審核專家：季宏增

北京理工大學(xué)動力工程及工程熱物理博士研究生

前段時間，因服務(wù)器故障導(dǎo)致眾多網(wǎng)友無法觀看視頻的事件上了熱搜，這一事件引發(fā)了人們對于數(shù)據(jù)安全的擔(dān)憂。

數(shù)據(jù)對我們來說并不陌生，平時你的手機(jī)中占存儲空間最多的是什么？當(dāng)然就是各種數(shù)據(jù)啦，不管是我們每天瀏覽各種APP產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還是瀏覽海量圖片、視頻，甚至是和朋友們的聊天信息......這些無疑都是數(shù)據(jù)。

那你知道儲存我們每天的聊天記錄有多費電嗎？在這個信息化的社會，簡直離不開各式各樣的數(shù)據(jù)，為了方便我們的生產(chǎn)生活，我們身邊隱藏了大量數(shù)據(jù)中心。據(jù)統(tǒng)計，中國數(shù)據(jù)中心的用電量約占中國全社會用電量的2%，一年竟要用掉相當(dāng)于兩個半三峽水電站的年發(fā)電量。

數(shù)據(jù)中心的作用到底是什么呢？

數(shù)據(jù)中心是一個專用的硬件設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，也稱為信息中心。它用于在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施上傳輸、提速、顯示、計算和存儲數(shù)據(jù)信息。

信息中心的出現(xiàn)使人們能夠從現(xiàn)實世界進(jìn)入非真實的虛擬領(lǐng)域，它逐漸將各類網(wǎng)絡(luò)連接整合到當(dāng)今社會的基礎(chǔ)設(shè)施中，這對許多行業(yè)都產(chǎn)生了影響，就像一把雙刃劍，好壞參半。

它為什么會有如此巨大的耗電量？

作為網(wǎng)絡(luò)的物理基石，數(shù)據(jù)中心一直是一個大眾相對未知的話題，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需要環(huán)境、硬件設(shè)備、基礎(chǔ)軟件和應(yīng)用支持平臺。其中硬件設(shè)備主要包括了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器、存儲設(shè)備、災(zāi)難恢復(fù)等。除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，世界各地也有超大型數(shù)據(jù)中心，它們通常有幾萬到數(shù)十萬臺服務(wù)器，占地面積大，耗電量十分驚人。

目前的研究表明，全球能源的大部分消耗仍然來自大型數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心是個耗電量巨大的大家伙，依《中國數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀白皮書》描述，2015年數(shù)據(jù)中心的耗電已達(dá)到1000億度，年耗電量超過全國用電的1.5%。而在美國，2013年其總用電就達(dá)到了令人驚訝的910億度。據(jù)調(diào)查顯示，2020年中國數(shù)據(jù)中心年度用電總量已達(dá)到了1380億度，僅電費就占了整個數(shù)據(jù)中心運行總成本的60%—70%，其中空調(diào)耗能電費占了40%。

就像我們的個人電腦要使用到風(fēng)扇來給cpu散熱一樣，無數(shù)臺服務(wù)器聚集在一起的降溫措施更加不容忽視。以我國機(jī)房為例，截至2019年底，我國數(shù)據(jù)中心的設(shè)備機(jī)架數(shù)265.8萬架，同比增長28.7%，這還是除開在建數(shù)據(jù)中心的簡單統(tǒng)計。中國計算機(jī)房的配電為全國配電的大部分，而IT類設(shè)備及制冷控溫通常占數(shù)據(jù)中心總能耗的85%，IT類設(shè)備中服務(wù)器系統(tǒng)和儲存系統(tǒng)分別耗電約占50%和35%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，制冷控溫及機(jī)房運行是數(shù)據(jù)中心的能耗影響的關(guān)鍵部分。

此外，還有來自機(jī)房其他電器的能源消耗，照明和消防的能耗也是數(shù)據(jù)中心的能源殺手之一。?

如何才能讓數(shù)據(jù)中心的耗電量降下來？

隨著新一代數(shù)據(jù)中心開始提速，機(jī)房內(nèi)服務(wù)器密度逐漸增加，降低能耗和散熱成為當(dāng)務(wù)之急。數(shù)據(jù)中心節(jié)能要從多方面進(jìn)行：修建地址和環(huán)境、氣流與空調(diào)系統(tǒng)、綠色節(jié)能、IT類設(shè)備等。

早在2018年，微軟中心模擬在海底建設(shè)智能數(shù)據(jù)中心，讓它在數(shù)百英尺的海底以自給的形式運行，還順道解決了困擾公司發(fā)展的所面臨的巨大問題：高昂的空調(diào)費。

這樣的數(shù)據(jù)中心給了各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭利用自然資源綠色節(jié)能節(jié)約成本的巨大靈感。例如騰訊貴安七星數(shù)據(jù)中心，建立在兩座山的山體之上，存放了超過30萬臺的災(zāi)備服務(wù)器，有著超過四個標(biāo)準(zhǔn)足球場的工作面積。騰訊公司表明，建立在如此環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心，不僅可以避免外界空氣對設(shè)備影響，還可以利用山洞的特殊結(jié)構(gòu)，形成一個巨大的天然空調(diào)對中心進(jìn)行散熱。

除上例對耗能大頭——散熱系統(tǒng)的綠色節(jié)能之外，還有以下幾種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的節(jié)能：

1.服務(wù)器虛擬化

虛擬技術(shù)允許一臺物理服務(wù)器管理多個虛擬主機(jī)，允許多臺服務(wù)器共享計算資源，并調(diào)整服務(wù)器負(fù)載以使物盡其用，減少二氧化碳排放，減少生產(chǎn)的熱量，使業(yè)務(wù)更加綠色，提高管理和運營的效率。

2.采用現(xiàn)代冷卻方法

暖通空調(diào)系統(tǒng)通常是數(shù)據(jù)中心的主要用電系統(tǒng)之一，但空調(diào)系統(tǒng)只能在小范圍內(nèi)高效運行，在大型數(shù)據(jù)中心中，它并不是最優(yōu)且高效的，采用更現(xiàn)代化、更高效的冷卻組件取代傳統(tǒng)裝備可以節(jié)省大量電力。??

3.重組信息中心

重新組織信息中心服務(wù)器的物理位置，例如配置冷卻和換熱通道，可以更好的降低其系統(tǒng)的負(fù)載。

4.變壓器升級

信息中心的交流電源需要使用變壓器，它也消耗大量能源。通過使其現(xiàn)代化，可減少電力消耗。?

5.將服務(wù)器芯片升級為低耗產(chǎn)品

6.進(jìn)行軟件篩查

運行不必要的服務(wù)器是毫無意義的，因此通過軟件篩查運行服務(wù)器，減少不必要運行情況，從而降低能源消耗。

7.提高冷卻溫度

在推薦范圍內(nèi)提高冷卻的溫度可以降低能耗。