【IT168 其他】 《新一代数据中心建设理论与实践》一书面向对建设新一代数据中心感兴趣的CIO、数据中心经理和系统工程师，也可以作为大专院校计算机和信息工程学科数据中心课程的教学参考书。由惠普组织国内外数据中心专家编制。在瞬息万变的全球化时代，传统的数据中心正面临许多严峻挑战。现在，采用创新的技术来建设新一代数据中心、改造现有数据中心已经成为IT产业发展的主流。本书以此为背景，分析数据中心技术现状和未来发展方向;介绍建设新一代数据中心的设计思想、核心技术和方法论;阐述设计和构建新一代数据中心过程中必须遵循的一系列原则和要解决的实际问题;并探讨如何在实践中利用它们来建设多种类型的数据中心，满足企业和机构最迫切和最核心的需求。我们接下来将要对这本书进行连载，欢迎关注。

　　从本文开始我们介绍如何在建设NGDC和改造现有数据中心的实践中、利用[1]中阐述的虚拟化和SOA设计思想、建设NGDC的核心技术以及基于ITIL和面向生命周期的方法论来建设绿色数据中心、高密度数据中心、自动化数据中心和连续服务数据中心，从而满足企业和机构最迫切和核心的需求。

　　绿色数据中心建设势在必行

　　回顾数据中心的发展历史，每一个阶段都有主要的挑战和关注的焦点。数据中心就是在克服这些挑战的过程中不断前进的。今天，数据中心在供电和散热方面面临的严重挑战，已成为新的前进障碍。根据美国能源部2007年的统计，2000年以来美国各数据中心使用的电力已经增加了一倍以上，总电费达到约100亿美元;2006年，美国服务器和数据中心使用的电力估计达到590亿度(kWh) ，与美国交通工具制造业(制造汽车、飞机、卡车和轮船)消耗的电力大致相当。如果不加控制，到2010年还将增加75%。由此可见，全球数据中心在能量消耗方面面临多么严峻的挑战，只有采取先进的节能技术、建设绿色数据中心方能应对这些挑战，才能推动数据中心技术继续前进。

　　数据中心能耗的定量分析

　　为了分析数据中心的能效水平、找到问题的症结，必须建立定量指标来测量数据中心的能效，以便实时测量和监视数据中心的能效、对比不同数据中心的能效水平，选择有利于节能技术和/或非常好的实践。

　　当前测量数据中心的能效水平的主要是电源使用效率 (PUE) 指标。 它考虑了数据中心里供电、散热系统和IT设备所各自消耗的能量，得到了绿色电网行业联盟(The Green Grid) 等多个权威组织的支持。绿色网格联盟定义了PUE的具体计算公式：

　　PUE = 数据中心总负载/IT设备负载

　　PUE是一个比率，表示数据中心中IT设备负载与数据中心机房内所有设备的总负载之比，PUE越接近1说明输入到数据中心的电能几乎全部用于IT设备本身。PUE越大说明越多的电能都被电源、PDU配电设备、服务器风扇、UPS、空调等供电散热设备给消耗了。今天，PUE已经成为国际上比较通行的数据中心能源使用效率衡量指标。据统计，国外先进的机房PUE值可以达到1.5左右，而我国的PUE平均值则在2.5以上。这意味着IT设备每耗一度电，就有多达1.5度电被其它机房设备消耗掉了。按照同样的计算公式，如果IT设备耗电量相同，PUE=2.5(国内平均水平) 与 PUE=1.5 (目前先进水平)相比较，电源、PDU配电设备、服务器风扇、UPS、空调等供电散热设备的耗电量前者是后者的3倍!

　　过高的PDU定量地描述了数据中心低能效的现实、说明了能耗急剧增加的原因。不仅如此，低能效还大大增加了企业的成本负担，造成严重的环境问题，制约企业以至人类社会的可持续发展。有些科学家估计全球计算机设备每年消耗4.15 亿吨煤、排放8.64 亿吨CO2 温室气体，以及相应的资源消耗和污水、热量、温室气体排放。由此可见，降低PUE、提高能效，建设绿色数据中心是一个多么紧迫的任务!

　　建设绿色数据中心的战略

　　书中指出行之有效的绿色数据中心建设战略的核心要点是：建立覆盖数据中心整个生命周期的能效规划、从节能和增效两方面解决高能耗难题、 采用从芯片到冷却器综合性的解决方案。在执行这一战略时要以降低PUE为核心分步实施，特别是要在数据中心各个层次采用先进的技术和行之有效的非常好的实践。

　　降低能耗与提高能效双管齐下

　　从数据中心设计角度来分析，节能和增效两者是相辅相成的。解决高能耗难题必须双管齐下、同时从这两方面着手，才能取得最大的成效。首先要根据应用需求确定数据中心的IT设备配置，如服务器数量、存储容量等，并为未来发展留有充分的余地。在IT设备选型过程中从厂商获得有关资料、大致估计出IT设备的额定总功耗。此时，要重点考虑的是节能：通过选择高能效服务器等IT设备、考虑采用虚拟化技术等措施降低IT设备的总功耗。由于IT设备的发热量与功耗直接相关，也能够决定机房供电设备的配置及其耗电量、从而估算出当前的PUE值。此时，要重点考虑的是增效，采用种种有效的技术和非常好的实践来降低供电损失、提高散热效率，从而降低PUE值、提高数据中心的电能使用效率。简言之，在在计算PUE的公式中有分子和分母两个因子。分母表示IT设备耗电量，它首先取决于企业或机构的应用需求，关键是如何选择非常好的的设备(如刀片服务器)和技术(如虚拟化、先进的电源管理技术等)以最低的耗电量来满足应用需求。IT设备配置设计完成前，要尽可能节能。设计完成后其耗电量机房设计其实基本上是无能为力的。对机房设施设计而言，主要配置合适的供电散热设备(余量和冗余不能太大)，尽可能采用先进技术和合理的布局提高供电散热的效率、从而降低数据中心的总耗电量，缩小分子的值、降低PUE值，达到提高能效的目的。