對(duì)話：構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心幾項(xiàng)具體措施

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美國某著名媒體記者Arthur Cole日前采訪了AdaptivCool公司產(chǎn)品營銷經(jīng)理Wally Phelps，請(qǐng)他談了有關(guān)實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心的一些簡(jiǎn)單步驟。

Cole: 許多關(guān)于綠色數(shù)據(jù)中心的討論都涉及到一些新技術(shù)，如虛擬化和低功率處理器。有沒有數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在就可以做的減少耗電量的一些簡(jiǎn)單的事情?

Phelps:一些簡(jiǎn)單的節(jié)能措施包括，找出不起作用的服務(wù)器并且取消這些服務(wù)器的任務(wù)。許多研究顯示，正在運(yùn)行的服務(wù)器有10%實(shí)際上是“僵尸”服務(wù)器。這些服務(wù)器消耗電源但是不做任何有用的工作。你還可以讓非時(shí)間緊要型存儲(chǔ)離線工作。待機(jī)的磁帶和光盤不需要電源，旋轉(zhuǎn)的硬盤需要電源。尋找能夠在本地邏輯地轉(zhuǎn)移到離線狀態(tài)的存儲(chǔ)，從而不必讓更多的硬盤連接到網(wǎng)絡(luò)。取消不必要的冗余存儲(chǔ)也是如此。

啟用服務(wù)器電源管理。這個(gè)功能就像筆記本電腦電源管理一樣。許多應(yīng)用實(shí)例的響應(yīng)時(shí)間也許比節(jié)省電源更重要，但是，有許多應(yīng)用程序使用電源管理能夠進(jìn)行很好的管理。此外，繼續(xù)執(zhí)行虛擬化計(jì)劃。把四臺(tái)或者更多的服務(wù)器合并為一臺(tái)服務(wù)器是非常節(jié)能的。待機(jī)服務(wù)器的耗電量是滿負(fù)荷工作的服務(wù)器耗電量的60%。當(dāng)購買新的服務(wù)器的時(shí)候，要尋找節(jié)能的處理器和電源。繼續(xù)把服務(wù)器機(jī)架遷移到熱通道/冷通道。

在基礎(chǔ)設(shè)施方面，也有許多節(jié)省的機(jī)會(huì)。減少過度的冷卻就是一個(gè)機(jī)會(huì)。運(yùn)行過多的冷卻設(shè)備將顯著降低冷卻效率，并不能使服務(wù)器更涼爽。事實(shí)上，許多研究的結(jié)果正好相反。有許多低成本的技術(shù)可以安全地減少過度的冷卻，并且仍然保持冷卻冗余度。

此外，找出熱氣在機(jī)架中再循環(huán)的證據(jù)，安裝擋板阻止這種現(xiàn)象。不過，不需要百分之百的擋板覆蓋，僅在有問題的地方安裝擋板。

你還要找出活動(dòng)地板上面過多的電纜開孔，并且使用正確的材料堵住這些開孔，把有開孔的地板移到數(shù)據(jù)中需要冷卻的地方并且從熱通道中消除這些開孔的地板。解決數(shù)據(jù)中心中的熱點(diǎn)能夠減少整個(gè)冷卻的能源，因?yàn)椴恍枰^度冷卻控制少量的熱點(diǎn)。

一項(xiàng)CFD(計(jì)算流體力學(xué))分析能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心中的巨大機(jī)會(huì)以便節(jié)省能源和擴(kuò)展一個(gè)站點(diǎn)有用的生命。進(jìn)行內(nèi)部的CFD分析需要規(guī)劃和資源。同其它分析一樣，無用數(shù)據(jù)輸入等于無用數(shù)據(jù)輸出，在沒有建立一個(gè)良好的基準(zhǔn)模式的情況下，用太多的時(shí)間進(jìn)行分析會(huì)在站點(diǎn)變化的同時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。一些有競(jìng)爭(zhēng)力的工程公司有豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，能夠提供準(zhǔn)確的分析和提供有用的忠告。

總的來說，不用進(jìn)行重要的升級(jí)就可以讓現(xiàn)有的站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)總體節(jié)能30%的目標(biāo)。一些簡(jiǎn)單的節(jié)能任務(wù)包括找出不起作用的服務(wù)器并且取消這些服務(wù)器的任務(wù)。許多研究顯示，正在運(yùn)行的服務(wù)器有10%實(shí)際上是"僵尸"服務(wù)器。它們消耗電源，但是不做任何有用的工作。

Cole: 你提到在服務(wù)器機(jī)房采用熱通道和冷通道。這是如何改善空氣流動(dòng)的?

Phelps: 把熱空氣和冷空氣分開的任何東西都可以改善數(shù)據(jù)中心冷卻效率，在使用同樣數(shù)量的冷卻設(shè)備的條件下允許安裝和運(yùn)行更多的IT設(shè)備。恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用熱通道/冷通道方案能夠完成這個(gè)任務(wù)。具體做法是服務(wù)器機(jī)架排成幾個(gè)很長(zhǎng)的不間斷的隊(duì)列，在空白的地方和集中在熱通道的冷卻設(shè)備回風(fēng)系統(tǒng)之間安裝擋板。這基本上是僅向服務(wù)器進(jìn)氣口提供冷卻空氣，讓熱的服務(wù)器廢氣直接流向冷卻設(shè)備回風(fēng)系統(tǒng)。服務(wù)器將涼爽地運(yùn)行，冷卻設(shè)備僅接受熱氣，提高Delta溫度(冷卻設(shè)備的各個(gè)部分之間的溫差)。

Cole: 你還建議提高整個(gè)機(jī)房的溫度。這會(huì)增加數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險(xiǎn)嗎?

