淺議計算機機房節(jié)能論文
在遵循節(jié)能減排這一基本原則的基礎上,對銀行計算機機房的節(jié)能技術進行了探討。以下是學習啦小編為大家精心準備的：淺議計算機機房節(jié)能相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!
淺議計算機機房節(jié)能全文如下：
摘要:節(jié)能環(huán)保已深入社會各個領域。而如何讓計算機機房在設備性能不斷提升的同時,能更節(jié)能呢?文章通過硬件、虛擬化與環(huán)境三個方面對機房節(jié)能提出了相關建議,以達到節(jié)能的目的。
關鍵詞:機房;節(jié)能;方法
一臺萬元的兩路服務器,運行5年的電費將超過8000元,一個1000平方米的服務器機房一年的電費能達多少?答案是100萬元。經濟高速發(fā)展的狀態(tài)下,能源電力的消耗也節(jié)節(jié)攀升,根據美國聯邦環(huán)境保護署統計,2009年全球服務器共消耗了大約2.23億度電,服務器市場發(fā)展到2015年的時候,消耗的電能將增長40%。如果情況不進行任何改變,隨著能源價格的上漲,耗電大戶服務器的節(jié)能問題必然引起廣大廠商、用戶的密切關注。
綠色、節(jié)能、環(huán)保已成為企業(yè)設備發(fā)展的必由之道,能耗問題已經成為用戶在采購服務器時非常重視的一個因素,而機房作為各種服務器(塔式、機架式、刀片式)及各種網絡設備(如機架式交換機、路由器)的承載之地,這些設備的節(jié)能效果如何將大大影響整個機房的能耗。無論是政府從發(fā)展經濟角度考慮,還是企業(yè)從節(jié)省后期成本方面考慮,節(jié)能問題都已成為業(yè)界關注的焦點。所以對于擁用機房的用戶來說,節(jié)能問題值得重視。而如何讓機房在設備性能不斷提升的同時,能更加節(jié)能呢?
一、設備節(jié)能
在設備節(jié)能方面,電源轉換率較高的電源更節(jié)能,選用2.5�硬盤也比3.5�硬盤更節(jié)能,優(yōu)選低電壓處理器與內存也能更節(jié)能、加強風扇管理……,總之,在很多方面多管齊下,都能讓設備在確保性能的情況下更加節(jié)能。
從處理器方面來看,近年來,低功耗節(jié)能處理器的應用已成廠商關注的重點,為此,Intel和AMD等廠商都紛紛在此方面進行革新。以英特爾在服務器平臺推出的最新的Nehalem-EP(代號Gainestown,至強5500)核心處理器為例,和目前主流的Xeon 5400系列至強處理器相比,在主頻和功耗上并沒有提升(W系列功耗在130W左右,X系列功耗在95W左右,E在80W左右,而低電壓的L功耗在60W左右)的情況下,能效比卻大大提升。AMD的皓龍?zhí)幚砥饕鄬⒐?jié)能作為其在服務器領域取得更大突破的重要目標。為此,皓龍?zhí)幚砥鞑捎昧硕囗桝MD獨有的最新的創(chuàng)新技術,具有高性能、低功耗,兼容性高和可以靈活擴展升級的特性,能為各行業(yè)的業(yè)務運營帶來彭湃動力。如通過使用AMD CoolCore技術處理器可動態(tài)關閉其非工作的電路塊來降低能耗,獨立動態(tài)核心技術,這是對AMD PowerNow!TM技術的增強,使每個核心可以根據其應用的特定性能需求來調整時鐘頻率;雙動態(tài)電源管理(Dual Dynamic Power Management,DDPM),為CPU核心和內存控制器分別獨立供電,支持核心和內存控制器根據應用需要以不同的電壓工作。從而能夠大大降低數據中心能耗,為用戶節(jié)省運營成本,使機房更加節(jié)能。
