綠色虛擬化：輕裝上陣 迎接復蘇

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嚴峻的外部經濟形勢，導致企業(yè)銀根緊縮，也給企業(yè)信息化投資帶來了壓力。虛擬化也好，綠色也好，也需要投資建設，這也緊縮的策略多少有些格格不入，但這只是表面現象，因為這種信息化投入會給企業(yè)節(jié)省更多的運維成本，從TCO的角度進行衡量，虛擬化、綠色技術具有極高的投資價值。按照IDC統(tǒng)計，系統(tǒng)運維成本已經遠超IT設備的購買成本，占據企業(yè)信息化投入的85%左右，只有大約15% 左右資金用于支持業(yè)務創(chuàng)新，因此運維成本拖了信息化的后腿，已經成為信息化需要首要解決的問題。

　　虛擬化技術

如果對CPU的利用率進行觀察，就不難發(fā)現CPU的使用率不高，通常不會超過30%，這就意味著用戶支付大量資金所購買的設備并沒有發(fā)揮全部的潛能。但是大多數情況下，用戶又不得不超量購買，所采取的策略是根據最大業(yè)務量上浮30%左右來購買處理能力，以便應對業(yè)務高峰。如果每一個業(yè)務系統(tǒng)都采取這樣的策略，那么資源浪費是驚人，與此同時，其能源消耗也給企業(yè)、社會發(fā)展帶來了嚴重負擔。有數據表明，全國IT設備的能源消耗足以抵上三峽全部機組的發(fā)電量。

虛擬化技術通過資源池化的方法，可將一個物理機劃分為多個虛擬機，借此實現對于服務器系統(tǒng)的整合，從而減少企業(yè)購買服務器的數量。隨著物理服務器數量的減少，系統(tǒng)所占用的空間、消耗的能源都隨之減少，從而降低系統(tǒng)的運維成本，提高系統(tǒng)的管理水平。僅僅是簡單的虛擬機劃分其實并不需要用戶支付費用，VMware所提供了免費的ESXi就可以實現相應的功能，微軟HyperV也隨著windows操作系統(tǒng)免費提供。

免費的虛擬機劃分對于用戶而言也非常有用。以軟件開發(fā)為例，就可以通過創(chuàng)建虛擬機為軟件提供測試環(huán)境。當測試完畢之后，就可以將虛擬機刪除，用戶不需要額外購買物理服務器。因此虛擬化作用之一就是使得應用開發(fā)更加靈活。但是對于應用而言，簡單的虛擬機劃分就無法滿足需求了。

對于應用而言，更加強調系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。為此企業(yè)甚至需要借助HA或者集群的方法來提高系統(tǒng)的可靠性。此外，系統(tǒng)具有一系列的管理和安全特性。這就要求虛擬化要具有相應的能力。為此，虛擬化廠商提供了一系列管理平臺和工具。以VMware vSphere 4為例，不僅在前一代Infrastructure 3(VirtualCenter+ESXi)產品基礎上增加了30%的整合能力，與此同時還發(fā)布可節(jié)省50%存儲成本的vStorage Thin ProVisioning，以及節(jié)省20%電力和冷卻成本的Distributed Power Management。其新增加的VMware Fault Toleranc可實現零宕機， VMware Storage VMotion，可使因存儲維護、遷移導致的計劃內宕機產生的影響降至最低。此外， Data Recovery和vShIEld Zones，可使所有應用具有成本效益的基于磁盤的備份和恢復和嚴格的安全法規(guī)遵從。ESXi是免費的，但是一些增值功能和管理控制平臺則是收費的。除了 VMware之外，微軟、Xen(為CITrix收購)都提供了相應的虛擬化管理工具。此外，基于Unix平臺的虛擬化技術，如IBM PowerVM、HP VSE均得到了廣泛應用。一些開源虛擬化軟件也具有一定的市場。

需要企業(yè)加以注意的是，并不是所用的應用都適合進行虛擬化的。此外，虛擬機泛濫將給企業(yè)帶來災難，為此需要企業(yè)制定好虛擬化策略與管理。

　　綠色

綠色所涉及的技術比較廣。有些媒體甚至將新一代數據中心稱之為綠色數據中心。所謂綠色技術無處不在，大到建筑本身，小到員工所使用的咖啡壺等都屬于綠色要討論的范疇。從綠色IT技術看，涉及了CPU、電源、服務器、網絡、存儲、機架、制冷和UPS等一系列設備，從硬件到軟件管理都把綠色節(jié)能作為了重要內容。

以處理器為例，無論是英特爾的Nehalem，還是AMD的伊斯坦布爾，IBM Power，FujITsu的SPARC64 VII都充分體現了綠色節(jié)能的技術。需要注意的是不能夠簡單從CPU功率來判斷產品是否節(jié)能。單純從功耗考量，新的處理器與上一代產品相比并沒有降低，以 Nehalem為例，依然維持了80W的水平。

那么，新的處理器節(jié)能從何體現呢?首先需要明確動態(tài)功耗的概念，功耗不是一成不變的。以Nehalem為例，由于采用IMC、QuickPath等技術，使得其處理器性能大大提升，因此就可以用更短的時間完成計算業(yè)務的處理，也就具有更好的節(jié)能表現。

