通過IT架構(gòu)的敏捷性和高可控性應(yīng)對(duì)急速上升的能耗成本
今天,數(shù)據(jù)中心管理的方方面面都在飛速發(fā)展,而運(yùn)營預(yù)算卻很難跟得上前進(jìn)的步伐。根據(jù)統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)總量每18個(gè)月就會(huì)翻一倍,應(yīng)用端負(fù)載每2年將會(huì)翻一倍,然而運(yùn)營預(yù)算卻需要8年才能翻一倍。
人們一直在要求IT行業(yè)以更低的成本做到更多的事情,而近年來數(shù)據(jù)中心對(duì)動(dòng)態(tài)特性的要求也越來越高。智能設(shè)備、大數(shù)據(jù)、虛擬化和云技術(shù)不斷改變數(shù)據(jù)中心提供服務(wù)的模式,因此,靈活性、彈性和可測(cè)量性也變得愈加重要。
由于這些飛速的變化,數(shù)據(jù)中心管理的各個(gè)方面也變得愈加復(fù)雜。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上數(shù)以千計(jì)的設(shè)備不停連接和斷開。同時(shí),流動(dòng)的計(jì)算資源池被自動(dòng)分配管理。那么,在這種超級(jí)動(dòng)態(tài)的環(huán)境下,是不是說IT管理團(tuán)隊(duì)就無法有效識(shí)別閑置和過載的資源了?
如果確實(shí)如此,數(shù)據(jù)中心的能耗將繼續(xù)飆升。根據(jù)自然資源保護(hù)委員會(huì)的最新報(bào)告,目前,數(shù)據(jù)中心的能耗已驚人的占到了全球能耗總量的10%。
幸運(yùn)的是,即便數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)如此嚴(yán)峻,IT行業(yè)也絕非無能為力。
秘密武器的發(fā)現(xiàn)
頗具諷刺意味的是,今天的數(shù)據(jù)中心大部分由基于軟件定義的資源所組成,但控制能耗成本的秘密武器反而要依賴于硬件設(shè)備。機(jī)架式與刀片式服務(wù)器、開關(guān)、配電裝置以及許多其他數(shù)據(jù)中心設(shè)備在運(yùn)行過程中都會(huì)提供大量能耗與溫度信息。鑒于數(shù)據(jù)中心的龐大規(guī)模和種類繁多的硬件設(shè)備使得人工收集和應(yīng)用信息資源變得十分麻煩,這也促進(jìn)了能耗管理方案供應(yīng)商的蓬勃發(fā)展。
因此,數(shù)據(jù)中心的管理人員如今有多種選擇。他們可以利用內(nèi)置能耗管理的管理控制臺(tái),讓集成商將能耗管理中間件軟件集成到現(xiàn)有的管理控制臺(tái)上,或獨(dú)立部署能耗管理中間軟件方案來獲取所必需的功能。
無論采用哪種方法來部署,一整套全面的能耗管理方案可以讓IT管理團(tuán)隊(duì)查看、記錄并分析研究整個(gè)數(shù)據(jù)中心的能耗與溫度運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)采集并集中的能耗與溫度信息可以被進(jìn)一步繪制成數(shù)據(jù)中心每個(gè)空間的圖像信息,這些數(shù)據(jù)可以被用于分析并識(shí)別相應(yīng)的運(yùn)行規(guī)律,同時(shí)了解數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)荷與其他變化。
清晰可見、記錄存檔的電力信息能讓數(shù)據(jù)中心的管理人員對(duì)電力使用情況有基本的認(rèn)知,以便對(duì)數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃和優(yōu)化做出更有利的決策。
最優(yōu)秀的能耗管理解決方案通過結(jié)合自動(dòng)監(jiān)控記錄系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制功能,將優(yōu)化措施提升到了一個(gè)更高的層次。例如,在條件允許的情況下,或在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)段,可以對(duì)一些服務(wù)器或機(jī)架設(shè)立限定值,以便將功率限制在一定范圍內(nèi)。對(duì)于閑置時(shí)間超過特定時(shí)長的服務(wù)器,可以將其自動(dòng)轉(zhuǎn)化為較為省電的睡眠模式。電力的使用可以根據(jù)業(yè)務(wù)重心進(jìn)行靈活分配,這一功能也可以有效延長停電時(shí)備用電源的維持時(shí)間。優(yōu)秀的能耗解決方案甚至可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)器的主頻,在不對(duì)服務(wù)質(zhì)量和應(yīng)用性能產(chǎn)生負(fù)面影響的情況下,將能耗降至最低水平。
