2007綠色數據中心需求調查

    嚴重的電力不足，使得機房凸顯能耗危機，綠色數據中心概念驟然間從“起點”升至“沸點”。然而，用戶對綠色數據中心概念是否接受？哪些技術和產品可以實現綠色數據中心的構建？建設綠色數據中心時面臨的主要障礙是什么？在怎樣的前提下，用戶才會為綠色數據中心買單？ 計算機世界聯合IBM、歷時兩個月、遍訪5大行業的100位CIO，發布了《2007綠色數據中心需求調查》，為你揭開謎底。

　　能耗危機

　　“北京網通的皂君廟機房，就因為供電不足的問題，不僅無法擴容，而且出租機架的絕大部分收入都用來付了電費。”北京網通數據中心檀君普直言不諱地對記者說: “北京絕大部分機房的供電都不足。”

　　在數據中心建設方興未艾的中國，這絕非偶然現象。在本次調查中，僅31%的被訪企業明確表示“沒有容量不足的問題”。事實上，數據中心電力不足和電費高昂已經成為全球化的問題。據Gartner預測，至2008年年底，全球近一半的數據中心將無法擁有足夠的能源和冷卻裝置，用以支持高密度的服務器和存儲設備; 而到 2011 年，數據中心1/3以上的預算將是環境成本。

　　斯坦福大學的一項研究也顯示，全球數據中心的能耗在2000～2005年間翻了一番，到2010年將再增75%。該研究以部署在美國的服務器和冷卻系統為例，該系統在2005年消耗450億千瓦時的電力，電費為27億美元。而2006年全球服務器的能耗達到1230億千瓦時，電費支出上升至73億美元。

　　高能耗的問題，使得綠色數據中心概念驟然間從“起點”升至“沸點”。

　　能耗: 被忽視和被低估

　　62%的被訪企業認為，其數據中心面臨著諸如散熱、供電、成本等問題; 23%的被訪企業認為，其數據中心供電和散熱能力不足，限制了IT基礎設施擴展，或無法部署高密度計算設備; 有19%的被訪企業認為，其數據中心的耗電量太大，費用無法負擔; 有17%的被訪企業認為，機房溫度過高，影響了計算設備的穩定運行。

　　“原來我們一年的電費就幾千元錢，不覺得是一個很重的負擔。但現在電費可能翻了上百倍，變成一年100萬元，整個機房的開銷確實很大。”中石化總工程師吳正宏對記者說，“我們的機房是上個世紀90年代建的，到現在數百臺服務器已經擺得密密麻麻，所以節能和環保問題就顯得特別地突出。”

　　數據中心的耗電量太大、費用無法負擔，的確已經成為CIO們必須面對的棘手問題。江西省電信公司相關人士就向記者坦承: “我們數據中心確實面臨耗電量大的問題，但是沒有辦法解決。”

　　除了飆升的電費之外，最讓CIO們感到寢食難安的是，因為供電和散熱問題的存在，使得其IT基礎設施擴展成為問題。在CIO們認為其數據中心最亟待解決的問題中，23%的被訪企業認為，其數據中心供電和散熱能力不足，限制了IT基礎設施擴展，或無法部署高密度計算設備。另外，有17%的被訪企業認為，機房溫度過高，影響了計算設備的穩定運行。

　　一位知名證券公司的CIO就對記者說: “因為舊機房的布局和設計不合理，空調和制冷手段老化，加上機器設備擺放得非常擁擠，機房溫度很高，我們面臨著機器設備受損或者出現突發故障的潛在威脅。”

　　“建設綠色數據中心首先要建設安全的IT基礎設施架構，這和蓋樓是一個道理，穩定的地基會帶來‘更高的回報’(樓層可以蓋得很高、很穩定)。無論從數據安全，還是設備安全上來講，這都是非常關鍵的。”中國再保險集團數據中心某工程師如此認為。

　　我們的調查統計與這位工程師的觀點相同，企業CIO們對于數據中心的基礎架構的安全有較高的關注度。有15%的被訪企業認為，他們最亟待解決的問題是建立安全的IT基礎架構。此安全性并不單指防火墻、IPS/IDS、入侵檢測以及防病毒等網絡安全防范措施。實際上，信息系統的可靠性、穩定性和可用性，以及硬件與軟件系統之間的適用性也是他們所關注的重點。”

　　很多CIO都或多或少地意識到高能耗帶來的問題。然而，值得注意的是，從我們調查的結果來看，只有不到5%的被訪企業，可以清楚地說出數據中心的電費支出，絕大多數的企業均表示“不清楚”。比如，在制造業中，僅雅戈爾集團表示，其數據中心的電費一年的支出大約10萬元，其余均表示“不清楚”。

　　針對這種情況，某業內知情人士分析說，目前多數企業的電費支出是統一由行政部門負責的，數據中心對電費支出幾乎不承擔任何責任，這在一定程度上將對數據中心的節能降耗形成阻力。

