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公司 2011-8-03 13:30

Google 如何打造高效节能的数据中心?

陈一斌 陈一斌 社区负责人
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根据 Jonathan Koomey 的调研报告,全球数据中心在 2000 年到 2005 年间的电力消耗增长了一倍,而 2005 年到 2010 年间这个增长幅度为 56%,其中美国仅为 36%。这个报告令很多人感到惊奇,因为包括美国环境保护局(EPA)在内都预测 2005 年到 2010 年间,数据中心的电力消耗会增长两倍。这证明众多数据中心采用了很多方式来提高能源的利用率,否则不会出现随着服务器的增长,电力消耗的增加幅度反而不如从前的情况。

而 Google 的数据中心因为在高效节能方面突出的表现,受到 Koomey 的表扬——作为全球最大的搜索公司,同时也在为全球最大的视频网站 YouTube 提供服务器,其数据中心的电力消耗出奇的低:

  • 2005 年,Google 数据中心拥有 35 万台服务器,电力消耗 12 亿度
  • 2010 年,Google 数据中心拥有 90 万台服务器,电力消耗 19 亿度
  • Google 服务器的数量占全球服务器数量的 2.8%,但其电力消耗低于全球的 1%

可见在 2005 年到 2010 年这几年间,Google 的服务器数量增加了一倍,但电力消耗并没有相应的增长一倍。

之前已经有新闻报道过 Google 节电的秘密在于每个服务器里面都内建一个电池,这些电池不仅仅具有备用电源的功能,更为突出的是它们的能源转换率:99.9%,而大型的 UPS 的能源转换率为 92~95% 之间,实际上有了这些电池,Google 的数据中心不再使用 UPS 了。

除此之外,Google 还采用了很多办法来达到节电的目的,比如把服务器机房内部的温度标准提高到 80 华氏摄氏度;采用水冷水塔和“蒸发法”降温等等。Google 每个季度都会将数据中心的 PUE(电力使用效率,可根据该数值衡量数据中心所需的电力和冷却开销的效果,这个数值越接近 1 越好)值公布出来:

由于业界的 PUE 平均数值为 2,从上图可以看出 Google 数据中心的 PUE 值一般不超过 1.5,最近更是低于 1.2,可见 Google 所采用的节电冷却措施十分有效。

在业界之中,除了 Google 以外,Facebook 也非常注重打造一个节电高效的数据中心。今年 4 月,Facebook 在 Palo Alto 总部举行发布会,宣布全新的“开放式计算项目”,目的就是让众多厂商加入进来,打造节电高效的数据中心。

在 2010 年他们就对数据中心进行了一系列的试验。从上图可看出在优化过后,数据中心的电力用于 IT 设备的比例从 63% 提高到 68%,用于冷却的比例从 26%,降低到 15%,成功的降低了 PUE 值。Facebook 宣称其设计的开放性计算设施的 PUE 值能够达到 1.07 这样极端的比例。

他们所采用的方法有:

  • 使用 480V 的高电压供电系统,减少能源的损耗
  • 移除服务器上对效率无贡献的部件
  • 冬天把热废气用于办公室取暖,引入外界冷空气降温
  • 消除对中心式 UPS 的需要

结果数据中心的电力消耗只需过去的 38% 便可以正常运转。

Google 和 Facebook 在节电技术上的创新,可以为未来搭建越来越多的数据中心提供更多节电的方案,为我们“绿色地球”做出贡献。

注:PUE 的计算方法如下:

Via GigaOM WikiPedia Green On Facebook

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