2007绿色数据中心需求调查

    严重的电力不足，使得机房凸显能耗危机，绿色数据中心概念骤然间从“起点”升至“沸点”。然而，用户对绿色数据中心概念是否接受？哪些技术和产品可以实现绿色数据中心的构建？建设绿色数据中心时面临的主要障碍是什么？在怎样的前提下，用户才会为绿色数据中心买单？ 计算机世界联合IBM、历时两个月、遍访5大行业的100位CIO，发布了《2007绿色数据中心需求调查》，为你揭开谜底。

　　能耗危机

　　“北京网通的皂君庙机房，就因为供电不足的问题，不仅无法扩容，而且出租机架的绝大部分收入都用来付了电费。”北京网通数据中心檀君普直言不讳地对记者说: “北京绝大部分机房的供电都不足。”

　　在数据中心建设方兴未艾的中国，这绝非偶然现象。在本次调查中，仅31%的被访企业明确表示“没有容量不足的问题”。事实上，数据中心电力不足和电费高昂已经成为全球化的问题。据Gartner预测，至2008年年底，全球近一半的数据中心将无法拥有足够的能源和冷却装置，用以支持高密度的服务器和存储设备; 而到 2011 年，数据中心1/3以上的预算将是环境成本。

　　斯坦福大学的一项研究也显示，全球数据中心的能耗在2000～2005年间翻了一番，到2010年将再增75%。该研究以部署在美国的服务器和冷却系统为例，该系统在2005年消耗450亿千瓦时的电力，电费为27亿美元。而2006年全球服务器的能耗达到1230亿千瓦时，电费支出上升至73亿美元。

　　高能耗的问题，使得绿色数据中心概念骤然间从“起点”升至“沸点”。

　　能耗: 被忽视和被低估

　　62%的被访企业认为，其数据中心面临着诸如散热、供电、成本等问题; 23%的被访企业认为，其数据中心供电和散热能力不足，限制了IT基础设施扩展，或无法部署高密度计算设备; 有19%的被访企业认为，其数据中心的耗电量太大，费用无法负担; 有17%的被访企业认为，机房温度过高，影响了计算设备的稳定运行。

　　“原来我们一年的电费就几千元钱，不觉得是一个很重的负担。但现在电费可能翻了上百倍，变成一年100万元，整个机房的开销确实很大。”中石化总工程师吴正宏对记者说，“我们的机房是上个世纪90年代建的，到现在数百台服务器已经摆得密密麻麻，所以节能和环保问题就显得特别地突出。”

　　数据中心的耗电量太大、费用无法负担，的确已经成为CIO们必须面对的棘手问题。江西省电信公司相关人士就向记者坦承: “我们数据中心确实面临耗电量大的问题，但是没有办法解决。”

　　除了飙升的电费之外，最让CIO们感到寝食难安的是，因为供电和散热问题的存在，使得其IT基础设施扩展成为问题。在CIO们认为其数据中心最亟待解决的问题中，23%的被访企业认为，其数据中心供电和散热能力不足，限制了IT基础设施扩展，或无法部署高密度计算设备。另外，有17%的被访企业认为，机房温度过高，影响了计算设备的稳定运行。

　　一位知名证券公司的CIO就对记者说: “因为旧机房的布局和设计不合理，空调和制冷手段老化，加上机器设备摆放得非常拥挤，机房温度很高，我们面临着机器设备受损或者出现突发故障的潜在威胁。”

　　“建设绿色数据中心首先要建设安全的IT基础设施架构，这和盖楼是一个道理，稳定的地基会带来‘更高的回报’(楼层可以盖得很高、很稳定)。无论从数据安全，还是设备安全上来讲，这都是非常关键的。”中国再保险集团数据中心某工程师如此认为。

　　我们的调查统计与这位工程师的观点相同，企业CIO们对于数据中心的基础架构的安全有较高的关注度。有15%的被访企业认为，他们最亟待解决的问题是建立安全的IT基础架构。此安全性并不单指防火墙、IPS/IDS、入侵检测以及防病毒等网络安全防范措施。实际上，信息系统的可靠性、稳定性和可用性，以及硬件与软件系统之间的适用性也是他们所关注的重点。”

　　很多CIO都或多或少地意识到高能耗带来的问题。然而，值得注意的是，从我们调查的结果来看，只有不到5%的被访企业，可以清楚地说出数据中心的电费支出，绝大多数的企业均表示“不清楚”。比如，在制造业中，仅雅戈尔集团表示，其数据中心的电费一年的支出大约10万元，其余均表示“不清楚”。

　　针对这种情况，某业内知情人士分析说，目前多数企业的电费支出是统一由行政部门负责的，数据中心对电费支出几乎不承担任何责任，这在一定程度上将对数据中心的节能降耗形成阻力。