為了取得更好的節(jié)能表現，處理器提供了很多綠色特性，如關閉沒有使用的計算核心、緩存甚至外部插槽，降低風扇轉速等，配合管理軟件，處理器可以達到更加綠色節(jié)能的目的。根據英特爾的官方資料，一臺采用Nehalem處理器的服務器，可以實現9:1的服務器整合比例(針對4年前基于單核至強處理器的服務器)，只要8個月，通過電費節(jié)省就可以收回新服務器的購買成本。

UPS以及服務器、存儲和網絡設備所使用的電源也是實現綠色節(jié)能的重要部件。UPS作為進入數據中心的第一個基礎設施設備，其自身所消耗的電能也需要引起足夠的重視。需要合理規(guī)劃UPS容量，最好采用模塊化的設備，用多少配備多少，防止超量配備所造成的容量損失。在服務器等設備所采用的電源方面，一定要采用高轉換效率的電源，防止交流轉直流過程中，因為轉化效率不高所造成的能源浪費。推薦使用80+高轉換效率的電源，用戶可以通過80+的網站了解有關信息。有些電源的效率可以達到90%以上，因而具有更加優(yōu)秀的節(jié)能表現。

此外，用戶也可以提供去處設備中不必要的部件，以服務器為例，現有服務器多采用通用設計，其針對性不強。以Web2.0應用為例，它對計算密度要求高，但是對擴展性要求并不高，就可以通過減少部分配件的方式，提高計算密度。其典型的代表超密度服務器，如超微、iDataPlex、雙子星燈。

采用集成度更高的刀片服務器也是實現綠色節(jié)能的好方法。有些用戶也許會認為，刀片服務器的綠色節(jié)能特性不如宣傳中的突出，實際上，僅從標稱功率看，刀片似乎優(yōu)勢不大。但是專業(yè)刀片服務器廠商支持，所謂刀片的綠色需要一段時間的觀察，需要與管理軟件配合，就可以實現突出的效果。從世界范圍看，刀片服務器綠色節(jié)能達到了普遍的認同。刀片服務器是未來的發(fā)展方向。

與刀片服務器緊密相關的是散熱的問題。即使不采用刀片服務器，數據中心制冷也應該引起足夠的重視。根據IDC數據統(tǒng)計，數據中心制冷所消耗能源占數據中心總消耗的30%以上，有些可以達到40%。因此，管理好數據中心制冷對于綠色節(jié)能意義重大。傳統(tǒng)數據中心多采用中央空調方案，通過溫度調節(jié)進行控制。這種方案效率比較差，很難滿足"熱點"區(qū)域的制冷需要。如果按照"熱點"區(qū)域來調節(jié)溫度，那么對于非"熱點"區(qū)域而言就是一個浪費?，F在數據中心多采用"下送風"的制冷方案，冷風量可以根據機架的需要進行智能的調節(jié)，其方法是通過控制地板的"開孔"來完成。目前，惠普、IBM、戴爾、富士通等均提供了針對數據中心制冷管理解決方案，根據傳感器部署自動捕捉數據中心各區(qū)域的溫度變化，繪制熱成像圖，根據需要自動調節(jié)數據中心的制冷。

數據中心制冷方案還有很多選擇，例如采用液冷門的液冷方式。它可以解決傳統(tǒng)風冷所不能夠滿足的25KW以上的散熱需求。此外，有條件的地區(qū)，如中國北方在冬季可以利用免費自然冷空氣，以達到免費制冷的目的。例如Google把數據中心構建在海上，利用潮汐為數據中心提供能源。

　　PUE是關鍵

構建綠色節(jié)能的數據中心，既是社會發(fā)展的需求，同時也是企業(yè)發(fā)展的需求。不僅利民，同時也可以減輕企業(yè)的IT運維成本。綠色節(jié)能是趨勢，應該引起用戶足夠的重視。從技術的角度而言，就是要想方設法提高數據中心的PUE(數據中心的整體功耗/IT設備的功耗)值。

今年7月，中國航信借助在線更換UPS的機會，對數據中心制冷進行了改造。據了解，中國航信此前的數據中心相較之國內大多數的數據中心，其制冷方案也是比較先進的。已經采用了下送風的制冷方案。用PUE來衡量(值越低越好)，此前中國航信數據中心為2.2，國內大多數數據中心為2.5～2.7。

與惠普合作，中國航信采用傳感器對每個機柜高、中、低三個位置進行采樣，將測量到溫度、風量等，交由先進的CFD模擬氣流軟件處理，繪制全機房散熱模型。

“根據這個模型，我們能夠清楚的知道:什么地方有氣流短路?什么地方有高發(fā)熱點?據此，我們就可以調整地面的開孔，或者通過增加盲板，對制冷的效率加以改善?！敝袊叫呕A設施保障部副總經理于進說。

通過此次制冷改造，中國航信成功的將PUE從2.2進一步降低到2.0，它意味可以降低能耗18.7%，這對于中國航信而言，將是一筆不菲的支出節(jié)約，至少也有200萬元人民幣。"據了解，通過此次改造，中國航信現有數據中心壽命得以延長，至少是2年的時間。這也為中國航信構建新的數據中心贏得了時間。