由“谷歌用电池替代服务器不间断电源”展望数据中心优化技术

我们知道绝大多数公司都在使用 戴尔(Dell) 惠普(hp) 或 IBM 的服务器系统,而 谷歌(Google) 却使用自己设计的服务器。作为作为全球最大的搜索引擎,谷歌拥有拥有数量众多、规模庞大的服务器系统,但对其自行设计的服务器外界却知之甚少,今天我们将为你揭开谷歌服务器的神秘面纱。其中最令人意外的是谷歌服务器居然使用 12V 的备用电池作为后备电源而不是通常我们使用的 UPS 电源。

通常服务器数据中心都采用大型的不间断电源 (UPS) 作为备用电源,而谷歌服务器却采用了 12V 的电池。

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上图中右下角土黄色的大方块就是谷歌服务器使用的 12V 备用电池,对此谷歌服务器的总设计师声称采用电池将比 UPS 具有更低的成本,而且电池也比 UPS 更有效率。通常,大型 UPS 的有效率为 92% – 95%,这意味着一部分电能将被浪费掉,而电池的有效率则高达 99.9%。

能源使用效率 (PUE) 是衡量数据中心是否节能的一个重要标准,数值为 1 代表所有的能耗全部用在设备上,而沒有用在冷卻或供电系统上;如果是 1.5 意味着 50% 的能源被冷却或供电系统自身耗费。

在 2008 年第三季度,谷歌数据中心的 PUE 为 1.21 本来已经很低,但第四季度居然降至 1.20 后又降至 1.19 但毕竟 PUE 肯定是有一个现实的极限存在,但谷歌工程师一步步接近极限的精神实在令人佩服。

谷歌公司一向重视节能,并愿意共享节能经验。谷歌运营副总裁 乌尔斯·霍尔茨 称:随着环保意识的提升,能源价格的上涨,以及经济低迷导致企业削减运营成本,现在是谷歌共享节能经验的好时机。另外,从 2005 年开始,谷歌的数据中心就开始采用标准的集装箱式设计,即每个集装箱拥有 1160 台服务器,能耗为 250 kw 而每个数据中心可以拥有多个集装箱。目前第七代谷歌服务器厚度为 3.5 英寸,配备两块处理器两块硬盘,采用拥有 8 个内存插槽的技嘉主板。谷歌核心服务器设计师 本·翟 称,谷歌服务器设计始于 2005 年,如今已进入第六代和第七代。

运营谷歌这种超大规模的网络必然挑战重重,但同时不乏有利的一面。某一领域的研发成果还可以应用到其他大量的基础架构中,从而加快投资回报速度。对 CIO 而言,极度复杂化的企业 IT 基础架构、急剧膨胀的海量数据信息、日趋惊人的能量消耗,对传统数据中心正面临着巨大挑战,改造与升级势在必行。为了降低成本、减少经营风险,有 84% 的技术组织计划在未来的 12 个月内实施数据中心改造(DCT)项目。数据中心改造将成为 2009 年 CIO 的首要任务。下面将为大家简单介绍一下数据中心优化改造的三大核心关键技术:

一、虚拟化技术:虚拟化正成为数据中心改造中广泛应用的技术。虚拟化可以有效减少服务器数量的增加速度,简化服务器管理,同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。通过虚拟化技术的使用,用户将可能将多种应用整合到少量企业级服务器上而仍然保持高可靠性和灵活性,从而提升 IT 系统适应业务变化的能力。如,各个 IDC 纷纷上架的各种 VPS 虚拟主机等等;

二、节能技术:传统数据中心能耗巨大,目前能源消耗成本占数据中心运营维护成本的50%左右。而随着能源需求以及能源和冷却成本的大幅度上涨,日益增长的可用能源的容量预计在未来几年里将跟不上需求的增长。对于当前的数据中心来说,最急需解决的问题就是通过创新的技术实现节能降耗。如,谷歌服务器使用的电池后备能源等;

三、自动化技术:预计在未来一至两年内,数据中心自动化的需求将与日俱增。目前,企业的数据中心日益复杂 IT 设备不断增加,管理人员也随之增加,但是意外业务中断却不断增加,调查显示:数据中心故障造成企业业务中断 80% 源自人为干预与配置变更。另一项调查显示,数据中心 IT 投资中 65% 是用于运行、管理和维护;25% 投资用于系统的升级和迁移;只有 10% 投资用于创新应用,因此数据中心面临的最大挑战就是如何实现自动化管理,从而提高 IT 服务速度、降低管理成本和风险。国际权威市场分析机构 Forrester 对数据中心自动化的定义——使硬件、软件和流程能够协调工作,从而简化 IT 操作的方法组合,将高度手工作业的流程自动化,辅助 IT 运营和 IT 服务管理团队交付从设计到运营维护的各项服务。

近期如果客户想亲身体验虚拟化解决方案,可以随时光临戴尔设在北京、上海等城市的企业解决方案中心,现场搭建了由 PowerEdge M1000e 刀片服务器和 EqualLogic PS5000 系列存储产品组成的虚拟化环境,可以让你通过真实的体验来了解如何设计、部署和应用戴尔的虚拟化方案。

金融危机把全球经济推入“寒冬”,开源节流成为每个企业必须面对的课题。如何最大效率的运用企业自身的资源成为 CIO 急需考虑的问题。在开篇的示例中,据国外媒体报道,尽管谷歌营收增速骤减,但通过采取在一年前还被认为“不可思议”的节支措施,第一季度谷歌利润仍然增长了 9% 高于分析师预期。