目前還沒有一種合適的方案可以解決這個問題。但是,企業(yè)們正采取各種綜合性措施來控制能耗。首先,可以利用各種軟件技術來優(yōu)化存儲容量和壓縮存儲的數(shù)據(jù)。除了基于軟件的解決方案之外,使用可持續(xù)低能耗的數(shù)據(jù)中心還可以利用SLA方法來管理能源使用,設計高生產(chǎn)效能和高冷卻效能的生產(chǎn)廠以及完善硬件的能效。
綠色計劃的核心是通過減少數(shù)據(jù)量來減少所需的能源的理念。這是一個不顯示的說法,因為如果不犧牲價值的話,縮小數(shù)據(jù)量就是無法做到的。然而,你可以利用創(chuàng)新的軟件技術來努力實現(xiàn)這個目標。要開一個好頭,需要些什么呢?即便是不采用能源SLA、綠色設施設計以及硬件方面的改進等方案,單純將存儲數(shù)據(jù)量減少的話,也可以在不犧牲價值的前提下節(jié)省50%甚至更多的能源。如果加上前面所說的三種解決方案,你最多可以節(jié)省下80%的能源。
存儲系統(tǒng)的容量必然會隨著時間的推移而不斷增加。然而,能耗和冷卻成本卻是隨著容量的增加而增加的,這樣能源成本就必然會增加到一個無法讓人接受的水平,數(shù)據(jù)中心也將最終達到其擴展的極限。僅僅是增加存儲容量是不行的,我們還必須優(yōu)化現(xiàn)有存儲系統(tǒng)的可用容量。僅這一點就可以通過減少數(shù)據(jù)量而控制住與存儲設備有關的能耗問題。
可以降低能耗的軟件技術包括重復數(shù)據(jù)刪除、自動精簡配置、原始數(shù)據(jù)壓縮以及虛擬化等。此外,不管在軟件還是硬件上,都還有其他一些可以節(jié)能的技術。我們將在以后的文章中介紹那些節(jié)能技術。
重復數(shù)據(jù)刪除
重復數(shù)據(jù)刪除是優(yōu)化存儲容量的關鍵技術,特別是對于那些基于文件的NAS應用數(shù)據(jù)以及虛擬磁帶庫數(shù)據(jù)更是如此。因為它可以極大地優(yōu)化存儲系統(tǒng),減少數(shù)據(jù)量,從而降低能耗以及減少產(chǎn)生的熱量,因此它是一種綠色技術。
重復數(shù)據(jù)刪除可以大幅減少存儲數(shù)據(jù)量和相應的能耗。然而,不同的廠商推出的重復數(shù)據(jù)刪除技術也是不同的。例如,有的廠商只開發(fā)文件級重復數(shù)據(jù)刪除技術,但是其他廠商則將重點放在更低級別或者更高級別的重復數(shù)據(jù)刪除技術的開發(fā)上。
不同廠商的不同技術最根本的區(qū)別在對重復數(shù)據(jù)刪除技術應用的最佳位置的選擇上,可以是開始備份數(shù)據(jù)時即完成的服務級重復數(shù)據(jù)刪除,也可以是服務器與存儲設備之間的Inline方式或者備份完成之后的post-processing方式。
第一種方式的代表廠商包括EMC公司和賽門鐵克公司,這是顯而易見的,因為重復數(shù)據(jù)刪除技術可以令它們的備份應用軟件增值。Inline方式的代表廠商包括DataDomain公司和Diligent公司,post-processing方式代表廠商則包括Sepaton公司和FalconStor公司。Quantum公司則開發(fā)出了一種混合型應用軟件,可同時提供Inline方式和post-processing 的重復數(shù)據(jù)刪除技術。
不管你選用哪種重復數(shù)據(jù)刪除技術,節(jié)省的容量都是驚人的。集成了重復數(shù)據(jù)刪除技術的備份系統(tǒng)可以將備份數(shù)據(jù)量平均減少到以前的二十五分之一,當然,由于具體情況的不同,重復數(shù)據(jù)刪除技術的數(shù)據(jù)精簡率也是不同的。
自動精簡配置
