数据中心危机究竟严重到何种程度?

日期: 2010-11-30 来源:TechTarget中国 英文

  KennethBrill的高明之处在于他的先见之明,他预测到由于企业数据中心能源的浪费而将直接导致企业在现有商业模式下的经济危机。同周游世界并警告说由于全球变暖而可能引发一场可怕的环境灾难的AlGore相似,Brill也是一位忠诚的环境保护者,不同的是,Brill更关注于环境危机的某一方面,他警告IT和业务经理们,正是由于他们在IT能源有效利用方面的失误而最终导致了企业在财务和运营方面的一系列后果。
  
  作为UptimeInstitute的创始人兼执行总监,Brill强调说,企业经理人必须着手改变他们现在对于数据中心及中心内部的各种设备(包括服务器、刀片式服务器等)的财务投入及管理方式,这样每年可以帮助他们节约上百万、上千万甚至上亿美元的费用。
  
  另一方面,服务器运算能力迅速攀升与数据中心能效利用缓慢提高之间的分歧,使得上述的危机雪上加霜。对此,有的人认为这是摩尔定律(Moore’sLaw)的“小宇宙爆发”,而Brill却认为这是摩尔定律衰退的表现。
  
  事实上,该问题的根源可以简化为一道浅显的算术题——服务器的运算性能每两年就会增长3倍,但同时,数据中心的能效利用率仅仅增长1倍。二者间越拉越大的差距意味着,数据中心的能源消耗会每年飞快地增长,同时还会占用业务开发大量的时间成本。这对数据中心危机的一系列问题,Brill都给出了自己的看法。
  
  数据中心危机究竟严重到何种程度?
  
  Brill同样认为有关数据中心的辩论是今年整个IT业界的热门话题。事实上,摩尔定律成功地发展到今天,已经遭遇到无法回避的IT系统发展瓶颈。所谓的IT计算速度每两年就能增长两到三倍,但是,现有数据中心的硬件基础却很难支撑随之而来的巨大能耗。能源的的消耗是如此重要,为了适应急速增长的IT能源消耗,未来5年内我们至少要建造10座大型电站,而如果这一趋势持续下去,我们还得在2010年到2015年间另外再建20座大型电站。换句话说,30座大型电站将会破土而立,而这仅仅只是为了适应IT电力消耗的增长。
  
  为什么会出现这种情况?
  
  当你购买了IT硬件设备,这些设备带电工作后,就一定要消耗电能。现在的问题是,单位硬件消耗的电量始终在飙升,即便你在硬件配置方面的投资跟过去相差无几,由于新硬件的高性能也必然导致电力消耗的巨幅增长。不幸的是,对于大多数企业来说,这种增长是隐性的,很难了解这些高额的电费究竟是从哪里来的。
  
  高额电费真的没人过问么?
  
  真正关注这方面的人,例如UptimeInstitute的会员企业已经注意到,他们的数据中心电力消耗的年复合增长率达到了6%~7%。这个调查涉及到了机房面积总数达到500万平方英尺的数据中心,足已称得上是一项超大规模的抽样调查了。6%~7%的复合增长率乍听上去微不足道,但请注意,只需要短短5年时间,它就可以让数据中心的电力消耗增幅达到可观的近50%。
  
  而在2005年底,又发生了令人意想不到的事情。很难解释其中的前因后果,可那相当反常,同时也是史无前例的。根据我们当时所做的调查,UptimeInstitute各会员企业数据中心的电力消耗年复合增长率仍维持在6%~7%的水平线上,但其中1/3的会员企业的电力消耗年增长率却几乎接近25%,也就是说,他们在两年内就会多耗去50%的电力,这太不可思议了!
  
  各种缘由谁知晓?
  
  Brill坦率地说,我无法给你一个完美答案。但看上去2008年这种现象还会再来。或许这些企业每年购置了16%的新服务器是原因之一——如果不弃用旧服务器,企业数据中心电力消耗的涨幅将与购置新服务器的增长率基本持平。
  
  对于企业来说,果断地淘汰技术上已经过时的旧设备是减少浪费的最好办法。遗憾的是,在一个典型的数据中心内,虽然有多达30%的服务器已经基本上处于停滞状态,但它们仍在消耗能源,或者说和那些更高效的新服务器在抢资源。这显然不合理,企业必须尽快淘汰掉这些旧家伙。
  
  这一切是由于IT部门的规划失策造成的吗?
  
