未来数据中心占地更少性能更强

对于数据中心(DC)来说，在实现整体体积降低60%的同时，将计算能力提高300%的目标已经不成问题了。早在一年前，高德纳(Gartner)分析公司就已经作出过这样的预测。因此，现在的关键问题就变成了需要进行什么样的改进才能达到这样的目标？本文所给出的方案不仅仅是通过对单颗螺栓进行减重处理来实现，而是在能源节约和热量控制等方面作出大量调整来实现的。

因此，这项工作将会涉及到很多方面的大幅度调整;将基于机架的内置冷却系统添加到所有新数据中心和进行改造的旧数据中心里就属于很典型的例子。而对于安装和维护工程师来说，在扩建数据中心的时间采用模块化的新方法也可以帮助减少从暖通空调到分区等方面所占据的使用空间。

不过，来自虚拟化软件的改进将成为所有领域中最大的部分。它可以让物理处理器和存储设备的利用率得以显著提升。毕竟，软件并不受到物理定律的限制(或者说，远远低于硬件设备)。在当前情况下，系统管理程序和数据中心管理软件对于计算操作的负面影响也许会高达10%左右。

这种负面影响不仅会减低对计算资源的使用效率，更会影响到闲置阶段的资源利用情况。举例来说，现在如果我们利用当前最流行的几种管理程序来在云中建立一台虚拟机的话，就需要耗费掉10分钟到1小时的时间。而在此期间，硬件设备早已经被预留了出来，但却基本上是处于闲置状态。正如比尔·盖茨和史蒂夫·乔布斯希望PC可以实现即时启动能力一样，如果能让管理程序程序在几秒内就建立起新虚拟机的话，就可以向效率提升300%的目标更近一步了。同样，虚拟数据中心的业务流程层必须将更多计算负载分配给处理器数量日益增加的具备越来越强大功能的云连接设备上，这样不仅可以减轻服务器端的任务压力，并能够尽力降低对于数据中心中大型设备的需求。

在硬件方面，我们将会发现服务器空冷技术的改进不会很大。造成这种情况的部分原因就是，在流行的低成本销售模式的环境中，厂商很难做到对服务器内部组件进行深入开发。但是，数据中心运营者在降低建设成本方面却存在很大压力，而热输出或功耗改善百分比较少就会导致需要承担的保费总额进一步上升。因此，对于未来的高容量服务器来说，就需要采用散热效果更好的相变材料或者液体。同样，新类型磁盘存储技术(磁硅兼容静态随机存取存储器MRAM之类)已经完成了实验室测试，正处于投入商用的阶段。这将会让单位硬件的使用密度再获极大提升。

下面所要涉及的，就是暖通空调与照明控制领域。很少有人知道，照明控制不当可能会导致暖通空调系统能耗上升达到20%以上。因此，数据中心运营商可以通过部署具有高流明瓦特比的高可调LED照明系统，来做到照明和暖通空调所耗费电量大大缩减的目标。目前，还很少有数据中心会选择配备拥有区域控制、时间编程以及添加设备遥感能力等先进功能的细粒度照明和暖通空调控制系统。

当然，还有一些比较前卫的改进措施。对于散热空间处理来说，最简单的方法就是将数据中心建立在能够进行自然冷却的环境中。因此，为了充分利用地球所提供的天然冷却能力，期望数据中心可以建立在山脚边或者深入地下。在这里，典型的例子就是谷歌花费了两亿欧元在芬兰哈米纳建立的一座数据中心。谷歌选择在芬兰的原因，就是寒冷的气候加上低廉的电价。同样，由于热空气会上升，所以垂直放置设备可以让数据中心从更大的热上升气流中获得更好的散热。同样会让人产生兴趣的技术还包括了对太阳能和临近水资源的利用，这些方式都可以降低空调的运行成本。利用太阳能发电来凝结冷却液，可以让类似位于拉斯维加斯温暖地带的数据中心运营成本大大降低。同样，选择将数据中心设立在离水较近的寒冷地带(一种非常常见的环境)就可以使用更先进的天然水辐射冷却系统。尽管这两种方法在前期的投资都会比较大，但从实际的后期回报来看，带来的效果将会是非常好的。

现在，我们就可以得出最终的结论。如果数据中心在未来五年里要实现效率提高300%以及体积缩减60%的这一目标，就需要采用多管齐下的策略，对现有的效率模式进行优化，让昂贵的节能措施变得更具可行性。在这里，最关键的问题就在于，这些创新必须来自软件、硬件以及暖通空调等可以在每计算周期内显著提高设备利用率的同时大大降低能源支出的技术。其中最容易实现的目标将是软件以及超越目前模式的虚拟化技术改进上，并使得共享资源池更容易实现，甚至可以达到硬件利用率更高的目标。

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