關(guān)心能耗水平的數(shù)據(jù)中心會(huì)充分利用這些功能,以達(dá)成一系列運(yùn)營目標(biāo),例如精確規(guī)劃工作量、節(jié)約運(yùn)營成本、延長數(shù)據(jù)中心設(shè)備壽命以及達(dá)成相關(guān)環(huán)保規(guī)范。
應(yīng)用情況與效果證明
客戶在實(shí)踐中揭示了幾個(gè)普遍的部署動(dòng)機(jī)而且對(duì)整體能耗解決方案和其最佳實(shí)踐所能達(dá)到何種效果、以及程度提供了深入的認(rèn)知。
能耗監(jiān)控:識(shí)別并了解能耗使用的高峰期,是很多公司引入能耗管理方案的源動(dòng)力?蛻魝兺ㄟ^了解這些信息,能夠在高峰時(shí)段減少15%的用電量,即便在高峰時(shí)段用電需求激增的情況下,依然可以減少數(shù)據(jù)中心每月的電費(fèi)支出。能耗監(jiān)控也被用于對(duì)主機(jī)托管服務(wù)及其他服務(wù)用戶進(jìn)行精確計(jì)費(fèi)。
提升機(jī)柜密度:機(jī)房面積也是制約很多數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張的因素之一。在缺乏實(shí)時(shí)信息的情況下,傳統(tǒng)的固定供電方式依賴電源的額定值,或基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的非額定值。實(shí)時(shí)電力監(jiān)控普遍證明,實(shí)際功耗通常遠(yuǎn)低于額定值。加入監(jiān)控與功率上限機(jī)制后,數(shù)據(jù)中心可以更主動(dòng)地增添機(jī)架數(shù)量,在同等功率范圍下將服務(wù)器機(jī)柜密度提升60%甚至80%以上。
及時(shí)發(fā)現(xiàn)閑置或低利用率的服務(wù)器:在工作負(fù)荷高峰期,類似的“幽靈”服務(wù)器占用了多達(dá)一半的用電量。能耗管理解決方案顯示,在任何時(shí)間點(diǎn),這類服務(wù)器都占到數(shù)據(jù)中心所有服務(wù)器數(shù)量的10%到15%,這一信息可幫助數(shù)據(jù)中心管理人員更好地進(jìn)行合并和虛擬化,以避免這種電力與空間的浪費(fèi)。
提前發(fā)現(xiàn)潛在故障:電力監(jiān)控與控制不僅能監(jiān)控危險(xiǎn)的高溫?zé)狳c(diǎn)并自動(dòng)發(fā)出警報(bào),而且能在停電時(shí)增加15%的備用電源運(yùn)行時(shí)間,并延長25%的業(yè)務(wù)延續(xù)時(shí)間。
先進(jìn)的溫度控制:實(shí)時(shí)溫度信息采集功能可幫助繪制數(shù)據(jù)中心的直觀熱度圖像,而又不必增設(shè)昂貴的溫度傳感器。使用溫度圖像可以顯著提升數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控效果,監(jiān)控范圍可有效覆蓋整個(gè)樓層,甚至每臺(tái)設(shè)備。。這些溫度圖還可以改善容量規(guī)劃,協(xié)助避免制冷不足或過剩。通過更強(qiáng)的直觀圖像與設(shè)定限定值,數(shù)據(jù)中心管理層可以更安心地提升機(jī)房運(yùn)行環(huán)境溫度。環(huán)境溫度每提升1攝氏度,就能節(jié)省5%到10%的散熱成本。
有效平衡能耗與性能表現(xiàn):數(shù)據(jù)中心通過改為使用設(shè)計(jì)更為智能的處理器,在不影響或幾乎不影響性能的情況下,可以有效降低15%到20%的功率消耗。
是時(shí)候嚴(yán)肅對(duì)待能耗問題了
數(shù)據(jù)中心的硬件設(shè)施依然舉足輕重。負(fù)責(zé)分配資源給應(yīng)用和服務(wù)的軟件不斷進(jìn)化,這要求對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)精細(xì)化監(jiān)控。能耗管理解決方案的引入恰恰使得這一監(jiān)控機(jī)制以及能耗與溫度控制成為可能,且讓IT管理部門可以有效控制電力資源,而電力支出早已成為運(yùn)營預(yù)算表上最大的單獨(dú)支出。
軟件與中間件解決方案能讓數(shù)據(jù)中心管理人員有效監(jiān)控硬件及其運(yùn)行狀況,進(jìn)而讓自動(dòng)化進(jìn)程更快、更安全且更加經(jīng)濟(jì)劃算,避免導(dǎo)致電力費(fèi)用的急劇飆升。在今天能源缺乏的數(shù)據(jù)中心里面,有能耗感知的虛擬機(jī)遷移和工作調(diào)度應(yīng)該成為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
作者介紹:
杰夫·克勞斯先生是美國英特爾公司數(shù)據(jù)中心管理器(DCM)解決方案總經(jīng)理。在英特爾公司,杰夫?藙谒箵碛13年以上的團(tuán)隊(duì)管理經(jīng)驗(yàn)。他的團(tuán)隊(duì)正在開拓能耗與熱量管理中間件產(chǎn)品。杰夫。克勞斯先生持有波士頓大學(xué)工商管理碩士MBA學(xué)位。