  不幸的是,IT部门的效率的确不高。除非企业的高管要求把旧设备卸掉,否则他们一定会是把那些旧设备扔在那里,随它们去。如果在夜间关闭电脑和其他设备,是否可以节省大量的能源?当然了。一般意义而言,每月有160个工作小时,但这些设备的实际工作时长比这个数字的3倍还多,几乎等同于24小时×30天的全天候工作。所以若能在无需使用机器的时候关掉它们,企业就可以在很大程度上降低数据中心的能耗。
  
  不管是从环保效应还是从企业盈利能力的角度来看,我们都亟需提高能源意识。从目前的情况来看,一台造价2500美元左右的服务器每年的耗电费用几乎达到了750美元。
  
  在美国东北部,电价非常高,但是在西北部,人们通过水力发电,电价相对就会便宜,每千瓦时只有3美分左右。不过考虑到如果这台设备什么都不干,只是在每天耗电,很显然,这笔账不划算,尤其是考虑到它的初始成本仅为2500美元。
  
  有没有发生过数据中心真的把电用光了的事情?
  
  Brill表示据他们调查,UptimeInstitute会员企业的数据中心平均电能利用率是56%,换句话说,企业数据中心所负担的工作量相当于自身最大能力的56%。然而与此同时,对于那些数据中心电力消耗年复合增长率在25%以上的企业来说,服务器不得不承受80%~90%的超强工作负荷,这就迫使他们不断扩充数据中心的容量。
  
  事实上,一场规模空前的数据中心扩建狂潮正在席卷全球。许多人或许会说,这是紧跟时代步伐的表现,同时也是一劳永逸的解决方案。但我不这么认为,在我看来,除非企业IT部门发生本质性的改变,否则每隔几年就需要构建一个新的数据中心。
  
  从目前的情况来看,企业IT基础设施的构建费用占IT总预算的8%。IT预算的年增长率约为6%,而IT基础设施成本费用的年增长率则高达16%,这样一来,IT设施成本费用的疯狂增长势必会挤掉企业的其他IT规划。这就要求企业转变IT投资的方式,可如果企业在IT基础设施方面投入太多,用来开发应用程序的经费就得缩水了。
  
  是的,这种转变并不见得是件好事。没有哪家企业会乐意将所有预算都用在基础设施上,因为它无法增加IT的生产力。IT的核心生产力在于应用开发,如果企业的应用开发能够维持良性发展,也将通过其他方式促成IT开销成本的削减,从而为不断攀升的IT设施费用腾挪空间。这是一个企业高管们需要思考的问题。

  数据中心危机会对CIO们造成哪些影响?
  
  CIO的技能素质正随之悄然变化,他们应当学会从经济的角度分析数据中心存在的问题,例如财务审计、资本支出、预算编制等。
  
  比如在很多人看来,一台服务器的售价是2500美元不算什么,但是在3年以后,该服务器所消耗的电费保守估计是每年750美元,这就非常可观了,这相当于一台服务器的成本,而这还没算上企业用于建设及维护数据中心的开支!所以那种认为服务器很便宜,不需要对其精心管理的观点显然是不对的。CIO的首要任务是构建一个良好的经济模型,以明确IT设备的总体拥有成本(TotalCostofOwnership),并使其与IT应用开发形成某种理性的平衡关系。遗憾的是,目前似乎并没有多少企业能做到这点。
  
  举个例子,曾有一家企业的IT部门在没有咨询基础设施小组的情况下,花了2200万美元买进了一批刀片服务器。后来,这个基础设施小组表示,“我们需要5000万美元用于供电和为设备降温,呃??我们还需要3000万美元运作为刀片服务器而建的发电站。”2200万+5000万+3000万,我的天,超过1亿美元了!如果没有亲历此事,你恐怕会惊叹,这是多么可怕的“狮子大开口”呵。这是CIO职业框架的局限性,这也是大多数CIO的通病。
  
  这个问题的根源究竟在哪儿呢?
  
  数据中心之所以成为企业IT部门的“预算杀手”,主要原因有三点:一,企业采购服务器的数量每年都在增加;二,每台服务器消耗的费用在逐年递增;三,每年的电费也在不断攀升。
  
  这种趋势是否具有可控性?
  
  短期内,企业可以通过采用各种技术以节省出来大笔的资金,例如虚拟技术。我们在欧洲的一个会员企业对其数据中心的3150台服务器进行了虚拟化,由此将服务器的数量降低到150台。这让他们每年可以节省出来210万美元的电费和价值220万美元的设备。
  
  虚拟化技术是一种有效的省钱途径?
  
  可以这么理解。但是一个更长远的课题是,在购置新硬件时,我们必须再三权衡其总体拥有成本。
  
  为什么不在企业内部设立类似于管控(Governance)的管理体制来杜绝这样的事情呢?
  
