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现今绿色IT依然不能降低能源消耗吗

发布时间:2011-10-01 02:13      来源:     作者:

就像那些持续节食,体重却不断增长的倒霉蛋一样,尽管高能耗的数据库部署了虚拟化和能源管理技术,但是看起来所消耗的能源依然与日俱增,这些言论来自本周在纽约举行的Uptime Symposium 2010高峰论坛。

  微软公司首席环境战略师罗布.伯纳德对参加会议的与会者表示“我们的能源正在接近耗尽的边缘,而我们还无法让数据中心保持足够的冷却”。

  当然能源使用并不是一个新话题。2006年,美国能源部预测数据中心能耗到2011年翻倍增长,将超过1200亿千瓦时。这份预测看起来还有其他的佐证:来自Uptime Institute的调研报告显示,从2005年到2008年,其成员的数据中心电力消耗以每年平均递增11%的速度飙升。

  但是尽管大家都在讨论绿色计算,但是数据中心看起来并没有变的更具能效。事实上情况更加恶化了。

  “我们并没有从根本上改变做事的方式。我们在基础架构水平上做了大量工作,但是我们却没有改变自身的行为”伯纳德表示。

  参加会议的发言人还指出一系列不同的耗能始作俑者,包括高能耗应用软件程序,有组织的架构以及具有讽刺意义的更好的硬件。

  问题的其中一个部分是开发应用软件的方法。伯纳德称“应用软件是以过时的运作法则来构建的”。研发人员墨守成规的去编写那些需要占用大量内存和长期占用处理器的应用程序。单一程序没有编写休眠模式,当程序不使用时仍然要消耗整个服务器的能源。

  “应用软件并没有这种意识,每个客户端上的其他应用软件也是如此”伯纳德表示。一个应用软件就能阻止计算机无法进入节电休眠模式。

  处理器不断改进的趋势是另外一个问题,至少是如果数据中心管理者没有正确处理这个问题的话。受益于摩尔定律的发展规律,新芯片上的晶体管数量每隔两年就实现翻倍增长,每个新一代的处理器都是上一代处理器性能的两倍。

  能效也是问题的症结所在,即使新的芯片所消耗的能源并不比老一代要多,伯纳德表示。用新处理器来替换旧处理器或许可以让应用程序运转的更快,但是应用软件相应也会占用更加强大的中央处理器资源。同时未经使用的处理器处于闲置状态仍然会消耗大量的能源。这就意味着更多的能源被白白浪费掉了,除非在数量更少的服务器上运行更多的应用程序。

  伯纳德表示“只要你有更有效的硬件来替换现有的设备,中央处理器的利用率就会有所下降”。

  大会上的发言人预测中央处理器的平均利用率(即实际承担工作负载的处理器循环的数量)大概介于5%和25%之间。虽然虚拟化技术会发挥作用,但这个比例随着时间的推移看似呈下降趋势。

  伯纳德还批评说,企业用户并没有认真思考如何整合他们的工作负载。其他增加的每款新应用软件最终都难脱束之高阁的命运,使用共享资源所完成的工作负载少之又少。

  伯纳德以微软为例强调说,尽管微软在线服务(比如Hotmail和Bing)的中央处理器利用率确实很高,但是公司还有很多其他的项目(无论是内部还是外部的)只使用了很小一部分分配给服务器的性能。对于每个新项目来说,管理者可能会为工作负载配置太多的服务器。当硬件进行升级时,中央处理器利用率就会进一步下降。

  伯纳德表示,微软像许多大型企业一样,有成千上百个非关键任务的小型应用软件,但是他们又必须得到服务支持,他们都存在过度配置问题和大量的管理费用。

  服务器制造商和其他的组件制造商在他们的设备中构建节能优化特性已经走过很长的征程。不过再次受制于中央处理器的低利用率和根深蒂固的企业习惯,节能在实际应用中的效果非常有限。

  451 Group研究公司去年收购了Uptime Institute,公司的分析师约翰.斯坦利对Uptime的行业成员能源使用率进行了调研。在谈论会上,斯坦利对他的一些早期成果进行了总结。

  斯坦利发现服务器流量的起伏并没有与服务器能耗的数量相符合。“尽管不同的服务器有着很大的不同,但就总体而言平均的变化幅度还是非常小的”。斯坦利计划在本月底出版他的研究成果。

  服务器可能有节能的特性,但是这些工作负载如何在服务器内部进行分配,这些特性看起来在减少能源消耗总量上并没有发挥太多作用。

  即使在服务器闲置状态下,服务器也会消耗数百瓦特,虽然少量用户会关闭服务器,但是需要给他们时间让服务器重新启动,Andrew Fanara在讨论会上也持这样的观点。Fanara是能源之星数据中心标准的前任经理,目前在基础架构管理软件提供商OSISoft任职。

  数据中心需要更加动态的方法为必须完成的工作负载来提高能效,发言人称。斯坦利表示“作为一个行业,我们确实希望看到实实在在的零能耗”。

  这种想法也得到了易趣公司数据中心总监丹.尼尔森的回应。

  “我认为将来使用的应用软件应该是服务器中央处理器主频可以按照需求动态超频或者缩短中央处理器的频率。物理基础架构将与工作负载动态匹配”尼尔森表示。另外,应用软件需求也能控制所需的冷却资源数量。“那将是真正的动态数据中心,也是我们希望达成的目标”尼尔森强调。

  当这一切成为现实,这类可扩展计算会在英特尔未来一代的处理器上取得成功。

  “计算机很少会满负荷运转”英特尔公司能源行动计划部总监温斯顿.桑德在另一场讨论会上坦承。

  英特尔公司目前努力的目标就是研发出低能耗的处理器。一些节能技术已经应用到英特尔公司的处理器上。举例来说,至强5600处理器就运用了一整套节能技术,比如关闭核心的能力,当处理器使用率较低时启动高速缓存等。

  Saunders承诺说,每款新一代处理器都将以能效见长,公司的目标是迈向“能源均衡计算”,能源使用会根据工作负载平稳扩展。

  虽然中央处理器的能耗只占到服务器能耗的一半。对于动态能源扩展到真实的工作负载,所有的服务器组件--风扇,内存,硬盘和其他组件都必须根据应用软件工作负载一同扩展,斯坦利表示。

  这种均衡必须超越服务器组件制造商的范围延伸至数据中心运作的方方面面,伯纳德表示。应用软件管理者必须与数据中心操作人员以及设备管理者密切合作,找到最有效的数据中心运作解决方案。

  伯纳德表示“我们想的不是每瓦应该处理更多的交易指令,而是每个交易指令消耗更少的能源”。

(责任编辑:admin)

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