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探讨分析数据中心能耗问题

watchstor.com  佚名丨2009-11-25 11:11 标签:云存储 机房 

学习数据中心时,你可能会遇到数据中心能耗问题,“绿色数据中心的概念,我们一直在提,但由于运维的压力以及实际的客观因素,我们也有诸多的无奈!”搜狐网络运营部技术主管杨征说道,在这里拿出来和大家分享一下。

原来,国内互联网企业只能租用IDC,而国内大型IDC提供商只有网通、电信等少数几家。像搜狐这样大型门户网站在IDC上面没有太大的选择性。IDC垄断在少数几家供应商中,过去IDC的建设在硬件、电源,乃至整个机房的架构上都停留在传统架构上。再加上IDC的建设成本较高,周期较长,远远落后于门户网站发展的需要、IDC发展的滞后已成为制约门户网站发展的一个瓶颈。

不仅如此,数据中心的电源负载远不能满足门户网站的需求。杨征抱怨道: “我们租用的IDC,很多空间并没有被充分利用,服务器只能七零八散地摆在那里。”由于每个机房能够提供的额定功率有限,使得整个数据中心的发展受到了限制。绝大多数数据中心在建设中都没有充分考虑到未来用户的发展需求,未能很好地进行冗余规划,造成了区域性的瓶颈。

“由于电源的限制,原本一个机房中我们能够放二三十个机柜,但实际上我们只能够放到一半的数量,空间上造成了很大的浪费。”杨征讲道。电源的问题,使得机房中服务器增加的数量受到限制,通风、制冷、抽湿等手段应用有限。这造成一方面机房的空间并没有被充分利用,另一方面服务器的使用率未能达到峰值。在采访中,记者发现,很多CIO认为数据中心的能耗大户并非来自服务器,绝大多数情况下是被IDC的温控设备消耗掉的。服务器不断增加的同时,用于制冷、通风、抽湿设备的能耗也在增加,整个机房处于一种恶性循环。

由于传统的数据中心没有根据空气动力学来设计通风系统,经常出现局部温度过高,空调制冷并未达到预期的目的。不仅能耗上有损失,且温控效果也不理想。整个机房的布局不合理,造成能耗日复一日的恶性循环。对此,很多企业采用刀片服务器来试图降低能耗、减少空间占用。在实际的应用中,刀片服务器也并非像厂商宣传的那样出色。例如,刀片服务器在应用上只适应某些服务,尤其是单一的业务应用。每一个服务器均被分组使用,且同一组的服务器执行单一任务内容,如果其中一台服务器坏了也并不影响其他业务应用。这一类业务典型代表就是网络游戏类企业。

而门户网站业务线却很分散,对于不同的服务有着不同的要求,很多情况下刀片服务器是满足不了的。另一方面出于刀片服务器本身的特点,使得同一空间内服务器的密度大大增加了,从而给电源的供应提出挑战。其次,增加了单点故障的概率,一旦某台服务器出了问题,对于综合业务的门户网站来说,存在很大的安全风险。另外,刀片服务器在性能上并不是很稳定,很多CIO对刀片服务器持保留态度,不敢轻易尝试。且使用刀片服务器需要对原有机房进行改造,对机房温控有更高的要求。很多企业的核心业务系统,并没有采用刀片服务器。此外,数据中心服务器中CPU的使用率低得惊人,在搜狐平均每台服务器上的CPU使用率仅有30% 左右。由于服务器中各个硬件的运算速度不同,导致服务器在执行一项任务时,更多的是对磁盘的读写、磁盘存储量的要求,而在此过程中并不需要太多计算资源,因此CPU的使用率连一半都达不到。

杨征告诉我们:“比如前端服务器推送静态页面时,这时候更多的压力是在I/O上,而CPU的压力会很轻。不涉及太多计算的资源。这样一来,CPU的使用率并不高,但是消耗的却是满负载的能量。使得每台运行的服务器都处在峰值能耗中,而真正的性能却没有实际发挥出来。IDC的资源在不经意间流失掉了。”

虽然CIO们也认识到了数据中心能耗问题,但是由于管理制度的原因,使得数据中心能耗问题并不是CIO们工作中考虑的重点。对此,中国网通企业信息化部副经理李莞菁谈到:“虽然我们早就知道数据中心能耗问题,但是我们更多关心的是数据中心各个业务系统的稳定性,如何更好地支撑业务的发展,而消耗的电费则更多的是行政部门关心的。”

不难看出,由于管理制度的问题,造成数据中心能耗问题并没有采取有效的措施来解决。据李莞菁介绍,网通内部的数据中心,主要是根据业务项目来购买服务器数量。每个项目会有一台或者多台服务器,使得系统资源十分分散,且没有完全利用,造成了一定的浪费。

面对IDC电源、温控的瓶颈,杨征只能在服服务器,并尽可能选用其节能的产品。英特尔更是将能耗量化,会给CPU分出不同的能耗档次,将待机能耗与峰值能耗进行区分,并且设定出对CPU应用的不同需求来决定能耗的不同。由于搜狐日常CPU的使用率仅有30%,会在能耗上按照这个使用标准来设定。搜狐根据不同产品的能耗差异来尽可能降低成本。

此外,搜狐还同英特尔进行合作,在购买新的服务器时会采用英特尔的能耗测试理念,在服务器中安装相关软件来控制能耗。在搜狐机房中,网管人员会对通风不畅导致的局部温度过热进行监控,并发出报警。经常有人为的巡检,对各个IDC中的服务器性能进行检测。一次血的教训更是让搜狐认识到绿色IDC的重要性。一天,搜狐北京某IDC中的几十台服务器中的硬盘大面积损坏,数量高达几百块。杨征和其同事一时间措手不及,一方面迅速更换硬盘,另一方面继续查找原因。几天之后,该中心服务器上其他硬件的寿命也明显缩短,相继出现问题。几十台的服务器短时间损坏严重,给搜狐带来的损失可想而知。

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