  一个数据中心的能源消耗量几乎相当于20~40座办公楼的能耗总量。就目前而言,企业提升IT硬件的利用效率无疑是最富潜力和可行性的改善方案。除了在适当的时候把设备关掉,购买更高效的硬件设备也是一条可行之路。IT制造商乐于为企业提供足够高效的硬件,但这种产品的价格肯定也会更高。遗憾的是,绝大多数企业的IT采购者都只看重采购成本,而不考虑长远的收支平衡。事实上,对于企业来说,明智的做法是直接投资于更高效的硬件设备,从而避免周而复始地建设数据中心。与此同时,企业还需考虑怎样合理使用大型主机以及服务器,因为这些平台的能源利用效率大不一样。
  
  举个例子,一台大型主机每小时的耗电量是18度,而一台服务器的每小时耗电量则达到400度,可见大型主机的能源利用率比服务器要高得多。同时,主机的实际利用率也比服务器高,而且它的每次通信的耗电量也比服务器低,即使是采用了虚拟化技术的服务器。
  
  这是否意味着企业IT部门需要重新审视应用软件及系统的开发方式?
  
  这事实上是一个涉及到IT基本策略的问题,即让应用软件在什么样的平台上运行。过去,企业IT部门是不会考虑IT基础设施的成本费的,然而随着能源价格的飞涨,所有旧的规则都需要重新审视。时至今日,人们都在谈论能源危机或是热能危机,但就其本质而言,这是一场刻不容缓的经济危机。
  
  是否已经引起了企业的关注?
  
  全球最大的10家金融服务公司都在筹建耗资达5亿到10亿美元的大型数据中心。可以预见的是,如此巨大的开销势必会影响他们的财务报表,并且恶化IT的经济环境。
  
  人们或许认为这不过是必须的一次性投入罢了,所以他们在为此做预算。但我想强调的是,在4到5年内,他们还会再重复一次。如果他们可以接受我们今天讨论的某些结论,其数据中心的建设周期可以得到延长,或许会延长到每8年一次。
  
  现在有多少家企业的IT部门调整了数据中心的成本预算模式?
  
  摩根士丹利(MorganStanley)最近做出了调整。尽管目前这样的例子还很少,但这一趋势正在稳步成长。
  
  政府在这方面扮演着怎样的角色?
  
  美国环境保护署、欧盟以及中国的环保组织正在展开密切合作。传统意义上,IT能耗并不属于他们关注的范畴,但随着全球数据中心能源消耗每5年翻一番的爆炸式增长,并且还将持续增长,他们已将其提上议事日程。与此同时,政府部门一直致力于确定规范的能耗测量标准。今年晚些时候,美国环境保护署将推出一套针对服务器的能源之星(EnergyStar)的测量标准,以帮助企业买家鉴别不同服务器的能耗差异,事实上这种差异性非常大。
  
  举个例子,UptimeInstitute的一家会员企业曾在1年内购置了10万台工作站,并对它们工作时的电力消耗率进行了长期跟踪。当时,这些工作站是从一家名不见经传的供应商那儿买的,这家供应商甚至从未对其经营的产品打过广告。考虑到这些产品的使用寿命有36个月,这笔买卖堪称物超所值。
  
  在你看来,政府是否应该更积极地为企业数据中心的能源使用制定规则?
  
  我担心的是,政府恐怕将不得不介入其中并且采取一些强硬措施。当今社会的经济变化非常迅猛,今天合适的东西也许在3~5年内就会被淘汰,但制度本身却很难做到如此与时俱进。所以从个人的角度来讲,我认为政府没有必要这么做。原因很简单,节能的目的是为了人类自身的利益。
  
  那是否意味着对于IT供应商来说,生产更高效的IT设施对于他们来说是可以获利的?
  
  完全正确。事实上他们已经这样做了。现在的问题是,大多数的企业用户还没有认识到购买高效的产品能给他们带来巨大的商业价值,以至于这些高效产品埋没在了供应商的产品清单中。
  
  不断上涨的燃料价格对于数据中心又会有什么样的影响?
  
  通常情况下,电力生产都有一个较长的合同期,所以燃料价格的上涨不会对其构成多大影响,况且燃料开支仅仅是电力生产成本的一小部分。电力生产成本主要用于资本性投入,如发电站、输电及配电线。而且,电力行业相比之下是一个审慎的、浪费现象并不多见的行业。今天,企业IT部门必须建立起开源节流的意识,让应用软件的开支与IT实际拥有总成本两者相匹配。清楚了解什么是有回报的,什么是无用的,这对于我们来说是最有价值的。

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