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更深的“绿”——绿色数据中心理念及构建

  【IT168 资讯】这是一个绿色环保的年代,节能减排是大势所趋。随着能源需求及其价格的不断增长,在当前,能源成本成为运营数据中心最大的花费之一。有可靠的证据证明,全球变暖不再是一种理论而是现实,人类社会正处在一个重要的拐点之上。

  统计数据显示,数据中心对能源有着难以填满的胃口。由美国环保局进行的一项详细研究显示,美国总体耗电量中令人难以置信的有1.5%被用于运营数据中心,而典型数据中心运行费用中平均20%的花销是电费。这项研究显示,目前全美国有600亿度电被用在了运营数据中心上。如果这种趋势继续下去的话,耗电量将在2011年增加一倍以上。

  由于运营数据中心没有多少地理上的差异,因此使用模式在全球是一致的。虽然美国和西欧目前在数据中心能耗上处于前列,但在亚太地区和中国,数据中心能耗增长速度超过了美国和西欧。一项研究显示,2000到2005年间亚太地区中服务器能耗以23%的速度增长。相比之下,西欧增长速度为14%,美国为14%。如果这种趋势继续发展下去,亚太地区数据中心能耗将在2010年增加到相当于20座100兆瓦发电厂发出的电力,这意味着每年增加87.万吨的温室气体。

  在国内,节能减排正在得到空前的重视,并成为可持续发展的一项重要保障手段。

  本文着重阐述减少能源费用、降低温室气体排放的可实施战略。由此,在增加用户收入的同时,还可以为改善环境做出贡献。并论证来自Avocent的技术怎样帮助用户分析和控制数据中心的能耗。

  数据中心能源消耗分析

  直观地来看,数据中心消耗的大部分能源用在了运营IT设备上。事实上,情况并非如此。实际的能耗状况是,IT设备占41%;电力传送占28%,冷却设备占31%。

  可以看出,输送到典型数据中心的电力中,只有不到一半用于完成驱动IT相关设备的工作,而支持设备实际上消耗了更多的电力。

  让我们考虑一下当添加一台新服务器时发生的情况。显然,这台新服务器将增加能耗,产生更多的热量,而这些热量必须从数据中心中排放出去。增加的能耗加大了对配电基础设施和不间断电源(UPS)的需求,从而造成这些设备消耗更多的能源并产生更多的废热。而要排放这些废热,会消耗更多的电能。

  Intel进行的研究认为,向数据中心每增加100瓦服务器负载,就需要另外再增加120瓦的电力,使增加的总电力达到220瓦。这意味着支持“基础”100瓦负载需要120瓦额外的“支持”负载。由此可以看出,增加一台服务器,会带来很大的能耗负担。

  额外的服务器硬件不管从财务角度还是从环境角度看都是昂贵的。事实上,在服务器设备的整个生命周期中,仅电费就将接近于服务器资产的初始成本。

  监测数据中心能耗的重要性

  管理数据中心能耗的关键,是具有整体监测数据中心中能耗相关参数状态的能力。事实上,由于耗电计量和计费的集中化,大多数用户可能并不知道自己的数据中心消耗多少能源。

  了解实际耗电量的重要性在于:

  ● 可以建立数据中心的能耗基线;

  ● 提供评估节能效果的途径;

  ● 提供向管理层证明与节能相关的费用带来的财务收益的途径。

  最后一点必须强调。大多数用户将电费列在一个公共账目下,这个账目不仅包括数据中心而且还包括其他所有能耗消费者。由于数据中心经理“不支付电费账单”,他们很少有动力把财务资源用在改进能源效率上。因此,了解数据中心消耗的能源数量,可以帮助做出合理的财务决策。

  数据中心的能耗数据源

  数据中心中存在大量的可供“挖掘”的获得能耗模式的信息,包括:

  ● 智能配电设备(IPDU),如Avocent Cyclades® PM42 和来自其他厂商的类似设备,通过RS232串行连接提供电流监测功能;

  ● UPS设备通常具有通过RS232串行连接或通过以太网监测电压、电流和能耗以及UPS维护相关参数的能力;

  ● 来自许多厂商的基于网络的环境监测器,这类产品能够监测数据中心中的温度、湿度甚至提供视频;

  ● 空调设备提供详细的环境和运行信息;

  ● 带外服务处理器技术(如HP集成Lights Out、Dell远程接入卡、Sun高级Lights Out管理、Fujitsu-Siemens集成远程管理卡和IBM远程管理员适配器)提供丰富的运行信息,如湿度、能耗、电源状态和风扇速度。

  所有这些信息可以为用户提供数据中心的能耗基线和环境信息,使用户可以更好地规划和控制能耗。

  监测基础设施组件提供的参数十分重要。例如,利用由装备IPMI的组件、专用湿度探头和配电设备提供的温度数据,可以确定成本高昂的过度冷却和危险的冷却不足,从而减少与冷却相关的能耗,并改进系统的可靠性。

  但令人吃惊的是,事实上目前只有一半的的数据中心能够跟踪这些参数。监测所有这些数据点之所以成为难题是由于:

  ● 数据是由许多不同类型的设备而不仅仅是服务器提供的;

  ● 当今异构服务器环境中的带外监测/控制解决方案是以各种不同的专有格式传送数据;

  ● 设备与监测点之间的通信使用不同的技术,包括传统串行控制台和以太网。

  监测庞大的不同类型的设备群需要付出巨大的工作量,而这可能会侵蚀掉通过仔细监测获得的费用节省。

  显然,从人员利用率角度看,分散地监测所有这些数据点不具有成本效率。数据中心用户真正需要的,是一种单一的统一视图。Avocent所提供的解决方案,就是把所有这些不同的信息合并到一个单一视图中。

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