技術專題
作者：清水
如何降低數據中心的電力成本？一些很容易實現的方法並不需要多大的投入，且見效快、效果明顯，何不嚐試一下？
如今數據中心管理人員的日子並不好過，他們既要滿足競爭更激烈的市場給企業帶來的需求，又要應對經濟疲軟導致的預算有限的局麵。他們在想方設法降低運營成本，而增長速度最快、比重最大的一項運營成本就是電力成本，服務器和冷卻係統是其中的耗電大戶。
一些有效的節能方法常常需要投入大筆的前期資金，幾年後才能獲得投資回報。相反，一些經常被忽視的方法卻幾乎不需要什麼成本，但這些方法有時卻不被重視，原因可能是它們看起來似乎不切實際或者過於激進。本文介紹的幾種節電方法在實際的數據中心環境中都經過測試和考驗，而且證明其確實有效。有些方法立即就可以運用，不需要多大投資；而另一些方法可能需要投入資金，但是獲得回報的速度比傳統的IT開支要快。
衡量數據中心能效的最佳標準是電力使用效率（Power Usage Effectiveness，PUE），這個數值越小越好，1.0是理想目標。PUE把數據中心的總耗電量與用於處理實際計算任務的耗電量進行比較，如果是2.0，則意味著輸送給數據中心的2瓦電等到輸送給服務器時隻剩下了1瓦，而損耗的電轉換成了熱量，這個熱量又需要消耗電力（通過傳統的數據中心冷卻係統）來排出去。
與所有簡單的衡量標準一樣，PUE也是衡量用電效率的一種標準。它並不考慮其他能源，比如周圍環境能源、地熱能或者氫燃料電池，其實這些能源可以利用起來，降低總的電力成本。下麵介紹的方法有的能大幅降低PUE，有的不能，但隻要查看數據中心每月的電費賬單，就能更簡單地評估其效果。這些方法中找不到太陽能、風能或者氫能，因為這些非傳統能源需要投入大筆資金，而就當前的經濟形勢而言，這無法立即節省成本。相比之下，以下方法沒有一個比使用風扇和管道更複雜。這些方法的價值在於，它們不是相互排斥的，可以混合搭配多種方法，以符合短期預算和長期目標。
將溫度調高
最簡單的節電方法是我們馬上就能實施的，那就是調高數據中心的溫度。一般來說，常規的做法是將數據中心的溫度設定在攝氏20度或更低，而理由是這個溫度能延長設備的使用壽命，並且萬一冷卻係統發生了故障，能有更多的時間來應對。
以往的經驗表明，運行環境的溫度一高，服務器等部件發生故障的幾率確實加大，硬盤更是如此。但近些年來，IT經濟突破了重要的臨界點，服務器的運營成本通常超過了購置成本，這使得削減運營成本比維護硬件來得更重要。
在去年召開的GreenNet大會上，穀歌公司能源主管Bill Weihl分享了穀歌在調高數據中心溫度方麵的成功經驗。他表示，可以安全地把26.7攝氏度（80華氏度）作為新的設定點，隻要數據中心滿足一個簡單的先決條件：盡可能把熱空氣流與冷空氣流分開；如果需要的話，使用窗簾或堅固的屏障。
雖然26.7攝氏度是一個“安全”的溫度值，但微軟的經驗表明，溫度可以調得更高些。微軟位於愛爾蘭都柏林的數據中心就在“不用冷卻裝置”的情況下運行，它使用室外空氣自然冷卻，服務器的進口溫度高達35攝氏度。但這裏要注意的是，如果溫度超過某個值，效果就會遞減，那是由於需要加快服務器風扇的轉速，這本身也加大了耗電量。
關閉未用的服務器
虛擬化技術體現了關閉未使用的處理器、硬盤和內存帶來的節能優勢。既然如此，何不索性關閉整台服務器？為了提高業務靈活性，讓服務器隨時待命，增加這些服務器的耗電量，這值得嗎？如果你能找到可以關閉服務器的機會，對於這些服務器來說，其耗電量就是零。
不過，對此有人持不同的意見。首先，大家通常認為開關機操作會縮短服務器的使用壽命，因為開關機會給主板電容器等非熱插拔部件造成損耗。這其實是一個誤區。實際上，製造服務器所用的部件與可以頻繁開關機的設備（比如汽車和醫療設備）所用的部件常常一樣。沒有證據表明服務器的頻繁開關機操作會縮短平均故障間隔時間（MTBF）。
第二個反對意見是，服務器需要太長的時間來啟動。其實，我們可以加快服務器的啟動，比如關閉不必要的啟動時診斷檢查、從已經在運行的快照映像啟動，以及利用一些硬件中的熱啟動功能。
第三個反對意見是，如果我們必須啟動服務器以適應更大的負載，不管啟動速度多快，用戶都不會等待。不過，大多數應用軟件架構與其說拒絕新用戶，還不如說隻是處理請求的速度更慢而已，所以用戶沒有意識到自己在等待服務器啟動。應用軟件受到人數限製影響時，用戶已表明自己願意等待，隻要向他們提供一條簡單的“我們在啟動更多的服務器來加快處理你的請求”的消息即可。
使用固態硬盤
由於固態硬盤（SSD）讀取數據速度快、耗電量小、散熱量非常低，廣泛應用於上網本、平板電腦和筆記本電腦，以及服務器。但至今，SSD的成本和可靠性仍然是影響用戶采用的一大障礙。不過，SSD的價格在過去兩年有了大幅下降，使它很適用於數據中心的節能，但前提是將它用於合適的應用環境。使用得當的話，SSD能大幅降低磁盤陣列的供電和冷卻費用，耗電量可降低50％，散熱量接近於零。