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冯方回:节能增效需双管齐下实现绿色IT

  【IT168 专稿】根据IDC的估算,从运行成本控制的角度看,在IT行业中,能源消耗成本已经达到其硬件采购成本的25%。而数据却正以52%的复合年均增长率不断攀升。当企业及大中型机构面对不断变化的业务压力,以及呈指数级快速增长的数据时,需要对数据中心环保、节能方面的特性予以足够的考虑和重视。

  与此同时,企业数据中心领域各类产品也纷纷贴上了“绿色节能”的标签,各种以“绿色节能”为主打卖点的新技术也层出不穷,那么这些新技术和新产品是否能够为企业打造一个真正“绿色节能”的数据中心?企业CIO及数据中心经理又是如何看待数据中心“绿色节能”的问题呢?

  IT168在近期启动了针对重点行业CIO及数据中心经理的系列访谈,本期特邀国家人口与计划生育委员会信息中心,国家人口发展研究中心的研究员,以及公信部信息化专家冯方回一起来探讨有关数据中心“绿色节能”趋势的看法,以及在数据中心“绿色节能”方面的尝试与实践。

  记者:各位网友,大家好,IT168视频访谈又与大家见面了,我是IT168编辑董柱,今天是腊月23,也是小年,伴随着我们周围的红色越来越多,我们今天探讨的主题是绿色,我们今天主题是数据中心的绿色节能,今天做客我们视频直播间的是来自国家人口与计划生育委员会信息中心,国家人口发展研究中心的研究员,以及公信部信息化专家冯方回。

  在开始之前,我想跟大家分析一组数据和一些报告,在IT行业来说,能源消耗的成本已经达到了硬件采购的成本的25%,而数据却正以52%的负荷年均增长不断增长,当企业与大型的数据中心不断,压力不断增大的时候,以及呈直线数据上升的时候,希望对数据方面的环保和节能方面做出一些考虑以及重视,我首先想问您一下,您给绿色数据中心的定义给我们大家谈一下。

  冯方回:我想绿色数据中心是最近几年提出的这个概念,而且是非常符合我们信息技术发展的趋势,作为绿色数据中心,顾名思义就是要高效,节能,使我们的绿色数据中心,真正的能把我们这个能源用在IT运行得上,而不是大量的消耗在其他的无关的,这样的话,就是为我们降低二氧化碳排量,改善我们当前的这个环境,应该是非常有意义的,就像您刚才说的,的确是一个严重问题。

  现在我们的数据中心要高效运转一个企业的关键环境,但是它面临一个挑战,就是我们这个能源消耗是越来越大,形成一个非常严峻的一个问题,所以这样的话,在全世界,在中国提高如何来解决这个,作为数据中心,谁也没有想到,怎么可能消耗这么大电能,但是这个就是一个事实,因为这个实施形成了我们这个IT行业,作为发展前进的一个障碍。

  那么根据这个美国能源部2007年的统计,就是从2000年以来,美国的各个数据中心使用的电力已经增加了一倍以上,总电费达到了约100亿美元,那么到2006年,美国的服务器和数据中心所使用的电力估计达到591度,就是KWH,这种是一个什么概念,光是一个数字大家没有这个印象,我们举一个例子,它与美国交通工业制造业,就是说制造汽车、飞机、卡车和轮胎,所消耗的电能大致相当,这就是重工业,那么现在数据中心消耗达到这种数据,那是非常可观的,如果不加以控制的话,如果到2010年以后,会增加75%的这种速度来增长。

  所以作为全球的数据中心,在能量的消耗方面,是面临非常严峻的挑战,因此,我们必须采取先进的节能技术,建设绿色数据中心,才能够应对这些挑战,才能够推动数据中心的技术继续前进,所以你们提出这个关注的非常重要的,而且是非常及时的一个话题。

  记者:那冯总,关于绿色数据中心,我今天因为要对您作采访,我在微博上发了一条绿色数据中心,我问了一下网友,说什么叫绿色数据中心,网友也不知道,怎么衡量数据中心?

