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云计算产业的发展现状及其节能减排趋势分析

2014-09-11 00:01
来源: 环保网

  云数据中心的节能技术

  据统计,数据中心的能耗成本占到了总成本的50%左右,包括电力、机房占地、带宽等各方面。数据中心能耗巨大,主要集中在服务器设备和制冷设备方面,其中制冷系统能耗占整个机房运行能耗的30%~50%。斯坦福大学教授Ohnathan G.Koomey针对数据中心的能耗报告称,全球数据中心2010年共消耗1988亿千瓦时的电力,是全年总发电量的1.1%~1.5%。电费支出已占数据中心运营成本的50%以上,有的甚至达到70%。传统电信业务的电费支出仅占业务收入的2%左右,而数据中心业务的电费支出占业务收入的30%~50%。

  斯坦福大学研究表明,全球数据中心的能耗在2000—2005年间翻了一番,2010年增加了75%。Gantner的调查显示,2007—2020年间全球数据中心的碳排放量将由80百万吨当量激增到340百万吨当量,直追钢铁、造船、航空等产业。能源花费占IT预算的比例已经从8%激增到48%,电力和制冷问题成为数据中心面临的最大问题,数据中心产业已进入高耗能行业序列。

  艾默生研究显示,通信/IT设备节能是机房节能的基础,主设备降耗100W,机房可降耗284W;空调设备节能是机房节能的关键,消除274W机房热能需要消耗107W电能;供电系统节能是机房节能的重要因素,为194W负载供电,供电系统需要消耗18W电能。因此主设备的节能可以带来级联性的节能效果,不但降低了设备本身能耗,也降低了相关的空调、供电等能耗。为此Nathuji等人提出一种面向数据中心虚拟化的自适应能耗管理系统Virtual Power,该系统通过集成虚拟化平台自身具备的能耗管理策略,以虚拟机为单位为数据中心提供一种在线能耗管理能力。Pallipadi 等人根据CPU利用率,控制和调整CPU频率已达到优化IT设备能耗的目的。Rao 等人研究了在多电力市场环境中,如何在保证服务质量的前提下优化数据中心能耗总量的问题。针对制冷系统能耗优化问题,Samadiani 等人综合考虑空间大小、机架和风扇的摆放以及空气的流动方向灯因素,提出了一种多层次的数据中心冷却设备设计思路,并对空气流和热交换进行建模和仿真,为数据中心布局提供理论支持。此外,数据中心建成以后,可采用动态制冷策略降低能耗。例如,对于处于休眠的服务器,可适当关闭一些制冷设施或改变冷气流的走向,以节约成本。

  总之,云计算技术通过虚拟化、实时迁移电源管理技术,可以极大降低主设备的数量和运行时间,进而极大降低主设备的能耗,提供能效,真正实现节能减排。例如,Google,Facebook等大型云数据中心的能源利用率都达到了90%以上。

  编者语:随着我国云计算产业的逐步成熟,正在渗透到经济和社会各个领域,对我国经济社会发展更加深远的影响。云计算在网络成本的能耗节约中能够充分的应用,有利于我国节能减排的渗透,通过云计算整合一切可以整合的计算资源、存储资源,起到既能节约成本空间,又减少能耗,是未来网络大发展的有力支撑!

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