自動精簡配置是基本模塊存儲設備的另一個節(jié)能方法,因為它可以讓IT系統(tǒng)為應用軟件分配比其物理存儲空間更多的存儲空間。這是解決預備存儲容量不足問題的最佳解決方案。
在數(shù)據(jù)中心,用戶和應用軟件要求的存儲容量通常會比應用軟件在中短期內(nèi)實際使用的存儲容量更多的容量。這在企業(yè)預算制定過程中以及為特定應用軟件提供足夠存儲容量的要求時是合理的。然而,這種過度要求存儲容量的通常結(jié)果是一再提高過度預備的程度,而利用率卻不斷降低,直到20%甚至更低的水平。與此同時,80%的有效存儲容量卻只是為了消耗能源和冷卻資源而存在在數(shù)據(jù)中心里。
這也正是自動精簡配置技術被開發(fā)出來的原因。利用自動精簡配置技術,可以為應用軟件分配比實際容量更多的虛擬存儲容量。例如,管理員也許可以為一款應用軟件分配100GB的存儲容量,而實際系統(tǒng)中配置的存儲容量只有10GB。隨著存儲容量要求的增長,自動精簡配置技術可以自動釋放更多的物理存儲容量。可以設置容量預警功能以便在達到存儲容量極限的時候自動添加更多的存儲容量。這樣就可以降低存儲容量資源的過度準備率,提高磁盤利用率并極大降低能源成本。
當然,整個過程并沒有那么簡單。例如,有些應用軟件會用元數(shù)據(jù)自動標記所有已分配的磁盤空間,并通過這么做來提高性能,這樣的話,不管怎么做那些應用軟件也會占用很多存儲容量資源。不管如何,對于降低資源過度配置率和相關能源成本來說,自動精簡配置技術的成本效率都是很高的。
數(shù)據(jù)壓縮
除了重復數(shù)據(jù)刪除和自動精簡配置之外,原始數(shù)據(jù)壓縮和存儲虛擬化技術都可以降低系統(tǒng)對能源和冷卻的要求。這兩種技術都不是什么新技術,但是在降低數(shù)據(jù)中心成本的角度上來說,它們都還不太成熟。
非生產(chǎn)環(huán)境下的數(shù)據(jù)壓縮技術已經(jīng)出現(xiàn)了一段時間了。壓縮數(shù)據(jù)可以節(jié)省磁盤空間,加快利用備份資源恢復數(shù)據(jù)的速度,并節(jié)省下購買更多存儲系統(tǒng)和媒體的成本。在二級存儲設備中,壓縮數(shù)據(jù)可以減少使用的磁盤數(shù)量從而減少磁盤運作所消耗的能源成本。然而,幾乎沒有一家企業(yè)在一級生產(chǎn)環(huán)境中使用數(shù)據(jù)壓縮技術,因為對數(shù)據(jù)進行壓縮和解壓與系統(tǒng)所要求的高性能是相悖的。
但是隨著企業(yè)們對高能效數(shù)據(jù)中心的興趣越來越濃厚,廠商們開始將注意力轉(zhuǎn)移到高能源成本的一級存儲設備上。大部分的重復數(shù)據(jù)刪除和數(shù)據(jù)壓縮都應用于二級存儲上,這也就意味著能源主要是被一級存儲設備消耗的。因此,根據(jù)一級存儲設備而優(yōu)化的數(shù)據(jù)壓縮技術已經(jīng)成本綠色數(shù)據(jù)中心里的另一項創(chuàng)新軟件技術。象Storwize公司等廠商開發(fā)出來的原始數(shù)據(jù)壓縮技術是不會影響系統(tǒng)性能的。壓縮后的一級存儲容量可以降低對二級存儲容量和復制帶寬的要求。
虛擬化
存儲虛擬化是綠色數(shù)據(jù)中心的另一項關鍵技術。創(chuàng)建綠色數(shù)據(jù)中心時遇到的最復雜的問題之一便是為大量存儲設備提供能源,那些存儲設備每一臺都要求有其自己的能源,而且都會發(fā)熱。虛擬化技術可以利用不同設備的容量來建立一個虛擬化存儲容量池,然后解決各個設備的數(shù)據(jù)存儲問題。
存儲虛擬化還包括許多管理大型虛擬存儲池的最優(yōu)方法,比如增加多磁盤之間的帶寬來提高性能。應用虛擬化技術的成果就是有效利用物理存儲容量,改善存儲容量配置,以及減少能源和冷卻成本。