  冯方回:这个问题是非常好的一个问题,就是说我们都说绿色数据中心,但是什么叫绿色数据中心,我们有大量的数据中心,如果没有一个统一的标准来做这个事情,那就是说公说公有理,婆说婆有理,所以说,它要有一个统一的标准才可以,首先是我们要提绿色数据中心,就是什么样的指标才达到绿色数据中心,因此这个是非常关键的问题,我们有一个定量的分析,而不能泛泛而谈,绿色数据中心作为一个口号,这是有必要改进的,所以为了分析绿色数据中心的能效水平,找到问题的症结,必须要建立一个定量指标来测量数据中心的能效,以便实施的测量和检测能效,对比不同的能效水平,来选择有利于节能技术,或者是非常好的的实践。

  绿色数据中心非常好的实践,很多大公司也在这样做,说他们通过这样的实践,可以逐渐总结出它的一套标准,所以当前用测量数据中心的能量水平,主要是叫做能源使用效率,也就是叫做PUE。

  我们在测量绿色数据中心的时候,指标是很多的,但是我认为这种指标现在是大家公认的,而且是普遍得到认可的,而且是比较科学的,因为它考虑数据中心的供电,和IT设备所各自消耗的能量,那么这个PUE就得到的绿色电网行业联盟,绿色电网联盟多个权威组织支持,所以这个绿色网的联盟就定义了PUE的具体计算公式,PUE就等于数据中心的总的负载除以IT设备负载,就是说你总的数据中心到底用了多少能源,那么你IT的能源是多少,总的能源大于IT的能源,如果你这个数字很大,说明你很大都消耗到别的能源上了,这样的话,就造成了能源的浪费,不符合我们环保的原则,所以,如果越接近1,表明数据中心运行效率越高。如果PUE越大,说明越来越多的电能,PDU,就是配电设备,还有服务器的分散,还有UPS,还有空调供电的设备都给消耗掉了,实际上就是一种浪费。

  所以我们今天PUE来进行统计根据这个标准,我们就发现国外先进的地方,PUE达到1.5左右,而我国的PUE平均值是2.5以上,所以大家可以看到,这意味着IT设备每消耗一度电,说我们是国内的平均水平,也就是说电源PDU的配电设备,服务器分散,UPS,空调的耗电量是前者是后者的三倍,说明了能效急剧增长的原因,不仅如此,低能效还大大增加了企业的成本的负担,造成了严重的环境问题,所以的话,有些科学家,估计全球计算机设备每年消耗4.15亿吨的煤,以及相应的资源消耗和污水、热量、温室气体的排放,所以这样来看,要降低PUE,这个和我们全球来说的话,气候变化的话题密切结合起来了。

  记者:说到PUE这个值,国内达到2.5,国外一些先进国家的话达到1.5,您觉得我们国内数据中心在哪些方面做得不是特别完善?

  冯方回:这个就是说我们必须要从各个方面采取这个措施去降低,虽然这个措施有很多,主要是两点:一个是节能;一个是增效,而且这两者是相辅相成的,解决高能效必须是双管齐下才能够做到,是解决某一个方面,只是说我就着重这一点,实际上就是我们说的这个木桶效应,所以双管齐下,必须全面的从这两方面着手,才能取得最大的成效。

  首先根据应用的需求,来确定数据的IT设备,比如说服务器的数量,存储的容量,因为未来的发展留有充分的余地,那么在IT过程中,从厂商获得一些相关的资料,比如说我所购买的这些IT设备,它的总的功效,通过选择高能效的IT服务器设备,考虑选用虚拟化的技术来降低耗电量,从而估算出当前的PUE的值,重点还是要考虑增效,刚才说的节能,增效怎么增效及就是要采取有效技术和非常好的实践来降低供电的效率,提高数据中心的电能使用效率。

  简而言之,就是在计算PUE的公式当中有分子和分母两个,所以要降低PUE,尽量把分子降低把分母提高,这样就体现了我们双管齐下的这种概念,所以要提高散热效率,首先要取决于企业和机构应用的需求,关键是如何选择非常好的的设备,比如说你有大量的非常庞大的计算量,那你就要考虑刀片服务器,就是集中的高校的进行计算,另外也还要考虑一些非常先进技术,比如说虚拟化,那么虚拟化就是可以很多,有些国外很好的例子,就是说原来有几百个数据中心,通过虚拟化就减少了几十个,这样的话,就大大的提高了效率,同时还节能,这两个效果应该是非常明显的。

  再比如说我们可以采取先进的管理技术,在电源这种管理的话,就是你用什么样的配电设备,这是对你的能源消耗是非常重要的,有时候你看不出来,无形当中你就消耗掉了,所以这个一定要很重视。我们要进行的就是要首先很重视设计问题,在设计完成之前,要尽可能节能,那么设计完成之后,一定要在耗电量设计,就是在我们设计完成之后,有些东西就是无能为力的,所以一定要把好设计这一关,所以对机房的设施设计而言,主要有配置合适的供电设备,这个说起来很简单,实际上做起来就要经过多方的考量,要经过反复的IT的考虑。

