　　使用直流電

　　是的，在數據中心重新使用直流電。道理很簡(jiǎn)單：服務(wù)器在內部使用的是直流電，這樣可能消除為服務(wù)器供電時(shí)將交流電轉換為直流電這一環(huán)節，實(shí)現迅速節能。

　　在早些年，直流電在數據中心中非常流行。因為當時(shí)數據中心的服務(wù)器電源轉換效率僅為75%。但是隨著(zhù)電源轉換效率的提高，數據中心開(kāi)始采用效率更高的208伏交流電。到2007年，直流電已經(jīng)不再流行。然而在2009年，直流電又重新流行起來(lái)，這要歸功于高電壓數據中心產(chǎn)品的出現。

　　在早期的數據中心當中，電力公司輸出的 16000伏交流電先被轉換為440伏交流電，然后再轉換為220伏交流電，最后再轉換為110伏交流電后才提供給服務(wù)器，每一次變壓都會(huì )浪費一些電力。由于轉換率低于百分之百，損失的電力被轉化為熱能(由于需要冷卻系統將這些熱量散掉，因此將導致更多的電費開(kāi)支)。直接轉換為 208 伏交流電可以減少一次變壓，當時(shí)服務(wù)器內置電源最大效率為95%。

　　到了2009年，新的數據中心設備可以將電力公司輸出的13000伏交流電直接轉換為575 伏直流電輸入到服務(wù)器機架上。服務(wù)器機架將575 伏直流電一次性轉換為48 伏直流電后直接為機架上的服務(wù)器供電。每一次轉換時(shí)的效率都是老式AC 變壓技術(shù)的兩倍，并且轉化的熱量也更少。盡管廠(chǎng)商宣稱(chēng)可以節約50%的能耗，不過(guò)大多數專(zhuān)家認為節約能耗25%更為可信。

　　該方法需要一些資金投入，不過(guò)所涉及的技術(shù)并不復雜，并且已經(jīng)被證實(shí)十分有效。

　　將熱量送入大海

　　與地溫冷卻系統不同，河流和大海可以無(wú)限地吸收數據中心排出的熱量。因此，如果你的數據中心緊鄰海邊、大型湖泊或是內陸水道，那就真是得天獨厚了。

　　“瑞典計算機”網(wǎng)站在去年秋天曾經(jīng)報道稱(chēng)：谷歌在芬蘭Hamina將一個(gè)紙漿廠(chǎng)改造成了一個(gè)采用這種冷卻方式的數據中心。該數據中心將冰冷的波羅的海海水作為唯一的冷卻方式。與此同時(shí)，這些海水還作為數據中心的緊急消防用水。谷歌的實(shí)踐證明，該方案具有極高的可靠性。由于原紙漿廠(chǎng)已經(jīng)鋪設了用于從波羅的海抽取海水的直徑2英尺的管道，因此谷歌在改造時(shí)省去了不少開(kāi)銷(xiāo)。

　　淡水湖也可以用于冷卻數據中心。美國康奈爾大學(xué)位于紐約伊薩卡的校區，利用附近的卡尤加湖為其數據中心和整個(gè)校園提供冷卻用水。為此，該校區在2000年率先建立起了一個(gè)名為“湖水冷卻系統”的冷卻設施。該設施每小時(shí)可抽取3.5萬(wàn)加侖水，并將這些華氏39度的湖水輸送至2.5英里處的校園內。

　　無(wú)論淡水還是海水冷卻系統，都需要一個(gè)昂貴的組件——用于冷卻數據中心的熱交換器。這種熱交換器可將用于直接冷卻數據中心的冷卻水與外部抽取過(guò)來(lái)的天然冷卻水隔離。這種隔離是必須的，萬(wàn)一出現泄漏，既可保護環(huán)境，也可以保護精密的服務(wù)器設備。除了昂貴的熱交換器外，海水或湖水冷卻系統只需要一些普通的水管。

　　你希望節省多少資金呢?這些技術(shù)的價(jià)值在于它們并不互相排斥，你可以同時(shí)使用多種方法來(lái)實(shí)現你的短期目標和長(cháng)期目標，你還可以先采用最簡(jiǎn)單的辦法——提高數據中心的溫度設置，然后再根據節約情況評估一下剩余的其他六種節能方法。

　　谷歌位于比利時(shí)的數據中心，無(wú)制冷設備，完全借助室外空氣冷卻，PUE值低于1.16。

網(wǎng)界網(wǎng)

Radware:IDC云化漸熱應用交付虛擬化正逢時(shí) 2011-05-23

數據中心虛擬化不斷深入網(wǎng)絡(luò )則“方向未明” 2011-05-23

構建電信運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )數據中心應對數據難題 2011-05-17

數據中心效率（PUE）計算指南 2011-05-17

熱點(diǎn)專(zhuān)題: 數據中心

亚洲精品网站在线观看不卡无广告,国产a不卡片精品免费观看,欧美亚洲一区二区三区在线,国产一区二区三区日韩汽车| 乡宁县| 个旧市| 英德市| 汝阳县| 嘉禾县| 平度市| 九江市| 平阳县| 崇仁县| 苏尼特右旗| 芦山县| 龙岩市| 神农架林区| 金塔县| 衢州市| 望都县| 彭州市| 北安市| 浏阳市| 江油市| 翼城县| 抚顺县| 宜城市| 临桂县| 独山县| 绿春县| 化州市| 新干县| 兴国县| 兰溪市| 肃南| 临夏市| 墨玉县| 云南省| 阿图什市| 手游| 新闻| 南溪县| 龙岩市| 腾冲县| http://444 http://444 http://444 http://444 http://444 http://444