摘要：眾所周知，數(shù)據(jù)中心的能源消耗是巨大的，然而這些規(guī)模龐大、但卻其貌不揚(yáng)的建筑在成為全球經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)大引擎，并為經(jīng)濟(jì)動(dòng)脈源源不斷的輸送血液，我們對(duì)于數(shù)據(jù)中心的這些基礎(chǔ)設(shè)施及其規(guī)模化處理能力的瘋狂增長存在著依賴，然而從整體而言，數(shù)據(jù)中心行業(yè)提高能源效率作為其規(guī)?；瘮U(kuò)展的能力則是非凡的。

根據(jù)美國政府近期所公布的一項(xiàng)最新的數(shù)據(jù)中心能源使用情況的調(diào)研結(jié)果顯示，在過去的五年中，美國的數(shù)據(jù)中心的容量需求大幅增長，但總的數(shù)據(jù)中心能源消費(fèi)的增長幅度卻并不大。該項(xiàng)調(diào)研是首次對(duì)全美國數(shù)據(jù)中心行業(yè)近十年來的能源使用情況的全面分析。

根據(jù)這項(xiàng)由美國能源部與來自斯坦福大學(xué)、西北大學(xué)和卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的研究人員共同進(jìn)行的能源合作研究顯示，在2014年，全美國數(shù)據(jù)中心行業(yè)共計(jì)消耗了大約700億千瓦時(shí)的電力資源，占全美國能源消費(fèi)總量的2%。這相當(dāng)于該年度約640萬戶美國普通家庭能源消耗的數(shù)量。而從2010年至2014年，全美國數(shù)據(jù)中心行業(yè)總能耗增長了大約4%，該能耗較之前一個(gè)五年可以說是發(fā)生了巨大的變化，在此期間，全美國數(shù)據(jù)中心行業(yè)總能耗增長了24%，而其甚至較之本世紀(jì)最初的五年的能耗也發(fā)生了一個(gè)更大的變化，彼時(shí)的能源消耗增長了近90%。

根據(jù)該項(xiàng)研究預(yù)測(cè)，在2010年到2020年之間，能源效率的提升將幫助節(jié)省6200億千瓦時(shí)的能源。研究人員預(yù)計(jì)，從現(xiàn)在到2020年，全美國總的數(shù)據(jù)中心的能源消耗量將增長4%，他們預(yù)測(cè)未來五年的能源消耗量的增長率與過去五年是相同的，將達(dá)到約730億千瓦時(shí)。

能耗增速放緩

隨著互聯(lián)網(wǎng)是快速發(fā)展，圍繞著數(shù)據(jù)中心的能耗情況逐漸開始引起了很多公眾的關(guān)注。美國能源部(DOE)首次決定嘗試量化數(shù)據(jù)中心行業(yè)到底消耗了多少能源，其結(jié)果報(bào)告發(fā)表在2008年的國會(huì)報(bào)告中，可以說是對(duì)這方面不斷升溫的關(guān)注的響應(yīng)。其結(jié)果表明：數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施的確消耗了大量的能源，而且能源的消耗還在繼續(xù)迅速增長。

而讓人沒料到的是：整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)能源使用總量的增長曲線從2008年到現(xiàn)在的扁平化。美國能源部的勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的研究科學(xué)家Shehabi和他的同事們?cè)诜治鲎钚碌恼{(diào)研數(shù)據(jù)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的最大的驚喜。

“整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)能源使用總量的增速正在放緩，而現(xiàn)在增長的速率則相當(dāng)穩(wěn)定。”他說。 “現(xiàn)在，數(shù)據(jù)中心需要處理更多的業(yè)務(wù)量，數(shù)據(jù)中心的處理能力則更高效了。”

