服務(wù)器機(jī)房功耗：需求與效率之爭(zhēng)

在這個(gè)由互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主導(dǎo)的世界中，數(shù)據(jù)中心是保持?jǐn)?shù)字生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的大腦。服務(wù)器機(jī)房負(fù)責(zé)處理、存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)，具有巨大的價(jià)值，而且用于維護(hù)它們的基礎(chǔ)設(shè)施和資源也是如此。

使所有數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)力來(lái)自電力，數(shù)據(jù)中心管理人員對(duì)此非常清楚。除了管理服務(wù)器和其他IT設(shè)備外，電費(fèi)和電力分配也是數(shù)據(jù)中心管理人員必須考慮的問(wèn)題。鑒于化石燃料帶來(lái)的環(huán)境影響，很多企業(yè)考慮采用可再生能源產(chǎn)生的電力。隨著服務(wù)器技術(shù)的創(chuàng)新和專(zhuān)業(yè)化，許多企業(yè)選擇采用具有可擴(kuò)展性的虛擬化技術(shù)或托管數(shù)據(jù)中心。

以下將了解服務(wù)器機(jī)房功耗，企業(yè)如何滿(mǎn)足電源需求、使用電源組件以及數(shù)據(jù)中心的功耗趨勢(shì)。

1. 適當(dāng)配置配電設(shè)施

與大多數(shù)技術(shù)領(lǐng)域一樣，數(shù)據(jù)中心需要對(duì)各種細(xì)節(jié)一絲不茍。如果無(wú)法詳細(xì)了解電源和設(shè)備功率，則估計(jì)電力需求可能會(huì)效率低下、成本高昂或難以管理。

從設(shè)備規(guī)格開(kāi)始，數(shù)據(jù)中心管理人員需要了解服務(wù)器機(jī)房的電力容量，可以適當(dāng)?shù)匕惭b電源設(shè)備并確定配電單元(PDU)的數(shù)量。PDU為多個(gè)機(jī)架或模塊提供分布式電源，適用于網(wǎng)絡(luò)連接、環(huán)境監(jiān)控和遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。

由于機(jī)架式服務(wù)器的電源需求可能會(huì)有所不同，因此必須為服務(wù)器配備合適的電源。服務(wù)器功能越強(qiáng)大，功率密度就越大。這意味著額外的電力和冷卻能力需要更多的電力容量。

2. 更高的功率密度=電源和冷卻需求

功率密度這個(gè)術(shù)語(yǔ)描述了每個(gè)機(jī)架可以提供的功率，并擴(kuò)展到整個(gè)數(shù)據(jù)中心的能力。在以往通常以kW/平方米進(jìn)行量化，而這個(gè)指標(biāo)并沒(méi)有考慮機(jī)架和機(jī)柜增加的情況，因此現(xiàn)在采用的量化單位為kW/機(jī)架。

由于上世紀(jì)80年代對(duì)數(shù)據(jù)中心資源的需求較低，因此功率密度并不是優(yōu)先考慮的事項(xiàng)，每機(jī)架2kW到4kW被認(rèn)為是高功率密度。如今，隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)展和功能增加，每個(gè)機(jī)架功率最高可以達(dá)到20kW，平均值接近7kW。

隨著對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)高功率密度服務(wù)器機(jī)架的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是冷卻和通風(fēng)。為滿(mǎn)足這一需求采用的解決方案包括使用可再生能源的液體冷卻技術(shù)以及可持續(xù)的自然冷卻技術(shù)。

3. 估計(jì)電力需求

從需求評(píng)估開(kāi)始，管理人員可以估計(jì)現(xiàn)有和預(yù)測(cè)設(shè)備的電力需求。了解為關(guān)鍵負(fù)載供電、保持冷卻和通風(fēng)等所需的足夠功率。

數(shù)據(jù)中心設(shè)備包括服務(wù)器、照明、環(huán)境控制、消防系統(tǒng)、安全警報(bào)、監(jiān)控?cái)z像頭、傳感器、空氣、冷卻和通風(fēng)系統(tǒng)等。

例如下表是滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心電氣要求的能耗要求：

關(guān)鍵負(fù)載和冷卻系統(tǒng)的電力需求占到數(shù)據(jù)中心電力需求的86%，這也是評(píng)估服務(wù)器機(jī)房能耗的兩個(gè)最重要的計(jì)算指標(biāo)。而不間斷電源(UPS)對(duì)持續(xù)供電至關(guān)重要，當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)可以提供電力保障。

4. 能源效率

在考慮托管服務(wù)、云計(jì)算解決方案和合規(guī)性保證的容量時(shí)，需要考慮數(shù)據(jù)中心的能源效率。

2017年全球數(shù)據(jù)中心的功耗為416太瓦，占全球用電量的3%，而美國(guó)服務(wù)器機(jī)房的功耗為900億千瓦。滿(mǎn)足這些巨大的需求促使全球主要的云計(jì)算提供商采用定制的服務(wù)器和芯片。

