【IT168 专稿】IT的能源消耗问题从来也没有像今天这样严重过:据数据显示,企业IT部门数据中心的能耗密度已经达到过去10年的5倍以上,散热需要消耗与计算相同的能耗;根据美国研究机构的统计,2005年全球服务器共消耗了大约1.23亿度电,如果不做节能方面的设计改进,服务器市场发展到2010年的时候,消耗的电能将增长40%。
如果不加节制,现在到今后五年中,90%的企业即将经历电源故障和电力中短造成的数据中心运营中断,运营中断可能造成的损失不可估量。因此,当耗能大户从钢铁、汽车、化工已经深入到IT运维,IT节能日益成为企业必须面对的事实。
IT能耗耗在了哪里?
为什么IT系统会成为了一个新的耗能大户?这是很多人所无法预料的事情。人们都认为,IT系统不过是为了维护业务正常运行的支撑手段,怎么他们也出了能耗的问题呢?上海预翔网络科技有限公司叶加林总结认为,有几个因素导致了个人计算机设备消耗了大量能源。
①服务加载过多,占用过多资源。计算机系统不经优化配置,在启动时就会加载大量不必要的服务,既占用了系统资源,而且各个服务会定时或周期性的进行检测或激发,也占用了CPU的资源。
②程序使用缺乏良好习惯,降低了资源利用率。计算机用户经常多个程序同时开启和长期开启某个程序,这样既降低了资源使用率又消耗了过多不必要的电能。
③良好的用户体验悄悄消耗能源。网页上的动态效果、浏览器的辅助插件都在后台自动加载,满足了美妙效果满足的同时,CPU的负荷也随之加大。
④特殊程序自动化和杀毒软件频繁扫描功能提高了CPU的负荷。越来越多的程序和杀毒软件具有自动升级检测功能,满足程序需要的同时也对CPU加大了负荷。特别是某些实时聊天工具,自动弹出的窗口都具有美丽的显示效果,也往往在美丽的背后吞噬了我们的电能。
企业IT系统既包括大量的个人电脑应用,更包括支撑业务的数据中心。IT行业在过去几十年的发展中一直在思考怎样增加计算能力、通讯能力和存储能力等,但很少考虑IT消耗了多少能源。而这也是由于一开始IT系统所占能源很少,比常规的照明供暖制冷能耗等少很多,但现在企业越来越多使用到庞大复杂的设备,相对应的IT能耗越来越大。中国惠普培训服务部经理、数据中心基础架构及网络解决方案部经理岳灏认为,企业级IT设备的能耗主要消耗在这样几方面:
①数据中心硬件服务器24小时运行需耗费大量电能。
②服务器性能不高、所运行的系统和功能过多过于复杂,也成为资源消耗的一大杀手。
③服务器、机柜等硬件设备摆放不合理也容易造成能源浪费。
④为保证硬件设备24小时正常运行,必需的制冷降热设备也在一刻不停地消耗着能量。提供电能的电源这些辅助设备也正在越来越吞噬珍贵的电力能源,而制冷等设备布局使用不合理更容易造成能源浪费。
在一个大的数据中心里,技术人员经常感觉到有的地方冷得要命,有的地方却很舒服暖和;而这两种感觉对数据中心来说都是不对的。数据中心的科学温度应该保持在22度左右,冷的地方就是多消耗了电能,而暖和的地方就是制冷不够。这不仅会造成资源浪费,也容易损坏服务器正常运行的性能。
谁的IT系统还没有节能?
由于2006年我国的节能减排目标没有实现,从今年开始,国家发展改革委将采取加大结构调整力度、推动技术进步、加强节能降耗管理、推进循环经济发展、强化污染防治、健全法规和标准、完善配套政策、强化节能宣传等八项措施强化节能减排工作。
英特尔、IBM、惠普等IT设备公司在近几年纷纷推出节能的硬件产品,从高速节能芯片到节能环保的刀片服务器,再到绿色数据中心的整体改造方案,让企业打造一个节能降耗数据中心的选择性日益丰满起来。
然而在国家政策环境和市场环境日趋明了之际,事实并不像人们所想的那样一帆风顺。很多企业就像鸵鸟一样,总觉得节能离自己还很遥远,将长长的脖颈埋在舒服的沙堆里,很少去做IT节能的工作。而产生这种现状的原因也多种多样:
①IT系统的节能改造成本过高,企业得不偿失。据记者了解,在国家号召节能降耗的大环境下,很多企业有心对设备进行改造和更新,但没有雄厚的财力做保障,也只能有心无力,望之兴叹。
②业务运行求稳求安全,节能则成了次要因素。这一状况在烟草行业比较常见。对于这样的企业来说,IT节能改造的财务预算不成问题,但由于企业的业务量巨大,IT系统运维主要求稳,为了保证硬件设备24小时不间断运行、业务不发生一分一秒的偏差,节能等工作也必须要搁置一个相当长的过程。而且采购硬件设备时,节能并不是影响其选择的首选因素,设备的稳定、性能和速度才是最重要的因素。
③管理意识滞后。节能与否如果还没对企业产生至关影响,企业领导层一般很难产生节能意识;而企业的管理层如果还没意识到节能的重要性,则无法在管理体系和生产规划上具体部署,职能部门和业务部门则更难把节能与自己直接联系起来。领导者的意识和企业的节能习惯没培养好,节能便永远只是一个无法落地的口号。