　　綠色: 被認知和被接受

　　被訪企業對綠色數據中心有較高的認同度。受訪的企業中有43%的CIO明確表示，了解并認同“綠色數據中心”。金融、電信、能源三大行業的被訪企業對“綠色數據中心”的認知度和認同度明顯高于總行業的平均值，其中金融為55%、電信為55%、能源為53%，均高出平均值10個百分點以上。

　　“綠色數據中心”從概念提出到各IT廠商的相繼跟進，也就不到一年的時間。但是在這樣一個節能環保的大趨勢下，在各IT廠商的推動下，綠色數據中心從“起點”很快升至“沸點”: 無論是從芯片級入手提升服務器性能，還是改進基礎軟件架構效率，或者是改善機房基礎設施環境，IBM、惠普、Sun、戴爾等 IT巨頭紛紛提出各自的綠色方案，并且招數迭出。

　　比如，IBM很早就開始致力于節能降耗數據中心解決方案的研究，從納米級的芯片技術到每年新建60萬平方米的數據中心，從降低IT設備能耗到推出能源冷卻裝置，IBM的綠色理念可謂滲透到數據中心的每一個環節。隨著IBM每年投資10億美元的“綠色創新工程”計劃的浮出水面，以及各式新型冷卻技術的提出，IBM“押寶”綠色數據中心的信心越來越堅定。

　　IT廠商群情激揚，用戶端是何態度呢？調查的結果多少讓我們感到意外。雖然“綠色數據中心”概念剛剛提出，而且廠商針對此概念的推廣還沒有大規模展開，但依然有43%的用戶明確表示，認同“綠色數據中心”概念。

　　很顯然，“綠色數據中心”已經在用戶中有了較好的親和力，尤其是金融、電信、能源三大行業的被訪企業對“綠色數據中心”的認知度和認同度明顯高于總行業的平均值，其中金融和電信均為55%，高出平均值12個百分點; 能源為53%，高出平均值10個百分點。

　　“企業CIO也應當與時俱進，學習一些先進的技術和知識，我一直很關注綠色數據中心，并與很多IT廠商保持了很好的關系。”均瑤集團信息總監吳大為說。記者也了解到，那些對綠色數據中心認知度很高的企業，一般都與IT廠商有著較好的合作關系。

　　但也有極個別的被訪企業認為，“綠色數據中心”只是IT廠商的新一輪炒作，對于企業沒有什么實際意義。

　　就整體目標而言，企業用戶大多認為綠色數據中心可以在降低IT使用成本、減少污染、更加環保、提高IT運營效率幾方面改善企業的運營。其中43%的被訪的CIO認為，綠色數據中心可能降低IT使用成本。

　　但值得注意的是，有19%的企業表示，對于綠色數據中心能給企業運營帶來的改善表示“不清楚或不確定”。記者分析認為，這一方面是因為綠色數據中心的概念及其確切的內涵還不為用戶們所了解; 另一方面是因為企業變得越來越冷靜，對于新的概念、新技術和新的解決方案保持著一種謹慎的態度。

　　效果: 被關注和被質疑

　　調查發現，43%的被訪對象認為，其對綠色數據中心的建設需求并不明確; 有20%的被訪對象認為，構建綠色數據中心的最大障礙是沒有足夠的資金預算; 另有18%的被訪對象認為，購買節能環保產品并不合算——在用戶需求尚不太明確、廠商沒有很成熟的產品和應用的情況下，綠色數據中心推廣面臨諸多障礙。

　　一些被訪對象由于對綠色數據中心概念的內涵并不甚了解，因此對“綠色數據中心”是否真正能達到其要求心存疑慮。網通甘肅分公司有關人士就認為: “綠色節能的產品不一定能帶來很好的安全可靠性，或者成本的降低。”

　　大多數的企業都認為，企業要選擇綠色數據中心，必然要為節能、環保產品付出比普通產品更高昂的價格，而這些節能環保產品是否真的能“物有所值”或者說“名副其實”，他們并不太肯定。

　　有61%的企業在構建綠色數據中心時最大的疑慮是“產品是否真正能實現節能和環保”。上海一家電信公司數據中心的總經理憤憤地說:“刀片服務器、虛擬化技術、高性能計算以及其他一些先進技術和方案，能用的我們都用過，但是這些并沒有給我們企業的節能降耗帶來實質性的改善。”

　　盡管很多用戶對“綠色效果”產生質疑，然而，我們從上述言論中不難觀察到，用戶們期望真正的“綠色”。“我們不可能僅僅因為能耗問題，在不考慮數據的安全性和投入成本的情況下，將其替換為一些能耗低、或是更高級的產品。” 中國再保險集團數據中心某技術人員指出，“綠色數據中心的概念的確很好，但就目前來講，實現起來非常難。”

