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降低数据中心功耗的4种方法

更好地满足数据中心基础设施的电力需求可能会增加运营成本。如果数据中心设施运维人员能够很好地管理CPU、存储、冷却系统的电力需求,就可以有效削减运营费用。

作者:李睿编译来源:51CTO|2020-12-01 09:00

【51CTO.com快译】更好地满足数据中心基础设施的电力需求可能会增加运营成本。如果数据中心设施运维人员能够很好地管理CPU、存储、冷却系统的电力需求,就可以有效削减运营费用。

电费对于数据中心运营商来说是一笔不小的开支。作为解决IT支出问题的一部分,数据中心设施管理人员致力寻求降低功耗和提高整体能效的方法。

由于各种基础设施组件采用电力驱动,数据中心运维人员可以通过对CPU、存储、冷却设备、机房温度的优化和设置,以降低数据中心的能耗。

运维人员需要阐明各种风险并获得组织高管的支持,为此应该采取以下策略来降低数据中心的能耗:

1.降低CPU功率需求

虚拟化并不是减少数据中心能耗的灵丹妙药。当然,高密度计算具有明显的优势,管理员可以在一台服务器中运行大量虚拟机(VM),但CPU对电源和冷却的需求会随着虚拟机数量的增加而增长。

  • 采用变速风扇

最近的研究发现,通过降低CPU风扇速度,可以降低20%的能耗。因此,组织应该使用变速风扇来冷却数据中心设备。这些风扇只有在运行时才消耗电能,并且只基于复杂的恒温措施按照要求的速度运行。

由于这些风扇在CPU利用率较低时会减慢速度,因此它们会迅速降低每个刀片服务器的功耗。此外,还根据UPS电源、冷却设备以及其他各种设备的需求调整风扇的运转速度。

  • 使用液体冷却

降低功耗的另一种方法是对CPU采用液体冷却技术。液体冷却的工作原理类似于汽车的散热器,只使用液体来散热,而不是采用风扇进行散热。

液体冷却通常比空气冷却方法更有效,并且根据应用场合的不同,还具有降低噪音的额外好处。

2. 解决与冷却相关的成本

冷却成本不仅与CPU的能耗有关,冷却、照明和UPS电源的能耗通常占到数据中心总能耗的35%或更多,无论数据中心的效率如何,服务器电力费用是其主要的开销。

  • 提高机房温度

一些数据中心基础设施供应商表示,如今的服务器都可以在华氏77度温度下良好运行,而现在大多数数据中心的服务器的运行温度为华氏65度。

如果数据中心管理人员将机房温度提高几度,则冷却系统的能耗可能会立即下降,而不会影响服务器运行性能。建议数据中心进行严密的温度和服务器监控以及试点计划,以避免发生意外情况。

运维人员不应随意提高数据中心的温度。美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)的指南为能耗、温度和湿度控制提供了建议的温度标准。

3.考虑存储设备的影响

存储设备的能耗是数据中心能耗的主要部分之一。其实际功耗会因硬盘的品牌和型号不同,但是硬盘消耗大约6瓦的功率并不少见。

当运维人员考虑其硬盘能耗时,很容易计算这些硬盘消耗的电能。此外,每块硬盘都会散发热量,这会增加与数据中心冷却相关的功耗。

  • 使用更大、更慢的硬盘

使用容量更大、运转更慢的硬盘可能会有所帮助,但是对于高要求的事务处理流程(例如财务数据库或关键的全天候系统)则不应采取这样的做法。如果运维人员将大部分未使用的文件委派给成本较低的存储层,他们将能够用低能耗的硬盘替换运转速度更快的硬盘。反过来,硬盘数量越少消耗的电能越少,从而产生的热量越少。这可能是一项成本昂贵的措施,但是随着大多数组织部署更多的存储设备,这可能是一笔值得的投资。

还应该使用操作系统的电源管理配置文件,在硬盘驱动器未使用时将其置于待机模式。这样可以降低功耗并延长硬盘的使用寿命。

  • 采用固态硬盘替换机械硬盘

还应考虑在可行的情况下采用固态硬盘替换机械硬盘。固态硬盘的功耗通常远低于机械硬盘,并提供更高的IOPS。例如,三星的固态硬盘在活动模式下只消耗1.25瓦的功率,闲置时仅消耗0.3瓦的功率,这大约是普通机械硬盘能耗的四分之一。另外,固态硬盘没有任何活动部件,这意味着它们产生的热量比机械硬盘少得多。

4.使用基于云的服务

尽管将IT工作负载转移到云平台或采用托管服务提供商的服务可以减少碳排放,但许多组织认为,使用基于云的服务可以减少能耗,这是因为大型云计算供应商通常是能够最大限度地利用能源的专家。而托管服务提供商通常专注于以更低的成本为客户提供更好的服务。

原文标题:Top 4 ways to reduce data center power consumption,作者:Brien Posey

【51CTO译稿,合作站点转载请注明原文译者和出处为51CTO.com】

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