虛擬化讓綠色“軟著陸”在數(shù)據(jù)中心

作者：無(wú)名 2009-02-17 17:49:47

云計(jì)算

虛擬化 隨著數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)容，電力消耗、散熱和場(chǎng)地正成為數(shù)據(jù)中心CIO最頭疼的問(wèn)題。Gartner預(yù)測(cè)，至2008年年底，全球近一半的數(shù)據(jù)中心將無(wú)法擁有足夠的能源和冷卻裝置，用以支持高密度的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備;而到 2011 年，數(shù)據(jù)中心1/3以上的預(yù)算將是環(huán)境成本。

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)：成都網(wǎng)站建設(shè)、做網(wǎng)站、移動(dòng)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)等業(yè)務(wù)。幫助企業(yè)客戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。創(chuàng)新互聯(lián)是一支青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團(tuán)隊(duì)。公司秉承以“開(kāi)放、自由、嚴(yán)謹(jǐn)、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對(duì)我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來(lái)的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來(lái)驚喜。創(chuàng)新互聯(lián)推出余姚免費(fèi)做網(wǎng)站回饋大家。

張賓是北京一家網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心的CIO，每到夏天就會(huì)被機(jī)房服務(wù)器的頻頻宕機(jī)和巨額電費(fèi)問(wèn)題搞得焦頭爛額。張賓所在企業(yè)的數(shù)據(jù)中心有一個(gè)50個(gè)機(jī)柜的機(jī)房，能放500臺(tái)左右的服務(wù)器，前期投入了近400萬(wàn)元的建設(shè)成本(不含設(shè)備購(gòu)置)，但每個(gè)機(jī)柜平均每月電費(fèi)卻高達(dá)1500元，每年光電力開(kāi)支就花費(fèi)90多萬(wàn)元，占到了機(jī)柜總運(yùn)營(yíng)成本的1/4，一到夏天，這個(gè)數(shù)字更是像油價(jià)一樣飛速飆升。

隨著數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)容，電力消耗、散熱和場(chǎng)地正成為數(shù)據(jù)中心CIO最頭疼的問(wèn)題。Gartner預(yù)測(cè)，至2008年年底，全球近一半的數(shù)據(jù)中心將無(wú)法擁有足夠的能源和冷卻裝置，用以支持高密度的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備;而到 2011 年，數(shù)據(jù)中心1/3以上的預(yù)算將是環(huán)境成本。

“北京網(wǎng)通的皂君廟機(jī)房，就因?yàn)楣╇姴蛔愕膯?wèn)題，不僅無(wú)法擴(kuò)容，而且出租機(jī)架的絕大部分收入都用來(lái)付了電費(fèi)?！北本┚W(wǎng)通數(shù)據(jù)中心檀君普直言不諱地說(shuō):“北京絕大部分機(jī)房的供電都不足?！?/p>

降低能耗成為了數(shù)據(jù)中心最迫切的需求，而放在整個(gè)大的背景下，節(jié)能減排更是當(dāng)前整個(gè)國(guó)家最迫切的任務(wù)之一。對(duì)于很多部門領(lǐng)導(dǎo)來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)不再是口號(hào)，而是壓在身上不得不完成的硬性指標(biāo)。

這時(shí)候，綠色數(shù)據(jù)中心開(kāi)始悄然興起，并迅速成為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域最熱的話題。但是，說(shuō)到數(shù)據(jù)中心，人們想到的就是一排排的機(jī)柜、空調(diào)、UPS;談到“綠化”，人們更多會(huì)提到動(dòng)態(tài)電源調(diào)節(jié)、水冷機(jī)柜、服務(wù)器的擺放等硬件因素，軟件因素往往被忽略。實(shí)際上，在數(shù)據(jù)中心的“綠化”過(guò)程中，軟件可以說(shuō)是所有解決方案的大腦和靈魂?！霸跀?shù)據(jù)中心的‘綠化’方案里，所有智能化的手段都離不開(kāi)軟件的指揮?！被萜展痉?wù)器及存儲(chǔ)產(chǎn)品事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理蔡建華告訴記者。

虛擬化是綠化的有效手段

當(dāng)前數(shù)據(jù)中心主要面臨著兩個(gè)方面的挑戰(zhàn)，首先是能耗，在數(shù)據(jù)中心電量消耗不斷增大的同時(shí)，資源的利用率卻持續(xù)降低。據(jù)調(diào)查，數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備的有效利用率只有20%。

其次就是復(fù)雜性，數(shù)據(jù)中心的日益龐大使得硬件和軟件的維護(hù)越來(lái)越困難，同時(shí)消耗的費(fèi)用也在不斷增加。蔡建華指出在數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)開(kāi)支中，維護(hù)的費(fèi)用占到了65%，遷移、升級(jí)的費(fèi)用占了25%，剩下只有10%的費(fèi)用用來(lái)創(chuàng)新。創(chuàng)新的投入不足使得數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)期停留在低水平上，無(wú)法獲得高質(zhì)量的客戶滿意度。

虛擬化為應(yīng)對(duì)這兩方面的挑戰(zhàn)提出了有效的解決手段，通過(guò)整合，多個(gè)操作系統(tǒng)、多個(gè)應(yīng)用被整合在一個(gè)服務(wù)器上，結(jié)束了一臺(tái)服務(wù)器只能運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)，承載少量應(yīng)用的局面，大大提高了服務(wù)器的利用率。

同時(shí)，應(yīng)用方面的整合使得系統(tǒng)更加集中，管理也更加方便，而虛擬化之前所進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化改造也大大降低了系統(tǒng)的多樣性。另外，虛擬化解決方案為一致全面地管理物理和虛擬環(huán)境提供了有效的管理工具，幫助管理人員有效掌控?cái)?shù)據(jù)中心不斷增長(zhǎng)的復(fù)雜性。