　　實際上，記者在采訪中發現，像金融、電信這樣“不愁錢”的行業，他們更關注產品的性能和安全性、穩定性。在金融、電信行業已經逐步完成數據大集中、建設企業級數據中心之后，這些大型和超大型的數據中心的風險也被集中和放大，而如何保障業務的連續性成為CIO們最為關注的問題。因此，企業在建設綠色數據中心時，對于產品的穩定性和可靠性要求很高。深圳電信相關人士就認為，“在硬件基本性能指標滿足的前提下，誰最穩定、最便宜就買誰的。”

　　在通過與100位CIO交談后，記者發現，其實絕大部分企業都面臨著重建、改建或者是擴建數據中心的問題。無論以何種方式改善數據中心，都涉及到采購設備這一環節，然而“綠色節能產品”要進入用戶們的采購清單中，尚屬不易。

　　中石化總工程師吳正宏向記者表示: “對于關鍵應用，我們首先要看是否滿足我的處理能力要求; 其次是看誰的設備更可靠、更穩定; 然后才是服務和能耗問題。我們肯定不會把能耗放在采購的第一位。能耗很低，但是不能滿足我的計算需求，不行; 能耗很低，但是性能不穩定，總是出毛病，也不行; 設備出了毛病，技術支持不及時，更不行。”

　　面對上述用戶的諸多言論，能耗問題好像變得微不足道，并不能給企業帶來效益。但“綠色”真的只是一種概念鼓吹、沒有效果嗎？“其實不然。”中國石油集團研究院(BGP)數據處理中心總工程師賴能和曾算過一筆賬: 從BGP的實際情況來說，如果要達到10000CPU的計算能力，考慮空間、照明、人員等環境因素和制冷設備冗余，總共需要HIROSS 99UA專業空調22臺，約600萬元的投資，另外還有2000萬元的UPS及其他輔助設備投資。因為降耗節能是其數據中心非常關心的一個問題，BGP近幾年已投入1300多萬元，進行資源優化配置、技術改造，收到了近億元的經濟效益。

　　何處破冰？

　　對于企業數據中心來說，所有的數據存儲和計算能力都基于各種IT設備，而每個數據中心的發展現狀、能力水平也決定了企業能夠在多大程度上保障其自身業務的高效運行。

　　那么，數據中心建設和管理的現狀如何？用戶都在關注什么樣的新技術、新產品？而在建設和管理數據中心時，用戶最關注的點又是什么？

　　呼喚整體綠色方案

　　由于綠色數據中心的建設是一項系統、復雜、高難度的工程，因此企業在構建綠色數據中心時，對解決方案提供商有著很強的依賴性。一方面，在原有的老數據中心的升級和改造中，希望借助IT方案商為其提供最佳的優化治理方案; 另一方面，對于新建的數據中心，用戶更是希望看到在性能、安全、節能、環保、成本等多方面都能做到最優化的完整的解決方案。

　　銀聯金融認證中心相關人士就呼吁，在數據中心改建的時候，希望廠商能分別提出解決方案，但是在新建的時候，希望廠商能提供完整的解決方案。

　　針對部分用戶抱怨自己做了改善但能耗依然沒有下降的說法，有業內專家指出，這可能是因為這些企業沒有針對自身做一個徹底的改善，只改頭不改尾的方式，就好比一個衣衫襤褸的人，即便是穿上一雙漂亮的鞋子，也不會改變整體形象一樣。

　　調查顯示，61%的企業希望廠商提供整體綠色解決方案。因為，到目前為止，大多數關于綠色技術的努力都集中在某一點的解決方案上，而這也正是“綠色”不被用戶廣泛接受的原因之一。

　　北京市科學技術學會認為，“我們目前不會對綠色數據中心進行投入，要等到技術成熟、有成功案例時才會考慮。”中山證券公司也持相同觀點。

　　用戶正在變得更加理性，他們不再會緊跟IT廠商所提出的理念，也不再會為一些他們認為“不實在”的技術和產品買單。目前來看，綠色數據中心還沒有很好的應用案例，因此客戶在一段時間內都會持觀望態度。

　　中國氣象信息中心總工程師洪文董認為，建設節能型的數據中心最關鍵的一步就是要考慮到機房的擴展能力，這里面除了包括各設備的擴容量，還包括機房本身的擴展能力。根據中國氣象多年來設計數據中心的經驗，起碼要保證數據中心有至少5年的擴展能力，才能在新技術和新產品出現時迅速跟上。

　　虛擬化和刀片受歡迎

　　“把幾十臺計算機變成一臺計算機，可以大幅減少供電、冷卻、布線及管理等方面的支出。虛擬機耗用的處理功能是物理計算機的5%～10%，且虛擬化技術通常能讓企業的應用系統運行得更快而不是更慢。”中石化總工程師吳正宏說。

