IT界早已刮起了绿色旋风,构建绿色数据中心的呼声,多年来回荡在企业界。但绿色数据中心的实际情况如何,是否真正达到了节能减排的目标,在企业中的应用是否尽如人意?让我们来一探究竟!
搜狐作为国内的门户网站、2008年北京奥运会的合作伙伴,每年租用IDC以及购买其设备的费用占到全年总费用的70%。这远远高于支付公司员工薪酬的成本。此状况不止搜狐一家,国内知名IDC提供商网通也同样如此,每年IDC的电费高达几亿元。经多家调查,互联网企业每年IDC的支出是各类开销之最。
问题 PROBLEM
“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。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的问题,但是由于管理制度的原因,使得数据中心的能耗问题并不是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的能耗问题,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。
解决 SOLUTION
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。
经过杨征及其他工作人员的仔细巡查,发现原来是机房中心的空气受到污染,再加上机房中心温度、湿度不合格,对整个服务器的硬件设备产生了腐蚀。于是搜狐请相关专家进行检务器上寻求突破,力求在IDC的发展与互联网需求之间寻找平衡点。
首先,在规定的折旧年限内,杨征尽可能淘汰那些性能差、体积大的老服务器。对于这些下架的服务器也并不是一点用都没有,杨征用它们做一些测试性的服务或者其他不太重要的应用。而搜狐的一线服务,会全部应用单机性能较好的服务器。杨正告诉我们:“一台性能较好的服务器可以替换掉原来三四台老的服务器,在能耗上也降低了不少。”
其次,在现有服务器的应用中,搜狐会对每台服务器的峰值能耗根据需要进行设定。例如按照一台服务器500W的能耗计算,可以放置4台,如果把能耗设定在350W的话,就可以放6台服务器。通过对服务器峰值能耗的设定,不仅缓解了IDC电源的瓶颈问题,而且IDC空间的利用率得以大大提高、能耗显著降低。
再次,搜狐每次采购新的服务器时都会把能耗问题作为考核的重要标准,并且在购买之前都会反复进行性能以及能耗的测试。对于新购买的每台服务器,杨征都会考察其待机能耗、峰值能耗、产品的单机性能、价格,并与老的服务器在性能与能耗上进行对比。
目前各个硬件厂商也推出了自己的绿色明星产品,在搜狐主要使用的是惠普以及戴尔的测,并做出检测报告,与IDC进行协商,希望能够引起提供商对绿色IDC的重视。国内知名C2C交易平台淘宝网也身体力行地实践绿色机房。据淘宝网产品研发部资深技术经理无嗔介绍:“淘宝使用绿色节能服务器,并降低20%?30%能耗。其次在跟英特尔合作中,运用nodemanager来管理服务器,在凌晨非高峰时段关闭服务器,可以降低30%的能耗。”
在未来的两个月内,淘宝将大量使用刀片服务器,这会比传统的机架式服务器降低一部分能耗。同样中国网通的李莞菁认为:“绿色数据中心的建设涉及到IT的整体规划。从一开始的业务管理目标到IT架构的部署、设备的招标采购、项目管理,以及后期的IT运维,都应当整体全面地考虑,这样才能有效做到节能、环保。”数据中心的能耗问题并不在初期的建设阶段,更多的是在后期的运维管理上。中国网通的机房绝大多数是在2000年建的,当时只是按照业务的需求来建设机房,并没有考虑到后期业务的发展以及运维上的问题。这使得李莞菁虽然早就意识到了机房的能耗问题,但是由于目前的业务系统已经很凌乱,现有的设备又无法改造,IT更多地投入在重复建设上。
目前,李莞菁尽可能地对现有系统进行整合,因为系统越分散占用的服务器就越多、能耗越大。网通把核心业务系统分类整合,尽可能地减少分散系统的个数,集中部署大型业务。
挑战 CHALLENGE
虽然绿色数据中心的概念提出多年,但真正实施的却很少。原因何在?一是能耗问题并不是主要考察CIO工作的指标,每年交多少电费主要是行政部门所考虑的。
二是绝大多数企业都没有整体进行IT规划,没有考虑到系统从上线到下线整个生命周期的成本。设备的购买完全根据IT项目进行,业务每发展一步,就新建一个IT项目。IT不仅滞后于业务发展,同时处于重复建设的泥沼中。
三是在IT成本预计上短视,只是考虑购买IT设备的成本,没有考虑到后期运维的成本会远远高于设备购买的成本。中国网通的李莞菁对此深有体会:一方面搭建的业务系统越多,后期运维的压力就越大,同时人员也会越来越多,但是企业不可能负担过多的人员;另一方面,一个运维人员可能要管很多不同品牌的软硬件,对运维人员的能力要求较高,既要懂基础架构,又要懂高端服务器。这样的人才十分短缺。
四是面对纷繁复杂的绿色产品,CIO们十分迷惑。究竟哪一种产品适合企业,如何使得自己的数据中心更加节能,很多CIO缺乏实际的经验以及可以借鉴的案例。正如中国网通李莞菁讲的,“虽然各个厂商来我们这里讲得都很好,我们也知道绿色IDC的好处,但是真正适合我们企业的还没有,我们也只是远远地观望着这一美景,却实现不了。”
五是目前大规模的数据中心垄断在少数几家供应商中,而互联网企业只能被迫选择这几家。IDC的发展远远落后于门户企业需求的增长,绝大多数IDC并没有实现绿色标准,有的甚至是普通厂房改造的。在电力的供应、机房温度、湿度等方面都不符合标准。并且一些IDC供应商并没有意识到绿色节能的问题,也缺乏采取积极有效的手段。即便是对用户提出的意见,也只能在下一代机房中体现,这期间存在时间上的滞后。
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