在硬盤方面,服務器一般可以支持多種型號的SATA和SAS RAID磁盤控制器,機箱空間內最高可以容納N個2.5英寸硬盤或者N個3.5英寸硬盤,使用3.5英寸的SAS磁盤的內部存儲容量最高可上10TB,使用2.5英寸的SAS磁盤的內部存儲容量最高也可輕松達到數TB。目前大多數HDD硬盤的空閑功耗為20W左右,全負載狀態(tài)下為400W左右。單個硬盤的功耗看起來不高,但數個或十幾個硬盤組成的陣列其功耗就很可觀了。對此,優(yōu)先選用低功耗產品或2.5英寸產品,無疑更節(jié)能。并且,很多低功耗的硬盤產品功耗已能做到很低,在滿載、空閑時的功耗都可控制在數W內,對于采用多硬盤的服務器,長期運行下來可以省下一筆不小的開銷,自然也能使機房更加節(jié)能。
從服務器的選擇上來看,優(yōu)選具備多種節(jié)能措施的節(jié)能服務器及刀片服務器產品也能讓整個機房更節(jié)能。刀片服務器最大的特色是計算密度高,節(jié)約空間,刀片服務器上每個刀片模組共用電源、散熱、網路等功能,自然也能使機房更加節(jié)能。
二、虛擬化節(jié)能
面對眾多服務器每天消耗的巨大的電力資源,使得企業(yè)為此需要負擔高昂的電費支出,如果能讓一臺服務器完成以前需要數臺服務器才能完成的工作,那為機房節(jié)省的能源將大為可觀。對此,虛擬化是此方面的最佳解決之道,其能大大提高服務器的利用率,提升服務器的效能,能夠有效的減少機房物理服務器的數量,從而為企業(yè)減少大量的采購成本、能源成本和管理成本,能夠減少大量的硬件、供電、制冷和管理成本。
目前主流的廠商都將虛擬化技術看成近兩年來服務器技術革新的重點。英特爾推出了Intel VT(Virtualization Technology)、AMD推出了AMD-V等硬件輔助虛擬化技術。實際應用表明,虛擬化技術能集中并共享資源,實現降低成本、優(yōu)化利用率,服務器虛擬化技術已成為服務器發(fā)展的大勢所趨。
Intel在虛擬化技術的研究上并沒有止步于處理器,其進一步推出了針對平臺/芯片組的虛擬化技術VT-d(Vanderpool for Directed I/O)。VT-d是I/O的虛擬化,可讓I/O資源動態(tài)分配給虛擬機,VT-d技術作為一種基于主板芯片組的硬件輔助虛擬化技術,通過在北橋中內置提供DMA虛擬化和IRQ虛擬化硬件,可實現新型的芯片級別的I/O虛擬化方式,所以Intel VT-d能夠在虛擬環(huán)境中大大地提升I/O的可靠性、靈活性與效能。VT-d推出無疑可提升虛擬化的應用力度,特別是在服務器虛擬化關鍵業(yè)務上的應用程度。并且在Intel最新的服務器平臺上,英特爾還進一步推出了針對網絡連接的VT-c(Virtualization Technology for Connectivity)虛擬化技術,其由VMDq(虛擬機設備隊列)技術、SR-IOV(PCI-SIG單根I/O虛擬化)技術、I/OAT(英特爾I/O加速)技術組成,可提升虛擬系統的效能與網絡處理能力,提升I/O性能減少處理器負載,實現更高的效能比。從硬件方面來看,隨著Intel以Nehalem-EP平臺為代表的新一代VT硬件輔助虛擬化平臺的推出,讓傳統的純軟件虛擬化應用變得更高效。而Nehalem-EP平臺作為目前服務器中對硬件虛擬化技術支持最完備的系統,其將對處理器(VT-x或VT-i)、芯片組(VT-d)、I/O及網絡設備(VT-c)等一系列虛擬化技術應用與集成,讓Intel服務器處理平臺的虛擬化效能進一步提高,為客戶提供更好的效能保障。