Phelps: 關(guān)鍵是直接冷卻服務(wù)器，而不是過度冷卻房間中不需要冷卻的其它部分。此外，過剩的冷卻設(shè)備應(yīng)該處于熱待機(jī)狀態(tài)，能夠在需要的時(shí)候立即啟用。這將使整個(gè)房間的溫度提高，在保持重要的設(shè)備涼爽的同時(shí)節(jié)省能源。

Cole: 設(shè)施工程師談?wù)撚嘘P(guān)空氣冷卻的Delta溫度。什么是Delta溫度?你如何知道你的Delta溫度是合適的或者是不合適的?

Phelps: Delta溫度是指冷卻(或者加熱)設(shè)備的各個(gè)部分之間的溫差。在數(shù)據(jù)中心有一些不同的Delta溫度測(cè)量方法。最簡(jiǎn)單的方法是熱氣回風(fēng)和冷空氣送風(fēng)之間的溫差。另一個(gè)復(fù)雜的Delta溫度是冷卻設(shè)備與外部的熱排放設(shè)備之間的溫差。

提高Delta溫度可改善效率，也就是能以較少的耗電量提高每臺(tái)設(shè)備散熱量，同時(shí)提高冷卻設(shè)備的容量。典型的數(shù)據(jù)中心冷卻設(shè)備能夠在熱氣回風(fēng)和冷氣送風(fēng)之間保持華氏20度的Delta溫度。這就意味著一個(gè)普通的地板下送風(fēng)系統(tǒng)的溫度是華氏58度，回風(fēng)的溫度能夠高達(dá)華氏78度。實(shí)際上，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心正在運(yùn)行的Delta溫度不到這個(gè)溫度的一半，運(yùn)行的效率非常低。對(duì)于典型的數(shù)據(jù)中心冷卻設(shè)備來說，送風(fēng)和回風(fēng)之間的目標(biāo)Delta溫度應(yīng)該在華氏15度左右，永遠(yuǎn)不要超過華氏20度。

簡(jiǎn)單提高冷卻設(shè)備的設(shè)定值是朝著正確的方向邁出了一步。然而，如果沒有熱負(fù)荷或者沒有許多混合的氣體，那就不會(huì)有幫助。要明顯提高Delta溫度，需要減少混合氣體、控制熱點(diǎn)、需要讓過剩的冷卻設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，然后才能調(diào)整設(shè)定值。

Cole: 目前正在使用的服務(wù)器架構(gòu)類型如何，特別是刀片式服務(wù)器。刀片式服務(wù)器是不是變得密度太大?我們似乎每一年都看到越來越薄的模塊，讓你在每平方英尺放入更多的處理能力。你認(rèn)為刀片式服務(wù)器在什么地方將達(dá)到可接受的能源使用的極限?

Phelps: 刀片式服務(wù)器常常被誤解，刀片式服務(wù)器好像沒有事故。事實(shí)是刀片式服務(wù)器使用同樣的商用處理器，因此，能源和冷卻的要求比目前的機(jī)架服務(wù)器最多節(jié)省10%。廣告宣傳的10至12倍好處是把刀片式服務(wù)器的處理能力/耗電量比率與它們替換的已經(jīng)使用3至5年的老式服務(wù)器進(jìn)行比較。刀片式服務(wù)器與機(jī)架服務(wù)器相比的好處是減少了輸入/輸出電纜線和集中的管理。因此，向刀片式服務(wù)器轉(zhuǎn)移是有理由的，但是，并不是像人們通常想象的那樣。

另一個(gè)事實(shí)是：建設(shè)一個(gè)現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心的最大成本是電源和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施，不是房屋成本或者活動(dòng)地板空間。采用當(dāng)前的密度更大的IT標(biāo)準(zhǔn)，甚至在每個(gè)機(jī)架8至10千瓦的密度，許多用戶發(fā)現(xiàn)首先不夠用的是電源、冷卻然后才是空間。使用外部的、昂貴的和非冗余的冷卻方法等手段向數(shù)據(jù)中心增加密度更大的服務(wù)器機(jī)架不會(huì)出現(xiàn)空間的問題，將支持每個(gè)機(jī)架10至15千瓦的極限。在10至15千瓦的水平，空氣冷卻是可以接受的、廉價(jià)的、并且可以達(dá)到足夠的密度。

當(dāng)前的刀片式服務(wù)器每個(gè)機(jī)箱的工作電量是4千瓦，每個(gè)機(jī)架最多有4個(gè)機(jī)箱。每個(gè)裝滿機(jī)箱的機(jī)架是16千瓦。在未來幾年里，刀片式服務(wù)器機(jī)箱密度可能增加一倍，達(dá)到8千瓦。大多數(shù)用戶可能不會(huì)裝滿一個(gè)機(jī)架并且保持可行的冷卻極限，每個(gè)機(jī)架放置2個(gè)這種機(jī)箱。

未來是很難預(yù)測(cè)的，特別是在技術(shù)方面。但是，可以肯定地說，管理超過每個(gè)機(jī)箱8千瓦的刀片式服務(wù)器電源和冷卻將是一個(gè)挑戰(zhàn)。需要對(duì)極端密度進(jìn)行成本/好處分析。當(dāng)然，總是會(huì)有一些特殊環(huán)境能夠使用20至40千瓦的極端密度，例如大規(guī)模并行計(jì)算或者曼哈頓等極端高成本的地區(qū)。但是，事實(shí)是，在替代的冷卻方式是節(jié)省成本的和冗余的之前，極端密度的機(jī)架對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心來說都是不可行的。（IT專家網(wǎng)）