對于企業(yè)來說,建設高成本效率和持續(xù)穩(wěn)定的綠色數(shù)據(jù)中心是一項重要的事務。然而,減少與能源有關的成本和管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設置卻是靈活性很高的一項事務。存儲設備的能耗在整個數(shù)據(jù)中心能耗中占了很大一部分,利用創(chuàng)新軟件技術降低存儲設備的能耗可以對企業(yè)減少能源開支起到立桿見影的成效。企業(yè)們利用這些軟件技術建立綠色數(shù)據(jù)中心,就可以明顯減少與存儲設備有關的能源成本。然后它們還可以再結(jié)合使用其他策略,包括利用SLA來管理能源使用、建立高能源效率的基礎結(jié)構(gòu)以及將硬件設備的能效提高到最大極限。
關于綠色數(shù)據(jù)中心的調(diào)查
根據(jù)一項關于最終用戶的調(diào)查結(jié)果顯示,將近有四分之三的用戶對采納綠色中心計劃感興趣,然而,只有七分之一的用戶成功地做到那一點。這項研究中界定的綠色數(shù)據(jù)中心的含義是指數(shù)據(jù)中心提高了能源使用的效率、功耗效率、空間利用率以及減少了對能源的污染。
ZiffDavisEnterprise公司受賽門鐵克公司委托進行的這項調(diào)查總共咨詢了14個國家的800多名數(shù)據(jù)中心經(jīng)理,其中大部分數(shù)據(jù)中心經(jīng)理都就職于全球2000強企業(yè)和其他大型企業(yè)。
在美國,大約只有三分之一的企業(yè)采用了綠色政策,而亞太及日本地區(qū)和歐洲的采用綠色政策的企業(yè)比例分別為60%和55%。
然而,許多美國企業(yè)正在實施綠色網(wǎng)格計劃。綠色網(wǎng)格計劃是由眾多IT廠商和用戶為了尋求降低數(shù)據(jù)中心整體能耗而成立的一個聯(lián)合體組織。該組織的宗旨是開發(fā)各種平臺中立的標準、檢測方法、工藝和新技術來提高能源效率。
綠色網(wǎng)格組織董事會成員包括AMD、APC、戴爾、惠普、IBM、英特爾、微軟、RackableSystems、SprayCool、Sun和VMware等公司。貢獻成員包括近30家公司,包括Brocade、Copan、EMC、PillarDataSystems、QLogic、賽門鐵克、VerariSystems和WesternDigital等存儲廠商。此外還有75家參與綠色網(wǎng)格計劃的一般成員公司。
在賽門鐵克公司的調(diào)查中,幾乎有85%的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理表示能源效率在他們的數(shù)據(jù)中心中至少被列為中級優(yōu)先項目,有15.5%的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理將它列為重要優(yōu)先項目。
在考慮各種讓數(shù)據(jù)中心更綠色環(huán)保的措施的時候,IT經(jīng)理們在軟件和硬件上都有很多選擇。他們甚至會考慮重新設計整個數(shù)據(jù)中心。據(jù)用戶們稱,象重復數(shù)據(jù)刪除和分級存儲結(jié)構(gòu)等技術都是可以顯著降低能耗的技術。
另外,還有許多由綠色政策組成的各種工程。其中最流行的是一些基于軟件的解決方案,比如服務器統(tǒng)一和服務器虛擬化。實際上,有68%的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理稱降低能耗對于他們作出服務器統(tǒng)一和虛擬化的決策起到了非常重要的作用。