走向绿色计算——数据中心的建设概述

　　随着信息技术的迅猛发展，数据中心的建设已经经历了几十年的历程。不过建设绿色数据中心还处于起步阶段，它随着节能、减排这个世纪性的话题，而在逐渐升温。绿色，它是各行各业的期盼，因为它是环境保护的代名词，人们生活、生命的基础。信息技术的发展不能离开“绿色”，而且还要受“绿色”的约束和有利于“绿色”的实现，绿色数据中心概念提出和完善，离不开信息技术的发展与支撑。本文就是试图从什么是绿色数据中心开始，来谈数据中心绿色化的作用和意义，以及从信息技术角度看绿色数据中心的内涵，最后介绍一些目前有助于绿色数据中心建设的技术和产品，供数据中心建设者参考。

　　1. 绿色数据中心的内涵

　　据行业专家所言，能量消耗和空间利用是数据中心最大的成本所在，对IT管理者来讲，这是限制数据中心扩展的主要因素，SUN公司为下一代internet推出了一个新的评判标准，即以swap值来判数据中心内部署的服务器系统功效状况和经济性，swap值是世界第一个数据中心服务器系统功效的评判标准，它综合考虑了服务器占用空间、功耗瓦数与性能等因素，以反映出在部署更多的服务器系统时因功率和空间的短缺可能存在的制约因素。

　　swap值=性能/占用空间×功耗，swap值是目前世界唯一对行业标准服务器效能状况的度量标准。在IT界"绿色"开始有萌芽和生长，这已成为现实，绿色数据中心是什么含义，这就成为数据中心建设者、使用者和管理者首先关心的问题了。有的资料报道，把限制使用有害物质、降低功耗、节约空间、静音等措施的采用和实施，在IT界称作绿色计算。

　　绿色计算这样“定义”和说明是有它的道理和意义的，实际上述要求实现是包括了两方面的工作，一是数据中心机房的基础建设，限制有害建筑材料的使用，机房设计要隔热、保温、防止辐射和静音等。另一点，服务器本身要限制有害材料使用，降低功耗，减少体积、静音等;swap值从数量上表示了提高服务器效能和降低占用空间、功耗的重要性。这也是建设绿色数据中心重要的衡量指标。

　　因此，我们把限制使用有害物质、降低能耗、节省空间、提高服务器的swap值、静音等措施的综合采用和实施作为绿色数据中心建设的基本内涵。

　　2. 绿色数据中心建设的核心是降低能耗

　　在绿色数据中心建设中，不使用有害物质，这一点比较容易做到，这在建筑设计、计算机、服务架构设计时加以注意和选择无毒无害物质和材料就可以办到，通过屏蔽和隔音做到静音也不难，困难的是由于对服务器能力需求的不断增加，服务器数量的增加，占用空间的扩大，数据中心电能的消耗，随之以在猛增，所以说，降低能耗就成为目前绿色数据中心建设中的关键问题。

　　如果按一台服务器功率200瓦计算，它一天将会消耗5度电，很多企业里会拥有几十台，几百台甚至上千台服务器，这些“吃电”的服务器每天要消耗多少电能就可想而知了，一组组有关服务器和数据中心的统计数据都指向了同一个日渐膨胀问题--功耗。服务器生产厂商HP对其一些大型IT客户的调查发现，他们每年所支付的能源方面费用已经超出了IT硬件支出。

　　与此同时，研究机构统计显示，数据中心电力消耗仍在以每年15%～20%的速度增长。

　　根据IDC全球研究，目前整个服务器的装机量是3500万台左右，每年服务器所消耗的电力费用是每年所购买服务器费用的50%左右，大概为290亿美元；能源消耗所带来的成本已经成为IT业行业所消耗运营成本的30%到50%。2007年我国IT产品的总耗电预计为300亿--500亿千瓦时，几乎相当于三峡电站一年的发电总量！

　　惊人的数据告诉我们，IT节能刻不容缓！

　　原因很简单，众多web2.0公司的兴起，金融、电信、能源、科研企业IT需求的持续稳定增长，让市场上甚至出现每年度需要增加上百台，上千台服务器的采购大户。在全球能源紧张的大环境下，服务器电能利用率、效率的低下与IT架构的新一轮成长之间的矛盾更加突出。

　　我们首先分析一下，数据中心能耗主要表现在哪里。调查显示，最大的损耗并不是来自芯片内部，而是来自交流电与直流的转换，数据显示，交流电转化为直流电的效率一般为60～65%，以外的能耗显然直接就变成热量散出去了。对于数据中心来说，这些“多余”的热量又带来另外一个问题，那就是散热。HP在对大型客户的了解中发现，客户数据中心总拥有成本的四分之一花在冷却方面。人们“一不小心”制造出来的热能，还需要花费精力把它们“散”出去。特别是刀片服务器，让计算密度大幅增高，同时也要解决散热的问题。

　　因此，除了处理器厂商在倡导芯片的低功耗设计作为一种“配合”(与交流-直流转换过程热损耗相比，处理器功耗的降低对建设绿色数据中心来说就是一种配合)之外，服务器整机生产厂商纷纷推出各种“新鲜”的绿色产品，帮助拥有数据中心的大型企业提高能源利用率，同时改善数据中心的设计方案，从而降低数据中心的能耗成本乃至降低总体拥有成本。这的确已成为客观需求，时代的需要。