  另外你要知道,我们国家很多PUE下不去,就是因为很多的机房是按照建筑标准设计的,所以很多是建筑单位来施工,来进行数据中心的实施,所以这种概念应该说是现在是不符合我们现在的绿色数据中心的设计的要求。数据中心虽然是一个建筑,但是它和其他建筑的区别很大,而且就是说你要选什么样的设计单位和实施单位的话,它的节能效果是非常不一样的,因为它考虑问题的角度是大不一样的,所以的话,这点我希望要建数据中心的同胞们一定要注意这一点,要引起领导和IT管理人员的充分的重视,在设计选择一个专门从事机房设计的合作单位,比如说GGS,它有专门的测试实施,还有很丰富的经验,这样的话,一开始就把好关,是这样的一个情况。那么下一个就是我们还要进行综合的一些解决方案,当然这个内容是比较多,我们就不再这儿详细的展开说了,因为时间关系。

  记者:您刚才大体上介绍了一下,它如何建好数据中心这个机房,现在目前很多的情况下,就是它现在有一些基本的设备了,如何能做到绿色化的数据中心,这一方面,您给大家做一些简单的建议。

  冯方回:你这个问题也非常重要,就是我们现在有很多已经建好的数据中心,那么原来我们的绿色数据中心这两年才提出来,原来的传统数据并没有按照这个标准来设计,是不是就不能够节能增效了,我们说的话,也不是这样。所以的话,我在这里又提出一些措施,就是说节能的方法,大家总结出来的,比较重要的方法给大家介绍一下,第一种就是要关闭空闲的设备,比如说最大能耗的30%到40%之间,所以的话,作为IT部门,它就应该关闭那些不需要执行任务的服务器,就节约很多能源。

  可能你关闭服务器,有些人会抱怨,这些部门就会考虑,应该怎么样把那些较少使用部门,被虚拟化,通过虚拟化以后,虚拟化也是一个很重要的手段,现在是很热门的一些话题,通过虚拟化,我们可以增加硬件利用率的5到20倍,这是个非常明显的效果,而且它可以降低能源消耗服务器的数量,因为你虚拟化以后,有些服务器利用率很低,把一些服务器就给关闭掉,这样的话,就提高应有服务器的使用,这个是两方面的效果,是非常明显的,这是第二点。

  第三个就是要合并计算,尽可能要整合服务器,存储和网络,另外比如说我们还有数据的量非常大,海量的数据不再少数,那么这个海量数据对存储的耗电也是非常巨大的,这样的话,我们就得考虑用存储怎么给虚拟化,另外,我们利用存储的非常先进的技术,比如说存储数据删除,这样的先进技术,让它尽量少存储空间,提高存储空间的利用效率,并且我们通过这些,就可以减少能源10%到20%,所以这样的话,刚才我说的整合存储,对不同的负载使用率分层存储,在线离线或者是磁盘的,磁带的这种存储。

  第四点就是说必须启用CPU的能源管理功能。这个也是非常重要的,CPU化,我们就是通过切换来优化能源的消耗,现在我们的统计,大部分的CPU利用率都很低,所以的话,你别说一个应用,一个服务器,然后再用整个CPU的话,这样的话就造成很大的浪费,这样的话我们应该加以考虑。

  第五点就是利用高效率的IT设备来供电的装置,把一些原来老的设备,给它淘汰掉,这样的话,高效率的UPS的能源的供应可以占80%以上,原来的低效率的UPS效率很低,这样的话,无形中就浪费了很多电源,所以的话,就注意电源技术的改造,这是第五点。

  我们谈第六点,第六点就是比较重要的,因为时间关系,有的就不展开谈,第六点就是使用高效率的不间断供电装置,就是UPS的使用。第七点就是为服务器采用,电压稍微高一点,这个对我们来说不是特别重要,但是对于一些使用110伏的特别重要,一般我们的电力要不要低于200左右,但是我们可以把电压提高到230左右,这也是一个很重要的方面。

  第八点采取非常好的的实践来提高制冷的效率,比如说有一些空调,它很耗电,但是它的制冷效率不好,或者是你在数据中心的话,你的服务器的位置摆设不合理,这样的话,比如说有一些东西并不是要花很多钱,比如说你在服务器中间加一些隔板,就可以把它热的。

  第九点就是评价你数据中心的利用率和效率,要淘汰未使用的一些软件应用,不要什么都放在内流,重点要采纳额外CPU效率的软件,就是能够充分利用CPU的软件。

  第十要有限行动,降低你数据中心能源的需求,凡是牵涉到需要及时解决的节约能源行动要马上执行,不要老是耽误,或者是往后滞后很长时间,所以这些,我们可以充分把我们现在的数据中心,你在这方面做好的话,你的节能应该是提高了很大一步。

  记者:你刚才在介绍中讲到虚拟化技术,我想在具体的实践当中,还有其他的技术吗?

