【IT168 专稿】社交网站、网上银行、话费详单查询、视频监控、企业人事管理系统、企业ERP……，我们生活和工作所遇到的种种电子化应用都和现代数据中心有关，复杂多变的应用和庞大的数据量使得现代数据中心在电力和能源方面的消耗增长显着，严重的电力不足，使得数据中心机房凸显能耗危机，如同一场风暴的酝酿，绿色数据中心的概念已经从“起点”升至“沸点”。

　　IT168近日启动了绿色数据中心专题，旨在探讨各个不同领域绿色节能技术的发展现状，为您推荐实现绿色节能的产品和技术，并找出构建绿色数据中心的核心关键点。

　　节能已成用户共识

　　根据IT168与用户的访谈，用户对于绿色数据中心的认识与重视远远超出想象，绝大部分用户已经开始有意识的尝试和实践绿色数据中心，其中部分用户甚至在绿色数据中心领域已经小有心得。

　　用户对绿色数据中心的认识源于自身运营压力与发展需求。世纪互联总工程师姜俊海告诉IT168记者：“一个6000多平米的中型数据中心供电容量大约为1万千伏安，和建筑面积在30多万平米的民用建筑相当，电费在IDC数据中心运营成本中占了很大的一块，节能之后利润率马上提高，之前可能20%-30%的毛利润，节能之后毛利润可达25%或30%多。”

　　国家气象信息中心副总工程师沈文海提到：气象行业的高性能计算机，一天二十四小时都在运转，一年的耗电量维持费用是非常高，且机房内空调的制冷的耗电量大约是占总耗电量的50%，所以绿色节能对气象行业还是比较重要。一个旧机房的耗电量就超过60%，意味着这个机房内UPS、空调的耗电量比服务器还要大，实际上能耗都消耗在计算资源以外的地方。 所以，从绿色角度来看，确实有必要。

　　新东方教育科技集团信息管理部总监官冲则表示：数据中心的能耗中，用于IT设备的用电，大约占总耗电的1/3左右。维护费用中大约有40%被能耗所占据，在其中，冷却又占了能耗的50%-70%。能耗的增加带来了热量，热量的增长也扩大了能耗。而另外，更大的热量密度会增加这些影响。数据中心的绿色节能趋势，既响应国家“节能减排”的号召，也符合企业自身的利益。

　　节能很重要 评估是难点

　　绿色已经成为用户的共识，但如何评估绿色数据中心却成了另外一道难题。目前衡量数据中心能源应用效率的标准包括PUE (电源使用效率，Power Usage Effectiveness)、DCIE(数据中心基础架构效率，Data Center Infrastructure Efficiency)、以及数据中心平均效率指数(cade)等等。其中PUE推行时间较长，已经为人熟知并认可。

　　PUE的计算公式很简单，PUE= 数据中心总负载/IT设备负载。PUE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。

　　PUE已经成为国际上比较通行的数据中心电力使用效率衡量指标。据统计，国外先进的机房PUE值可以达到1.7，而我们国家的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度的电被机房设施消耗掉了。特别是中小规模的机房PUE值更高，测量数值普遍在3左右，这说明有大量的电实际都被电源、制冷、散热这些设备给消耗了，而用于IT设备中的电能很少。

　　PUE给数据中心绿色工程带来了客观统一的衡量标准，然而，单纯应用PUE衡量数据中心效率却发现会遇到一个怪圈：例如，某用户CIO告诉IT168记者，该公司机房PUE一般情况下约为2.2左右，最近公司开始做虚拟化整合，一下子大批量关掉了好几十台服务器，然而计算PUE值的时候，发现PUE值不降反升了0.3。

　　原来，PUE单纯是为了测量数据中心的能源应用效率，并未考虑IT设备应用效率的问题。PUE能够判断所供给的电源是否被IT设备有效利用，IT设备应用电力资源后是否有效进行计算处理却无法被识别出来。这时候需要引入的概念是IT设备的能效比。