數(shù)據(jù)中心的虛擬化可以分為垂直虛擬化和水平虛擬化兩個(gè)方面。垂直虛擬化是硬件層面的虛擬化，它把服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源縱向地整合在一起，構(gòu)筑了一個(gè)IT服務(wù)的資源共享池，在統(tǒng)一的管理工具下，可以對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配，從而根據(jù)負(fù)載實(shí)現(xiàn)資源的合理分配。

水平虛擬化是應(yīng)用層面的虛擬化，它把同一類應(yīng)用需求整合在一起。例如一個(gè)企業(yè)中多個(gè)系統(tǒng)都有自己的身份認(rèn)證，通過(guò)水平虛擬化，他們被整合成一個(gè)。

而在虛擬化技術(shù)中，最核心的就是分區(qū)技術(shù)。蔡建華介紹HP分區(qū)技術(shù)分為具有完全電氣隔離的硬分區(qū)、軟分區(qū)和資源分區(qū)。

硬分區(qū)都有自己專用的CPU、RAM和I/O資源，同時(shí)帶有硬件故障隔離功能的操作系統(tǒng)映像，也就是說(shuō)每個(gè)硬分區(qū)的物理故障都不會(huì)影響其他硬分區(qū)。

而在硬分區(qū)上可以再進(jìn)行軟分區(qū)。每個(gè)軟分區(qū)有專用的CPU、RAM，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)和軟件故障的隔離。

軟分區(qū)以后，用戶可根據(jù)自己的需求，在軟分區(qū)里面用工具鎖定CPU資源的不同百分比，供不同業(yè)務(wù)使用。目前，惠普可以細(xì)分的最小粒度是5%。

在惠普的虛擬環(huán)境中，HP-UX資源管理軟件工具是其中的核心。通過(guò)這個(gè)工具，系統(tǒng)管理員可以制定關(guān)于系統(tǒng)為用戶、用戶組及應(yīng)用分配處理器、實(shí)際內(nèi)存及I/O資源的策略。另外，管理員可以根據(jù)應(yīng)用狀態(tài)指定服務(wù)級(jí)別，根據(jù)優(yōu)先級(jí)，來(lái)動(dòng)態(tài)分配資源從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)。

“虛擬化可以幫助降低成本、提高靈活性、提升服務(wù)質(zhì)量?！?蔡建華說(shuō)，在提高靈活性上，惠普下一代虛擬化解決方案中可以為多臺(tái)物理服務(wù)器設(shè)置一個(gè)邏輯服務(wù)器，它后面的物理映射可以隨時(shí)切換。如此一來(lái)，只需在邏輯服務(wù)器上配置一次，就可以在多個(gè)物理服務(wù)器上使用。

另外在保證高可用性方面，以前只能在不同的服務(wù)器之間做集群，經(jīng)過(guò)虛擬化后，一個(gè)服務(wù)器上也可以做集群，這樣就大大提高了每個(gè)服務(wù)器的容錯(cuò)性。

硬件方案同樣離不開(kāi)軟件

數(shù)據(jù)中心的綠化方案中，有大量的硬件方面的策略，但是它們都離不開(kāi)軟件的統(tǒng)一指揮。

首先是服務(wù)器的散熱和機(jī)柜的散熱。這里面涉及了多種智能方案:主動(dòng)式散熱風(fēng)扇、智能電源管理和并行的企業(yè)散熱架構(gòu)。

一般的風(fēng)扇接上電源后只是恒速的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是服務(wù)器和機(jī)柜內(nèi)不同位置的溫度并不相同，例如CPU的溫度會(huì)高一些，而主板的溫度會(huì)較低。同時(shí)不同時(shí)間熱度也不一樣，這對(duì)風(fēng)扇的需求就不同。在主動(dòng)式散熱風(fēng)扇中，利用軟件來(lái)決定不同位置、以及不同時(shí)間的風(fēng)扇功率，從而有效利用電力，把浪費(fèi)降低到最小。

而在智能的電源管理中，通過(guò)軟件來(lái)判斷系統(tǒng)當(dāng)前的負(fù)載狀況，從而決定當(dāng)前所需的電源功率，進(jìn)一步調(diào)節(jié)UPS電源使用?；萜?**推出的服務(wù)器甚至可以根據(jù)CPU當(dāng)前負(fù)載來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)配對(duì)CPU的供電功率。

還有冷風(fēng)在服務(wù)器和機(jī)柜內(nèi)的走向也是可以調(diào)節(jié)的，這些看似是根據(jù)機(jī)械的原理，但是根據(jù)溫度變化及時(shí)調(diào)整冷風(fēng)走向也會(huì)離不開(kāi)軟件控制。

另外在整個(gè)數(shù)據(jù)中心中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)度制冷的現(xiàn)象，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心內(nèi)部不同位置溫度并不相同，但是為了讓高溫地區(qū)能夠降到合理溫度，整個(gè)數(shù)據(jù)中心的冷氣就被調(diào)到***。而通過(guò)智能化的控制手段，每個(gè)服務(wù)器旁邊的傳感器所收集的溫度和空氣流動(dòng)信息都會(huì)被傳送到中央控制臺(tái)，中央控制臺(tái)就根據(jù)既定的策略來(lái)調(diào)節(jié)冷氣的排放。從而有效避免過(guò)度制冷現(xiàn)象出現(xiàn)，又能解決冷熱不均的狀況。

“未來(lái)的數(shù)據(jù)中心是智能化的數(shù)據(jù)中心，而這根本離不開(kāi)軟件這個(gè)大腦?！?蔡建華說(shuō)。

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本文題目：虛擬化讓綠色“軟著陸”在數(shù)據(jù)中心
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