六种方法 实现数据中心电能管理

这是由一个高端数据中心的经理提供的，从以往的数据中心升级中得到的经验。

　　直到最近，许多机构都没有考虑他们的数据中心基础设施已经不止一个十年了。只要有足够的空间来容纳新的服务器机架，现有的冷却和电力能力和容量暂时还可以满足新增加的需求。但是，随着计算能力需求的不断增加，现在这种状况不会维持很久，因为在不久的将来，就会出现电力供应得紧张。

　　据市场调研公司IDC (CIO.com出版商的一个姊妹公司)的调查结果，在数据中心经理所关心的事情中，容纳和运行服务器所需要的计算机支持基础设施是仅次于价格的第二大问题。IDC公司的高性能计算研究部副总裁Steve Conway说，"在三、四年前，这些问题是排在第12位的，这意味着，在那时它们根本就是不被重视的问题。"

　　这一状况的改变，优先反映了技术的变化和处理能力需求的急剧增长。虚拟化和多核处理器使我们能够在一个很小的地方摆放更高密度的计算能力。所有类型企业与日俱增的核心业务处理，对电脑计算依赖的程度的提高，推动企业把越来越多的计算机机架放到它们现有的数据中心。与此同时，Gartner预测表示，到2008年底，世界上一半的数据中心的基础设施将不能满足近年来的高密度的设备对电力和冷却的要求。

　　这些变化带给像我自己这样的(在一个高端科技超级计算机中心的管理者)主流数据中心的管理者，在今后的十年里要面对的一些问题：如何正确选定基础设施支持设备，如何优化冷却为高密度服务器机架服务，如何平衡数据中心的效率与业务需求，以及如何跟踪所有的可能影响执行成败的细节。

　　我工作的数据中心(设在美国陆军工程师研究与发展中心( ERDC )的国防部超级计算机中心)，正处于一个为期两年的、对数据中心的基础设施，进行完全彻底地检查过程中。设计一个新的数据中心或改造一个旧的，是一个复杂的过程，但以下的六个想法，可以让您在开始这项工作的初期，就保持一个正确的方向。这六个想法是根据在过去的十年里我们的经验总结出来的，并且是在陆军工程师研究与发展中心正在进行的基础设施现代化的过程中受到实地检验的。

　　1 决定您是否真的需要自己的数据中心

　　越来越多的计算机基础设施是一项具有挑战性的，投资昂贵的过程。在您决定下次升级前，一定要问问自己，"我是真的需要自己的数据中心吗?"

　　一个最小的基础设施将包括电源开关设备和发电机。但是，几乎没有一个数据中心的基础设施仅仅就是这么多。还要增加容错功能，包括电池或飞轮的不间断电源( UPS )、后备供水(以防万一您的市政供水中断)、冗余组件、甚至可能是多个独立的商业供电的接入。然后，你必须保护自己免受火灾和自然灾害。一旦数据中心的建成，你需要雇人来监测和维护它。

　　正如Amazon公司首席技术官(CTO )Werner Vogels在最近的"下一代数据中心会议"中表示：除非你是在一个具有高效率的行业，运行数据中心的本身就能直接得到回报，否则，在别人的数据中心运行您的应用程序可能会更好。

　　这个解决方案不见得对每个人都是正确的，但是，当公用事业费用上升和紧缩基础设施的需求不断增长时，它至少是值得考虑的。

　　2 权衡绿色设计的成本和效益

　　成本和消费的上升，使得对电力的关注推到数据中心规划的前面。如变压器，电线，冷却系统和UPS，都存在着很大的的、固定的电力损耗，在电力到达第一台服务器之前将有效功率切割掉一部分。

　　Green Grid(绿色网格)，一个旨在提高数据中心能源效率的信息技术公司的协会，推荐通过去除冗余的组件来合理精简基础设施，仅仅安装您需要的、使数据中心目前能够满足运行的设备。跟据该组织的《节能数据中心指南》，合理精简基础设施可以节省多达百分之五十的电费。

　　但是，还有一个日渐衰老的能源故事，在数据中心的升级规划刚刚崭露头角时，美国的公用事业基础设施已经开始显示出衰老的迹象，因为，电力供应似乎总是有问题。

　　在Minneapolis的大桥坍塌和近十年内最初几年的大规模停电，这些都是国家的重要基础设施迅速下降的征兆。2003年8月14日，停电造成Great Lakes附近，大约 5000万人没有电力供应，像这样的事件预计在未来几年内，将变得更加普遍，除非采取重大措施来抑制需求，并增加老化电网的可靠性的能力。

　　根据最近的一份北美电力可靠性委员会(North American Electric Reliability Council)的关于长期电力可靠性的报告指出，在未来10年，对电力的需求预计将增长19%，但是，发电能力预计将仅能增长6%。这意味着供电的余量正在下降，每年激增的需求或区域性气候事件，很可能比以往任何时候都更容易造成全国各地的停电事故。

　　随着在短期内，市政电力中断的可能变得更加频繁，数据中心管理人员应当积极地设计自己的基础设施以保证电力的可靠性，包括冗余电源分布和发电系统，以防止在商业电力中断时，系统出现故障。

　　显然，你需要将你的基础设施设计成尽可能地高效率(甚至可以把基础设施的高效率当成设计要求)。但是，电力分配基础设施节能的程度将取决于机构对持续可用性和增加能力的成本评估。例如，在ERDC，我们的超级计算任务需要非常强大的电脑可用性。我们的电力分配基础设施包括：有冗余的开关、电池和发电机。这些使我们能够在进行日常维护时，不用中断运行。在组件发生故障时，也可以继续长时间地紧急运行。这些冗余的设备虽然增加了我们固定的电力损耗，但是也考虑到我们的业务不能中断的需求。