　　标准复杂多样 评估是系统工程

　　IT设备能效比=IT设备每秒的数据处理流量或每秒的数据吞吐量/IT设备的功耗。

　　IT设备主要是指服务器、存储等设备。用户选用的IT设备的能效比越高，意味着IT设备每消耗1W的电能，所能处理、存储和交换的数据量越大。较高的IT设备能效比带来的另一个好处是，可以大幅度地降低与数据中心机房配套的UPS和空调系统的容量及功耗，从而达到节能、节省投资和节省机房安装面积的目的。

　　因此，当用户选择服务器或存储设备时，不仅需要了解各种产品在满负荷运行时的功耗大小和效率高低，还要了解这些设备在轻负荷运行时的实际功耗大小和效率高低。

　　也因此，PUE标准的创新者Uptime Institute可用性研究协会也提出了另一个评测指标——数据中心平均效率指数(cade)。该指数涉及能源利用率、数据中心cpu利用率以及it设备耗电量转化为有效工作电量的比率。此外，美国环境保护局提出了衡量服务器能耗的energystar标准。全球网络存储工业协会(snia)则提出了用于分析存储设备的能源效率的指标。

　　而用户面临的现实的问题是，绿色数据中心的本质是一整套设计和方法论，不仅仅是简单地购买所谓的“低能耗”产品，也不仅仅是单纯降低PUE，也不是盲目提高数据中心利用率。事实上最高效的数据中心不一定就是绿色的，即使在采购中，所有的产品都是市场推广所宣称的“绿色产品”，也并不意味着数据中心就达到了绿色标准。

　　建设绿色数据中心需要从整体上把握，考虑位置、环境、物理建筑、基础设施、员工、系统建设和维护等众多因素。对于企业的IT负责人来说，绿色数据中心的效果就像是一条长尾——曲线的前端通常由服务器功耗、体积、空调功耗、不间断电源等“大指标”组成，而曲线的尾部则由空气动力设计、设备摆放位置、机柜和服务器之间的距离、维护难易程度等无数“小指标”组成。如果没有整体设计和方法论，即使抓住了全部的“大指标”，也未必能达到理想的绿色效果。

　　绿色多管其下 虚拟化首当其冲

　　实施绿色数据中心战略是一个循序渐进的过程，很多用户不约而同的选择了虚拟化作为切入点。

　　例如大庆油田信息中心运维部副科长王连东告诉IT168记者，大庆油田信息中心的电力负荷已经非常沉重，尽管机房还有足够的空间放置新的设备，但受到电力负荷的限制，申请采购新服务器的时候，领导通常要求看到关掉服务器的数量，才允许批准采购新的设备。通过实施虚拟化进行应用整合后，王连东果断的关掉了约20台服务器，一年的电量的节约就达到约二十万，在整个运维的经济效益上有非常突出的作用。

　　此外，新东方教育科技集团信息管理部总监官冲告诉记者，新东方也开始在虚拟化方面的尝试，通过对服务器和存储实行虚拟化，我们的设备冗余减少了约20%，电力消耗节省了约30%。在实施虚拟化中我们发现，在开始一个虚拟化项目之前，应该先着力改善效能管理和流程管理的能力，以便能跟得上新数据中心环境的需要。

　　对于虚拟化在绿色数据中心中的积极意义，VMware CTO 张振伦表示：建设绿色数据中心可以从硬件角度和软件角度两个方面来考虑，从软件角度来说，怎么样能够把已有硬件应用得更充分，相对来说是减少了硬件的总量，实际上就为节能减排带来了直接的好处。对于数据中心来说，下一站应该是私有云。在走向私有云的过程中，就是让整个数据中心资源池化。然后整个数据中心形成绿色环保。

　　除了虚拟化，绿色数据中心的机房布置、选址、UPS、UDP等等，众多环节都能为绿色数据中心带来切实可行的效益。

　　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采访中谈到：实现数据中心绿色改造的关键主要是两点：一个是节能;一个是增效，两者相辅相成缺一不可。包括根据应用的需求，来确定IT设备指标，选择高能效的IT设备;包括采取先进的管理技术，例如电源管理、配电设备;在实施数据中心绿色工程之前要首先进行规划，设计规划高效的机房冷热通道，留出足够的风道空间，选择合适的空调散热系统以及UPS……这些问题说起来很简单，实际上做起来就要经过多方的考量，要经过反复的考虑。

　　人才成瓶颈 绿色工程任重道远!