　　目前，虛擬化已經成為IT業最熱門的技術之一，越來越多的IT廠商加入到虛擬化的潮流中來，而隨著虛擬化技術的不斷成熟，用戶端逐漸認識到虛擬化技術對于企業IT系統的貢獻，虛擬化正逐漸從概念走向實用。計世資訊認為，虛擬化技術使傳統的企業IT基礎架構正在逐步向虛擬化的IT環境演變。

　　我們的調查也顯示，在選擇什么樣的技術構建綠色數據中心時，55%的受訪企業選擇了對服務器和存儲實施虛擬化技術。金融和政府的數據中心對服務器、存儲虛擬化技術的關注度最高，分別達到了75%和62.5%。廈門勞動與社會保險管理中心認為，“在有安全性保證的前提下，服務器、存儲的虛擬化技術是一種比較好的方案。”

　　除了虛擬化技術，多核、提高CPU主頻，以及選擇刀片服務器等都受到用戶較大程度的關注。IDC對全球市場的調查顯示，刀片服務器會在市場占有率中越來越多。有用戶指出，使用刀片的優勢是其占地空間的減少以及易管理性。數百臺PC服務器或塔式服務器幾乎要占用幾百平方米的面積，但是改成刀片服務器，同樣的處理能力，幾個普通機架的位置就夠了; 再有，刀片服務器類似于一個符合工業標準的小機房，若干臺小的服務器放在一個單元里面，只接入一條網線就可以了，對機房的管理者來說，更加方便了。

　　然而也有用戶指出，刀片服務器主要的優勢并不在節能，而是在空間節省上。刀片服務器現在價格偏貴，并且沒有一個相關的技術標準，各大廠商各自為政，對企業的安全運營造成了一定的威脅。

　　建設機房設施有講究

　　您是否看到過這樣的數據中心機房: 玻璃外墻、帶明窗，內部既寬敞又明亮，但這樣的機房在降低外界熱輻射和熱滲透方面的效率非常之低，應該不算合格機房。如果您深入到機房內部，可能還會發現更大的問題: 有的區域設備密度極大，原先的空調、UPS面臨超載，急需添置新設施; 有的區域設備密度則很小，空調、UPS的負荷又嚴重不足。甚至還有這樣的情況: 有的區域空調在制冷，有的區域空調在制熱; 前一排機柜散發出來的熱量被后一排的機柜吸收，冷熱氣流混合無疑會使空調制冷效率降低。

　　均瑤集團信息中心總監吳大為就向記者介紹，均瑤第一次設計數據中心時就犯了上述的諸多錯誤。但今年他們在遷移數據中心時，果斷地接受了專業人士的指導: 把看似漂亮的玻璃外墻變成了保溫的墻體材料; 把排成兩排的機柜改成了面對面擺放; 把根據主觀意識分散擺放在天花板上的3臺空調，改變成依次擺在兩排機柜的中間; 并且把傳統的UPS電源換成了可擴容的模塊化UPS。

　　據吳大為分析，僅基礎設施的重新部署就在很大程度上節省了能量，原來3臺空調同時運行，機房的降溫力度也不是很大，現在只需兩臺空調運行即可。

　　其實，除了基礎設施的良好部署對數據中心很重要之外，設計好數據中心的氣流組織也很關鍵。很多數據中心管理人員向記者介紹，他們的空調都是晝夜不停地轉，但是機房內的溫度就是降不下來。為什么？難道是空調本身的制冷問題嗎？

　　其實并不見得。據專家介紹，數據中心的情況與氣流組織密切相關，地板出風口的位置、尺寸大小、地板高度、地板下線纜線槽的密集程度、機柜高度、天花板高度等因素都會影響氣流的輸送。這樣，就需要在合理設計中下功夫。比如讓地板有足夠的高度，以減少送風過程中的阻力，保持靜壓; 減少線槽或改從天花板走線，以減小冷空氣在地下流動中的阻力; 出風口的位置和大小根據機柜的冷量需要配置等等，以此達到降耗。

　　在上海眾多的5星級酒店中，上海瑞吉紅塔大酒店并不是業績最好的一個，但它確實是能耗比最低的一個，比上海5星級酒店的平均能耗低3個百分點，而其能耗的降低就是對氣流組織的合理設計。

　　目前，一種應用傳感器來降低能耗的技術正在流行。該方案以傳感器為主、以風扇為輔，來監控數據中心的過熱點，隨后又對流向機架的冷卻氣流和返回到機房空調機(CRAC)入口的廢熱氣體進行動態管理。

　　專家介紹，在每一排服務器下散布著多個傳感器，當這些傳感器判斷出室內總溫度已達到某一值時，就會通知同一排服務器遠端的風扇增加冷氣量，以此來降低機房或服務器的溫度。