更少的服務(wù)器

關(guān)于該能耗增長曲線扁平化有一份完整的因素清單列表，但其中最為明顯的因素是：數(shù)據(jù)中心所部署的服務(wù)器的數(shù)量沒有如過去一樣快速增長。服務(wù)器已經(jīng)變得更為強(qiáng)大且更加有效，該行業(yè)已經(jīng)想出了各種不同的方法來充分利用每臺(tái)服務(wù)器更多的總?cè)萘?，而其中最主要的方法便是通過服務(wù)器虛擬化，該方法使得一臺(tái)單一的物理服務(wù)器能夠托管許多的虛擬機(jī)。

該研究報(bào)告援引市場(chǎng)研究公司IDC的服務(wù)器出貨量估計(jì)，在2000年至2005年間，企業(yè)每年所采購的服務(wù)器的數(shù)量都比上年度的服務(wù)器的平均數(shù)量增加了15%。在這五年間，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器的部署總量只增加了一倍。

在過去五年，每年的服務(wù)器出貨量增長速度下降到5%，部分原因是由于2008年以來的市場(chǎng)大跌崩潰，同時(shí)也是由于在此期間出現(xiàn)的服務(wù)器虛擬化。自2010以來，每年的服務(wù)器出貨量增長下降到3%，而研究者預(yù)計(jì)其將繼續(xù)維持在這一水平直到至少2020年。

效率也不是最終的答案

雖然數(shù)據(jù)中心行業(yè)作為一個(gè)整體已經(jīng)在設(shè)法盡量使其能源使用的增長曲線扁平化，但更重要的是要記住：現(xiàn)有的軟件中的相當(dāng)大的一部分，仍運(yùn)行在非常低效的數(shù)據(jù)中心中，某些小企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施是在十年前或更早的時(shí)候所建立的，而這些IT基礎(chǔ)設(shè)施還需要繼續(xù)用于支持醫(yī)院，銀行，保險(xiǎn)公司等等的應(yīng)用程序。

“這些規(guī)模非常小的數(shù)據(jù)中心的效率問題無疑是迫切需要解決的問題。”Shehabi說。 “即使他們發(fā)展的速度不是很快...但在這些數(shù)據(jù)中心仍然擁有數(shù)以百萬計(jì)的服務(wù)器，而這些服務(wù)器的運(yùn)行都非常低效。”展望未來，找尋到一種方法要么能夠使得這些較小規(guī)模的數(shù)據(jù)中心變得更高效;要么用高效的超大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施來替換它們將是非常重要的。

而較之美國能源部的第一份數(shù)據(jù)中心行業(yè)調(diào)研報(bào)告，最新的調(diào)研結(jié)果則是相當(dāng)令人鼓舞的。當(dāng)然，最新的調(diào)研也并未表明，整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)有效地解決了他們?cè)谖磥砜赡苊媾R的能源問題。您的數(shù)據(jù)中心僅僅只能通過幾個(gè)方式來提高效率——您可以通過設(shè)計(jì)出更高效的基礎(chǔ)設(shè)施，并提高服務(wù)器的利用率——而世界上最大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們已經(jīng)在這兩方面做出了相當(dāng)多的努力了，但鑒于數(shù)據(jù)中心服務(wù)的需求不斷增加，而且也沒有跡象表明這種需求將在任何時(shí)候會(huì)有所放緩。“我們只能盡量實(shí)現(xiàn)百分之百的效率。”Shehabi說。

數(shù)據(jù)中心服務(wù)的潛力，目前仍處于一個(gè)初級(jí)階段，而隨著我們目前繼續(xù)實(shí)施了一系列最大化的提高能源利用效率的戰(zhàn)略措施之后，未來的需求可能會(huì)增加。了解這種轉(zhuǎn)變是否會(huì)發(fā)生，何時(shí)可能發(fā)生，以及數(shù)據(jù)中心可以采取何種措施來盡量減少他們的成本和并減少對(duì)環(huán)境影響的方式，將是整個(gè)行業(yè)在今后的重要研究方向。