通過(guò)IT架構的敏捷性和高可控性應對急速上升的能耗成本
今天，數據中心管理的方方面面都在飛速發(fā)展，而運營(yíng)預算卻很難跟得上前進(jìn)的步伐。根據統計，數據總量每18個(gè)月就會(huì )翻一倍，應用端負載每2年將會(huì )翻一倍，然而運營(yíng)預算卻需要8年才能翻一倍。
人們一直在要求IT行業(yè)以更低的成本做到更多的事情，而近年來(lái)數據中心對動(dòng)態(tài)特性的要求也越來(lái)越高。智能設備、大數據、虛擬化和云技術(shù)不斷改變數據中心提供服務(wù)的模式，因此，靈活性、彈性和可測量性也變得愈加重要。
由于這些飛速的變化，數據中心管理的各個(gè)方面也變得愈加復雜。內部網(wǎng)絡(luò )上數以千計的設備不停連接和斷開(kāi)。同時(shí)，流動(dòng)的計算資源池被自動(dòng)分配管理。那么，在這種超級動(dòng)態(tài)的環(huán)境下，是不是說(shuō)IT管理團隊就無(wú)法有效識別閑置和過(guò)載的資源了？
如果確實(shí)如此，數據中心的能耗將繼續飆升。根據自然資源保護委員會(huì )的最新報告，目前，數據中心的能耗已驚人的占到了全球能耗總量的10%。
幸運的是，即便數據中心面臨的挑戰如此嚴峻，IT行業(yè)也絕非無(wú)能為力。
秘密武器的發(fā)現
頗具諷刺意味的是，今天的數據中心大部分由基于軟件定義的資源所組成，但控制能耗成本的秘密武器反而要依賴(lài)于硬件設備。機架式與刀片式服務(wù)器、開(kāi)關(guān)、配電裝置以及許多其他數據中心設備在運行過(guò)程中都會(huì )提供大量能耗與溫度信息。鑒于數據中心的龐大規模和種類(lèi)繁多的硬件設備使得人工收集和應用信息資源變得十分麻煩，這也促進(jìn)了能耗管理方案供應商的蓬勃發(fā)展。
因此，數據中心的管理人員如今有多種選擇。他們可以利用內置能耗管理的管理控制臺，讓集成商將能耗管理中間件軟件集成到現有的管理控制臺上，或獨立部署能耗管理中間軟件方案來(lái)獲取所必需的功能。
無(wú)論采用哪種方法來(lái)部署，一整套全面的能耗管理方案可以讓IT管理團隊查看、記錄并分析研究整個(gè)數據中心的能耗與溫度運行狀態(tài)。自動(dòng)采集并集中的能耗與溫度信息可以被進(jìn)一步繪制成數據中心每個(gè)空間的圖像信息，這些數據可以被用于分析并識別相應的運行規律，同時(shí)了解數據中心的工作負荷與其他變化。
清晰可見(jiàn)、記錄存檔的電力信息能讓數據中心的管理人員對電力使用情況有基本的認知，以便對數據中心的規劃和優(yōu)化做出更有利的決策。
最優(yōu)秀的能耗管理解決方案通過(guò)結合自動(dòng)監控記錄系統與實(shí)時(shí)控制功能，將優(yōu)化措施提升到了一個(gè)更高的層次。例如，在條件允許的情況下，或在恰當的時(shí)段，可以對一些服務(wù)器或機架設立限定值，以便將功率限制在一定范圍內。對于閑置時(shí)間超過(guò)特定時(shí)長(cháng)的服務(wù)器，可以將其自動(dòng)轉化為較為省電的睡眠模式。電力的使用可以根據業(yè)務(wù)重心進(jìn)行靈活分配，這一功能也可以有效延長(cháng)停電時(shí)備用電源的維持時(shí)間。優(yōu)秀的能耗解決方案甚至可以動(dòng)態(tài)調節服務(wù)器的主頻，在不對服務(wù)質(zhì)量和應用性能產(chǎn)生負面影響的情況下，將能耗降至最低水平。
關(guān)心能耗水平的數據中心會(huì )充分利用這些功能，以達成一系列運營(yíng)目標，例如精確規劃工作量、節約運營(yíng)成本、延長(cháng)數據中心設備壽命以及達成相關(guān)環(huán)保規范。