　　实际上，数据中心机房牵涉到的环节和因素方方面面，对于很多企业而言，即使是IT技术力量配备较强的企业，一般情况下有服务器专家、软件专家、存储专家等，但不一定就具备机房运维专家。机房运维专家需要了解电源、电气设备以及建筑设计规范，要求基础知识极为丰富。缺乏专业的机房运维人员，企业在选购机房组件以及在规划或者构建机房的时候，就极容易被市场左右，无法做正确的判断和规划。

　　“中国IDC数据中心领域目前极其缺乏机房运维人员，例如现在的IDC机房建设，往往规模在五六千平米以及上万平米规模，系统复杂性非常大，就像一个大规模的复杂工厂一样，用电量也高达上万千伏安，动辄十多个变压器，发动机也一排，还有UPS冷水机组，一般没有运行经验的人来说，很难运行起来。”世纪互联总工程师姜俊海在采访中谈到。

　　与此同时，企业的业务同时对数据中心运营管理水平提出了苛刻的要求，要求7*24小时不间断运行，高效运行、可靠运行，进一步考验了数据中心的管理和运维水平。“目前对中国的情况是，首先建数据中心可能是一个难题，紧接着就会遇到数据中心运维管理难题。大部分公司都没有这类型技术储备!”

　　“快速发展的行业往往是缺乏人才储备的，例如中国的建设速度很快，铁路、高速公路工程很快就能完成，因为建设历史已经长达20-30年了，各方面的技术和人才储备都已经足够充足，所以建设速度非常快，现在的数据中心建设，正像20-30年前的工程建设的情况一样，没有形成一个行业的力量，也许再过10年8年后情况会慢慢变好。”

　　六款绿色节能产品推介

　　IBM System x iDataPlex绿色服务器

　　针对不同级别数据中心的应用，要全面评估出一款绿色节能的机架服务器也并非易事，不过，IBM System x iDataPlex 就是很典型的一个系列，主要型号有dx360 M3和dx360 M2。

　　“最大限度提高性能并优化能源”这是iDataPlex设计时的初衷。它可帮助客户克服在电源、散热和物理空间方面的限制。iDataPlex 解决方案采用创新的设计，将基于英特尔处理器的处理融入到了节点、机架和数据中心内，可以提高电源和散热效率并获得所需的计算密度。

　　在设计优化数据中心方案中，在能源、散热和密度和效率方面，它屡获殊荣。尤其是创新的半深服务器外形大幅降低了运营成本。System x iDataPlex dx360 M3 在数据中心和绿色节能两方面下足了功夫。

　　EMC VNX系列统一存储系统

　　EMC VNX对未来云存储和虚拟化数据中心有较好的支持，注重产品效率、性能、特性与功能以及可升级性。VNX定位于统一存储，支持在一个控制器上同时支持文件存储和块数据存储两种方式，对于中端用户以及虚拟化环境来说，可作为存储整合的有效平台，消除存储孤岛，并简化管理的成本和复杂度。

　　一些较为普遍的绿色节能技术，VNX系列也提供了较好的支持，例如SSD、动态预配置、自动存储分层等，VNX基础系统本身具有Unisphere管理、文件重复数据删除和压缩、块压缩、虚拟配置和SAN复制的功能。