④业务量不大,数据中心规模小,消耗的能源还不足以影响企业的成本支出,因此还没有必要考虑节能问题。大多数中小型企业都处在这样的状况下。
自发节能企业有所为
实际上有一些企业出于内外环境的压力,已经开始自发采取了节能措施,而其方法也是多种多样。
厦门每年都要面临台风等激烈天气的考验,这其实在客观上促使企业从安全的角度来考虑节能的问题。在夏季台风来临的时候,企业必须要留意自己机房的设备是否安全、机房是否漏水。厦门航空公司早在几年前就已经在管理制度上形成习惯:每年定期对服务器和机房进行巡检;从规章制度上要求员工养成下班关机、离开电脑则设置成保护状态的习惯。
厦门航空公司信息中心主任段庆九告诉记者,采购业务部门所需的个人电脑时,他们已经对设备提出了能耗低的要求,使用材料和显示器等都要尽量节能;而且对他们来说,批量采购设备的总体成本并不高,所以即使节能的液晶显示器比普通CRT显示器稍贵一些,他们也愿意接受。
有的依靠IT系统支撑业务的企业也已经发现,IT能耗的成本竟然已经达到了每年几千万元甚至上亿元,如果能在能耗上节省10%都是一个不小的数字,因此便自发采取一些措施。据了解,有的企业使用过在数据中心架设风扇、放置冰块的办法来降低机房的温度。
但这些“土”办法也不过是权益之计,因为它可能带来安全隐患。架设风扇可能需要电源线的配合,无论是在原服务器所使用的电源上接入风扇还是从数据中心之外拉来电源线为风扇提供电能,都打破了数据中心科学布局的规划。因为每台服务器所需电源都已经按规划进行了冗余设计,随意加大负荷可能会引起不必要的宕机甚至火灾;而冰块则给机房带来另一种严重的风险——水。因此长久之计还是需要科学合理地进行节能规划,部署或改造一个安全可靠数据中心。
IT节能如何科学部署?
当企业意识到自己的IT系统可能有能源消耗过大的征兆时,不妨自己给自己诊诊脉。首先评估一下服务器在过去几年内有没有过热的情况。IT 运维人员都能给管理层提供一份服务器报警日志,通过查看日志上的数据,企业可以更真实地了解到能源消耗情况。然后IT部门评估一下企业的IT应用变更多不多,是否经常加设备,变更和增减设备的频率情况。最后,企业的领导决策层看看自己的管理方式是否希望更自动化,如果这些问题的答案都是“是”,这时企业就真的需要制定一份完整的节能规划。这个时候,还要请财务部门干预,打打小算盘,根据适当的财务预算考虑怎样部署怎样实施以及在技术和业务上需要什么配合等等。
如果企业还没有足够的准备做一套科学完善的节能规划,不妨对现有的设备进行一个静态制冷的布局优化。测算出每台服务器、机柜排放的热量,根据每台空调所在的位置,计算出按照现有布局和现有业务量对服务器的要求,机房内达到标准温度需要开启几台空调,每台空调各自调到什么温度。这样,把所需指标固化,每次按照固化指标调节,就可以迅速使机房进入安全合理的节能状态。
然而这种方法也只是权宜之计。因为这就像家里使用的热水器,每次打开时调来调去才能调到最合适的温度,所以全家人就硬性地记住:热水开关调到什么位置、冷水开关调到什么位置,水温就可以大致合适。而这种固化冷热水开关的做法适应了夏天的气候,到了冬天就不再合适,而企业数据中心里的设备一旦发生增减,或系统软件运行量发生变化时,现有固化的标准就不适用了。
因此,一套相对完善科学的IT系统节能方案可以这样来做:
①制定科学合理的IT设备采购和更新规定。在财务预算所能支撑的前提下,尽量选购节能功效高的计算机和服务器,在硬件设备更新年限到来之前,开始考察市面上符合自己企业业务应用的产品,为业务应用预留一定的冗余空间,但不宜选用功能过于复杂的设备,无关的应用能不用则不用。
②做评估,制定改造方案。如果有必要可以请咨询服务商帮助规划。
③科学布局机房或数据中心。机房内服务器的数量能少尽量少,不要为了所谓的美观把服务器和机柜像排队一样一排一排地摆放,尽量采用“面对面背对背”的摆放方式,这样,服务器的进风口进来的都是新鲜风,而出风口出去的热风可以汇集在一起,集中从风口排出。
④按照机柜和服务器科学摆放的改造方案对电源、空调、出风口等进行改造,调试中央服务器,进行试运行。
⑤如果要引入软件控制、无人值守等方式,则在调试中央服务器之前,选取合适的节点安装传感器,调试监控软件,并试运行。
传感器的作用是把数据中心内每个节点的温度都采集到,然后监控软件对其进行计算,算出每个节点所需的合理温度,并自动向空调发出温度指令,空调各出风口按照指令吹送不同温度的冷风。
⑥最后一点其实也最重要,企业在采取这些措施之前,一定要确认自己是否适合立刻实行自动控制而非人为控制的数据中心监控管理方式,确认后,还要制定相关管理规章制度保障数据中心的自动监控不会受到人为干扰。
其实节能规划到最后无非是对电能的节约,很多方面还会涉及电源的改造和部署,企业不仅要关注IT系统的重新规划,更要做很多电源改造工作以达到越来越节能的目的,这个道路还很漫长,需要我们共同的探索。