應用情況與效果證明
客戶(hù)在實(shí)踐中揭示了幾個(gè)普遍的部署動(dòng)機而且對整體能耗解決方案和其最佳實(shí)踐所能達到何種效果、以及程度提供了深入的認知。
能耗監控：識別并了解能耗使用的高峰期，是很多公司引入能耗管理方案的源動(dòng)力。客戶(hù)們通過(guò)了解這些信息，能夠在高峰時(shí)段減少15%的用電量，即便在高峰時(shí)段用電需求激增的情況下，依然可以減少數據中心每月的電費支出。能耗監控也被用于對主機托管服務(wù)及其他服務(wù)用戶(hù)進(jìn)行精確計費。
提升機柜密度：機房面積也是制約很多數據中心擴張的因素之一。在缺乏實(shí)時(shí)信息的情況下，傳統的固定供電方式依賴(lài)電源的額定值，或基于實(shí)驗數據的非額定值。實(shí)時(shí)電力監控普遍證明，實(shí)際功耗通常遠低于額定值。加入監控與功率上限機制后，數據中心可以更主動(dòng)地增添機架數量，在同等功率范圍下將服務(wù)器機柜密度提升60%甚至80%以上。
及時(shí)發(fā)現閑置或低利用率的服務(wù)器：在工作負荷高峰期，類(lèi)似的“幽靈”服務(wù)器占用了多達一半的用電量。能耗管理解決方案顯示，在任何時(shí)間點(diǎn)，這類(lèi)服務(wù)器都占到數據中心所有服務(wù)器數量的10%到15%，這一信息可幫助數據中心管理人員更好地進(jìn)行合并和虛擬化，以避免這種電力與空間的浪費。
提前發(fā)現潛在故障：電力監控與控制不僅能監控危險的高溫熱點(diǎn)并自動(dòng)發(fā)出警報，而且能在停電時(shí)增加15%的備用電源運行時(shí)間，并延長(cháng)25%的業(yè)務(wù)延續時(shí)間。
先進(jìn)的溫度控制：實(shí)時(shí)溫度信息采集功能可幫助繪制數據中心的直觀(guān)熱度圖像，而又不必增設昂貴的溫度傳感器。使用溫度圖像可以顯著(zhù)提升數據中心的監控效果，監控范圍可有效覆蓋整個(gè)樓層，甚至每臺設備。。這些溫度圖還可以改善容量規劃，協(xié)助避免制冷不足或過(guò)剩。通過(guò)更強的直觀(guān)圖像與設定限定值，數據中心管理層可以更安心地提升機房運行環(huán)境溫度。環(huán)境溫度每提升1攝氏度，就能節省5%到10%的散熱成本。
有效平衡能耗與性能表現：數據中心通過(guò)改為使用設計更為智能的處理器，在不影響或幾乎不影響性能的情況下，可以有效降低15%到20%的功率消耗。
是時(shí)候嚴肅對待能耗問(wèn)題了
數據中心的硬件設施依然舉足輕重。負責分配資源給應用和服務(wù)的軟件不斷進(jìn)化，這要求對硬件設備進(jìn)行實(shí)時(shí)精細化監控。能耗管理解決方案的引入恰恰使得這一監控機制以及能耗與溫度控制成為可能，且讓IT管理部門(mén)可以有效控制電力資源，而電力支出早已成為運營(yíng)預算表上最大的單獨支出。
軟件與中間件解決方案能讓數據中心管理人員有效監控硬件及其運行狀況，進(jìn)而讓自動(dòng)化進(jìn)程更快、更安全且更加經(jīng)濟劃算，避免導致電力費用的急劇飆升。在今天能源缺乏的數據中心里面，有能耗感知的虛擬機遷移和工作調度應該成為一種行業(yè)標準。
作者介紹：
杰夫·克勞斯先生是美國英特爾公司數據中心管理器（DCM）解決方案總經(jīng)理。在英特爾公司，杰夫。克勞斯擁有13年以上的團隊管理經(jīng)驗。他的團隊正在開(kāi)拓能耗與熱量管理中間件產(chǎn)品。杰夫。克勞斯先生持有波士頓大學(xué)工商管理碩士MBA學(xué)位。