AMD也在硬件輔助虛擬化技術深入研究,通過AMD Virtualization技術亦讓AMD皓龍?zhí)幚砥髂軌蚝喕瘮祿?實現更高的利用率,使單個系統能夠容納不同的工作負載及其操作系統、中間件和通信環(huán)境,從減少系統資源或能源消耗。從實際應用上來看,AMD推出的AMD Virtualization(AMD-V)硬件輔助虛擬化技術通過直接互連架構(Direct Connect Architecture)和在處理器和內存控制器中引入一個新模型和功能來提高CPU的虛擬應用性能。在實際服務器應用中,AMD的虛擬化技術能提供直接的CPU到內存、CPU到I/O和CPU到CPU的連接,可通過對I/O內存單元靈活管理,防止虛擬機使用DMA來終止與真實硬件的隔離;能夠減少程序的復雜性,提高虛擬系統的安全性,并通過兼容現有的虛擬系統管理軟件來減少費用。并可簡化服務器虛擬化減輕VMware等虛擬軟件的工作負擔,以大大提高x86處理器的運行能力。
而綜合來看,硬件輔助虛擬化的擴大化、普及化正成為虛擬化發(fā)展的主要方向,且虛擬化早已成為云計算得以發(fā)展的基礎。而效能、效率、綠色、節(jié)能不僅是服務器發(fā)展的主旋律,亦是虛擬化為之追求的目標,其正是順應這種發(fā)展潮流的主導技術,隨著其日漸成熟,必將成為行業(yè)用戶追求價性比、效能比的最佳應用之道。
三、環(huán)境節(jié)能
除了對硬件及服務器的節(jié)能措施進行關注外,其他方面的節(jié)能問題也日益引起機房用戶的關注。
首先,在機房建筑節(jié)能方面,對建筑圍護結構進行高水平的保溫隔熱,對外墻增加強保溫隔熱,特別是采用外保溫在圍護結構保溫隔熱良好的情況下,室內用磚石、混凝土等重質材料建成厚重結構,已成為機房建筑的必需。
其次,應優(yōu)先選節(jié)能高能效的制冷、照明電器和系統,減少輸冷能耗,充分利用清潔能源、天然能源(如風能、光能等)。例如,眾所周知,空調可占機房設備耗電量的40%,早期的一些機房由于未考慮機房建筑節(jié)能,圍護結構傳熱損失比較大,加上一些大樓內機房和辦公用房混用,建造時窗墻比例偏大,并大量采用玻璃幕墻,這些因素都增加了空調負荷,導致機房空調系統浪費嚴重、能耗消耗嚴重。而隨著用戶逐步認識到這些問題,不斷對機房進行改進,并優(yōu)選高效機房空調,使得這種窘境正得到逐步改善。
四、其他節(jié)能方法
IBM Tivoli Monitoring解決方案就是針對綠色IT議題新推出Tivoli Monitoring for Green Energy,是架構在既有監(jiān)控平臺上的新模塊,可監(jiān)控數據中心內和節(jié)能相關的數據,包括電源消耗、二氧化碳排放等等。Maximo Facility Management、Active Energy Manager以及Lotus ActiveInsight 6.1,這些工具可以與Business Intelligence實施能源指示解決方案相集成,有了這些工具,企業(yè)用戶就可以了解他們存儲系統和服務器的能源消耗情況,并且在非高峰時段降低能源使用量。
而HP Thermal Logic不僅提供了內置的工具、精確的監(jiān)控和控制功能,還可以根據您的需求對電源和散熱資源進行集中、共享和分配,從而使您的刀片服務器解決方案絕不浪費一度電和一克冷空氣。與傳統的1U服務器相比,其可將能耗最高降低47.9%。也就是說,80臺刀片服務器與42臺標準1U服務器的功耗相同,而其性能和可靠性卻沒有任何損失。節(jié)約的電能可以供3個美國家庭使用一年。
五、結論
機房節(jié)能已成為企業(yè)用戶關注的焦點,而隨著能源的緊缺性不斷高漲與價格的不斷上漲,耗電大戶“服務器”的節(jié)能問題已經引起廣大廠商、用戶的密切關注,而如果大家都能未雨綢繆優(yōu)選一些更節(jié)能的產品,那么未來也必將因此能更容易地讓自己的企業(yè)在綠色浪潮中立于不敗之地。
參考文獻:
1、唐紅亮.計算機機房管理教程[M].電子工業(yè)出版社,2006.
2、法蘭克.硬盤數據防護備份[M].人民郵電出版社,2001.
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淺議計算機機房節(jié)能相關文章：
7.計算機網絡論文