　　VNXe(入门级)系列是适用于成长型企业、大型企业的部门级业务，以及远程或分支办公室数据中心的，兼具简单性和极高的性能、高可用性及高效率等优点，价格适中，尤其适用于成长型企业。其独特之处包括：8分钟之内启动500个虚拟桌面;利用EMC FAST Suite套件、压缩及文件重复数据消除，容量利用效率可以提高3倍。每周管理、调优Microsoft SQL Server所需的时间减少数小时。

　　H3C S12500交换机

　　H3C针对绿色数据中心开发的一款高端交换机产品——S12500。在绿色节能方面有突出的表现。首先电源方面，H3C S12500采用了高效率一次电源模块，典型转换效率达到91.5%以上(在负载40%～90%情况下)。

　　H3C S12500中使用的核心处理芯片采用了新一代ASIC(Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路)。和传统通用集成电路相比，ASIC无疑根据特定用户的特定需求进行了优化设计，具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。芯片采用的更先进的纳米工艺同样带来了显著的节能效果。

　　端口节能方面，H3C S12500采用最新的Energy Detect/Sleep模式，在没有网络连接的情况下，Energy Detect/Sleep模式会自动将发送器(Transmitter)关闭，只保留一个简单的接收检测电路，用于检测电缆上能量的状态。只要没有检测到接口有网络连接，MAC接口也被关闭进入休眠状态。H3C S12500还支持内部背板端口的自动检测，当某槽位未配置接口板时，系统可以自动关闭和该接口板相连的所有交换网板背板高速端口，进一步节省了功耗。

　　F5 BIG-IP 11050应用交付平台

　　作为F5在应用交付平台上的旗舰，BIG-IP系列自然无法避开我们在绿色数据中心产品选购时的“法眼”。实际上，从去年起，F5一直在提倡已给“战略控制点”的概念，已应用交付产品为核心，为企业的IT基础架构和业务提供更智能灵活的管控和更安全稳定的保障。那么，在绿色节能领域，F5的BIG-IP 11050又有哪些亮点呢?

　　F5 BIG-IP 11050应用交付平台在做到自身节能的同时，还可以更好的帮助其他设备和整个系统做到节能降耗。BIG-IP 11050将很多功能固化到芯片，在高速的提高性能的同时，能耗也在急剧的下降。

　　F5的BIG-IP 11050作为基础架构的战略控制点，可以让整个系统的能耗进一步降低。可以卸载服务器上面的压力到F5设备上面来，这样可以减少服务器的损耗。

　　VCE联盟的Vblock统一计算平台

　　2009年11月，思科、EMC和VMware首度携手宣布，三方结成虚拟计算环境(Virtual Computing Environment)下的战略联盟，推动企业信息架构向私有云架构转型，并同期发布了整合思科UCS刀片服务器产品、思科网络产品、VMware虚拟化技术和EMC Symmetrix V-MAX存储系统的统一计算平台解决方案vBlock。

　　Vblock统一计算平台按照适用规模分为Type 0、Type 1和Type 2三种，分别代表小型、中型和大型系统平台。按照VCE联盟的介绍，三种不同规模的Vblock平台可以支持扩展集成，也就是说，3个Type 1的Vblock可以练成一个Type 2。同样如果你的数据中心规模进一步扩展，Type 2也可以继续扩容。

　　VMware vSphere

　　数据表明，利用VMware vSphere，客户通过能够将能源成本和能源消耗量降低多达80%。vSphere的绿色节能特性主要包括以下两个方面：

　　服务器整合。现在大多数服务器和桌面在开启后仅有5-15%的时间处于使用状态，而大多数x86硬件在空闲状态下仍需消耗正常工作负载所需电量的60-90%。VMware vSphere的高级资源和内存管理功能，可实现15:1甚至更高的整合率，因而可将硬件利用率提高到多达85%。

　　分布式电源管理 (DPM)。完成虚拟化后，称为“分布式电源管理 (DPM)”的 VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) 功能还能够监控整个数据中心的利用率，并智能地关闭不需要的物理服务器，而不会影响应用程序和用户。通过VMware vSphere，客户可以极大地减少能耗，同时又不会降低可靠性或服务级别。