自從2005年以來(lái)，數(shù)據(jù)中心管理方面的進(jìn)步極大地提高了能源效率。分析人士稱(chēng)，在采用低功耗芯片和SSD硬盤(pán)之后，機(jī)房功耗下降了80%。

數(shù)據(jù)中心和主機(jī)托管供應(yīng)商vXchnge公司分享了一些改善數(shù)據(jù)中心能耗的措施。

通過(guò)清理不必要的工作負(fù)載和設(shè)備來(lái)消除冷卻能力的依賴(lài)性。 確定更加節(jié)能的運(yùn)行溫度并降低成本。 協(xié)調(diào)服務(wù)器容量和負(fù)載以實(shí)時(shí)滿(mǎn)足請(qǐng)求。 檢測(cè)并減少正在運(yùn)行但沒(méi)有使用的僵尸服務(wù)器。 優(yōu)化或減少空間以減少冷卻成本。 建立更強(qiáng)大的供應(yīng)商伙伴關(guān)系以實(shí)現(xiàn)互惠互利。

服務(wù)器機(jī)房需要持續(xù)充足的電力以及一定程度的可靠性和性能，以保持?jǐn)?shù)據(jù)在線(xiàn)并可供高強(qiáng)度使用。采用可持續(xù)的可再生能能源可以減少整體能源負(fù)擔(dān)。

盡管數(shù)字信息服務(wù)在過(guò)去十年加速發(fā)展，但從2010年到2018年，全球數(shù)據(jù)中心能耗僅增長(zhǎng)6%。

能源與環(huán)境智庫(kù)Energy Innovation公司指出了數(shù)據(jù)中心能耗沒(méi)有增長(zhǎng)的三個(gè)因素：

提高IT設(shè)備(服務(wù)器和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)的能源效率。 采用服務(wù)器虛擬化軟件，使多個(gè)應(yīng)用程序可以集中在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行。 計(jì)算實(shí)例遷移到可以提供超高效冷卻的云平臺(tái)或超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。

大多數(shù)分析師通常使用基于有限公開(kāi)信息的方法來(lái)計(jì)算全球服務(wù)器機(jī)房功耗。雖然谷歌、蘋(píng)果和Facebook等一些數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商報(bào)告此類(lèi)數(shù)據(jù)，但缺乏對(duì)全球數(shù)據(jù)中心行業(yè)的洞察力會(huì)導(dǎo)致估計(jì)值遠(yuǎn)高于現(xiàn)實(shí)。相對(duì)于交通運(yùn)輸、航空和能源等行業(yè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心行業(yè)的運(yùn)行效率更高。

展望未來(lái)，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)帶來(lái)的密集工作負(fù)載可能意味著未來(lái)幾年的數(shù)據(jù)中心效率將會(huì)降低。對(duì)高性能計(jì)算、存儲(chǔ)和冷卻技術(shù)以及節(jié)能電源的開(kāi)發(fā)是解決這個(gè)難題的重要組成部分。

采用托管數(shù)據(jù)中心的注意事項(xiàng)

與建立內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心相比，托管數(shù)據(jù)中心是一種共享的數(shù)據(jù)中心設(shè)施，用戶(hù)可以分擔(dān)成本，因此運(yùn)營(yíng)成本更低。雖然使用托管服務(wù)器的企業(yè)對(duì)其模塊的物理控制權(quán)利較少，但托管數(shù)據(jù)中心服務(wù)商仍在繼續(xù)改進(jìn)遠(yuǎn)程控制功能。從家庭辦公室或工作場(chǎng)所，用戶(hù)的管理人員可以遠(yuǎn)程管理服務(wù)器。

托管是一種可擴(kuò)展的解決方案，可以解決內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心的局限性，并提供更高級(jí)別的帶寬。托管數(shù)據(jù)中心往往更可靠，因?yàn)樗鼈儗?zhuān)注于服務(wù)器管理，例如數(shù)據(jù)備份和低延遲網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)。其額外的一個(gè)好處是提高物理安全性，托管數(shù)據(jù)中心通常配備閉路電視監(jiān)控、私人套房和消防系統(tǒng)等設(shè)施。

托管與公有云

基于云計(jì)算的解決方案可能會(huì)提供類(lèi)似托管數(shù)據(jù)中心的服務(wù)，但其代價(jià)是對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)元素的外圍設(shè)備的控制較少。與大多數(shù)云計(jì)算產(chǎn)品一樣，企業(yè)只負(fù)責(zé)私有數(shù)據(jù)中心或托管中心所需的一小部分設(shè)置。雖然云計(jì)算帶來(lái)了更多的好處，但I(xiàn)T專(zhuān)業(yè)人員不能忽視公有云存在漏洞，而現(xiàn)在還有一些企業(yè)傾向于自己運(yùn)營(yíng)內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心。

網(wǎng)站名稱(chēng)：服務(wù)器機(jī)房功耗：需求與效率之爭(zhēng)
文章URL：http://muchs.cn/news/204149.html

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