  冯方回:那就是你在虚拟化不光是用在数据中心,其他的方面还有一些应用,这样的话,我们应该说当前要谈到最重要的就是对云计算的问题,所以的话,不光是绿色数据中心在虚拟化方面是占有很重要的角色,那么作为整个数据中心来说的话,作为我们现在的观点来说的话,我们和以前的观点都不一样了。

  我们以前每个企业都要设法来创建自己的数据中心,所以这个来说的话,现在就是一个浪费,而且完全没有必要,所以我们谈得最热门的一点就是云计算的,云计算非常热门,那么实际上我的感觉,通过云计算以后,很多中小企业就不需要建立自己的数据中心了,因为你建立自己的数据中心的话,可能你一开始起步资金有限,你的流动资金非常紧张,你在投入数据中心研究上投入这么高,那可能对你今后这个企业的发展,会有很大的影响。

  另外,如果你要建一个栽培中心,一般来说,你的栽培中心比数据中心还要打上两到三倍,所以这样的话,你的负担太大了,所以这样的话,你通过云计算的话,你的数据库也在云里头,你的需求也在云里头,我们可以把它叫做虚拟数据中心,所以这是一个很大的发展,大家都是非常受欢迎的,把数据中心放到云里,所以现在很多CSFOS这种网站,它就给你吧数据库建立在云里头,你可以把这些数据放在里头,当然它通过实践,安全意识是没有问题的,都是可以得到很好的应用,都是有实践的,所以这样的话,应该这是一个很好的发展趋势。

  那么对于一个大的企业,它提供这种服务,比如说亚马逊、GG、IBM、惠普,它到现在就是发展云的计算,它就是为了解决一些企业盲目的建立数据中心,造成了巨大的能源消耗,同时造成了自己巨大的成本,这样的话,所以的话,中小企业不需要建立自己的数据中心了,因此我现在预测一下,我们2010年数据中心的发展,因为时间也是比较紧张,这样的话,我们看一下今后的数据中心,就是数据中心不再需要购买昂贵的服务器,我们说X86是无处不在,这种情况不会持续太久,原来各种什么都有,现在我们就是说基本上使用X86,实践证明X86完全够了,不用再买Unix什么大的服务器,所以这是一个趋势。

  第二个趋势就是说我们认为Unix末日可能要来临了,现在我们很多其他应用,都是在使用,Unix销售已经在下降,而X86这种软件这种操作系统一直在上升,那么下面一个就是存储和数据的网络融合。就是像前兆网卡,光纤通道,HBA这些标配,像实际的带宽现在也是逐渐的在普及,所以的话,数据中心的管理就希望用实际的带宽优势,同时承当存储和数据通信问题。下面一点就是存储量是部分爆炸性的增长,就像你刚才说的,数据量在几倍几倍的增加,所以的话,这个数据的存储量要提到云计算的问题,因为云计算涉及到海量的存储,那么很多企业无法做到这一点,通过云计算就可以实现这一点,下面还有一点,就是崭露头角的DCAM工具,就是数据中心基础设施的管理工具,通过DCAM的工具,又可以避免热点,一种过量的配置设备,一种其他条件,可以定量的管理数据中心,而不是盲目的,到时候我这个服务器热得已经挡掉了,或者说我的这个都已经消耗到什么程度了,你还不知道呢,但是你通过这个管理工具,你可以知道你这个数据中心运行的状态怎么样。

  那么下面就是托管数据中心的重点,就是转向云计算,我们很多ADC的托管,这种托管是很热门的,但是这种托管逐渐就成为云计算,就没有那么多服务器托管,都是通过云计算来解决这些问题。下一个发展趋势,就是IT应用和管理系统的SAS化,这个是云计算的基础。下一个趋势是集装箱的数据中心受到热播,我们的数据中心更加灵活,这种配置,比如说我在这个地方我就要大量,但是我临时作为一个数据中心,花上千万的投资我不值得,但是我订购一个集装箱的数据中心就可以了,那么我用了一年两年以后,到时候就可以拉回去,那么它是可以移动的数据中心,所以这个就是我们对2011年的数据中心的一个预测,所以这样的话,我觉得供大家参考,但是也有各位网友也有更好的想法。

  记者:感谢冯总在帮忙之中参加我们的视频访谈。

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