　　绿色: 被认知和被接受

　　被访企业对绿色数据中心有较高的认同度。受访的企业中有43%的CIO明确表示，了解并认同“绿色数据中心”。金融、电信、能源三大行业的被访企业对“绿色数据中心”的认知度和认同度明显高于总行业的平均值，其中金融为55%、电信为55%、能源为53%，均高出平均值10个百分点以上。

　　“绿色数据中心”从概念提出到各IT厂商的相继跟进，也就不到一年的时间。但是在这样一个节能环保的大趋势下，在各IT厂商的推动下，绿色数据中心从“起点”很快升至“沸点”: 无论是从芯片级入手提升服务器性能，还是改进基础软件架构效率，或者是改善机房基础设施环境，IBM、惠普、Sun、戴尔等 IT巨头纷纷提出各自的绿色方案，并且招数迭出。

　　比如，IBM很早就开始致力于节能降耗数据中心解决方案的研究，从纳米级的芯片技术到每年新建60万平方米的数据中心，从降低IT设备能耗到推出能源冷却装置，IBM的绿色理念可谓渗透到数据中心的每一个环节。随着IBM每年投资10亿美元的“绿色创新工程”计划的浮出水面，以及各式新型冷却技术的提出，IBM“押宝”绿色数据中心的信心越来越坚定。

　　IT厂商群情激扬，用户端是何态度呢？调查的结果多少让我们感到意外。虽然“绿色数据中心”概念刚刚提出，而且厂商针对此概念的推广还没有大规模展开，但依然有43%的用户明确表示，认同“绿色数据中心”概念。

　　很显然，“绿色数据中心”已经在用户中有了较好的亲和力，尤其是金融、电信、能源三大行业的被访企业对“绿色数据中心”的认知度和认同度明显高于总行业的平均值，其中金融和电信均为55%，高出平均值12个百分点; 能源为53%，高出平均值10个百分点。

　　“企业CIO也应当与时俱进，学习一些先进的技术和知识，我一直很关注绿色数据中心，并与很多IT厂商保持了很好的关系。”均瑶集团信息总监吴大为说。记者也了解到，那些对绿色数据中心认知度很高的企业，一般都与IT厂商有着较好的合作关系。

　　但也有极个别的被访企业认为，“绿色数据中心”只是IT厂商的新一轮炒作，对于企业没有什么实际意义。

　　就整体目标而言，企业用户大多认为绿色数据中心可以在降低IT使用成本、减少污染、更加环保、提高IT运营效率几方面改善企业的运营。其中43%的被访的CIO认为，绿色数据中心可能降低IT使用成本。

　　但值得注意的是，有19%的企业表示，对于绿色数据中心能给企业运营带来的改善表示“不清楚或不确定”。记者分析认为，这一方面是因为绿色数据中心的概念及其确切的内涵还不为用户们所了解; 另一方面是因为企业变得越来越冷静，对于新的概念、新技术和新的解决方案保持着一种谨慎的态度。

　　效果: 被关注和被质疑

　　调查发现，43%的被访对象认为，其对绿色数据中心的建设需求并不明确; 有20%的被访对象认为，构建绿色数据中心的最大障碍是没有足够的资金预算; 另有18%的被访对象认为，购买节能环保产品并不合算——在用户需求尚不太明确、厂商没有很成熟的产品和应用的情况下，绿色数据中心推广面临诸多障碍。

　　一些被访对象由于对绿色数据中心概念的内涵并不甚了解，因此对“绿色数据中心”是否真正能达到其要求心存疑虑。网通甘肃分公司有关人士就认为: “绿色节能的产品不一定能带来很好的安全可靠性，或者成本的降低。”

　　大多数的企业都认为，企业要选择绿色数据中心，必然要为节能、环保产品付出比普通产品更高昂的价格，而这些节能环保产品是否真的能“物有所值”或者说“名副其实”，他们并不太肯定。

　　有61%的企业在构建绿色数据中心时最大的疑虑是“产品是否真正能实现节能和环保”。上海一家电信公司数据中心的总经理愤愤地说:“刀片服务器、虚拟化技术、高性能计算以及其他一些先进技术和方案，能用的我们都用过，但是这些并没有给我们企业的节能降耗带来实质性的改善。”

　　尽管很多用户对“绿色效果”产生质疑，然而，我们从上述言论中不难观察到，用户们期望真正的“绿色”。“我们不可能仅仅因为能耗问题，在不考虑数据的安全性和投入成本的情况下，将其替换为一些能耗低、或是更高级的产品。” 中国再保险集团数据中心某技术人员指出，“绿色数据中心的概念的确很好，但就目前来讲，实现起来非常难。”

　　实际上，记者在采访中发现，像金融、电信这样“不愁钱”的行业，他们更关注产品的性能和安全性、稳定性。在金融、电信行业已经逐步完成数据大集中、建设企业级数据中心之后，这些大型和超大型的数据中心的风险也被集中和放大，而如何保障业务的连续性成为CIO们最为关注的问题。因此，企业在建设绿色数据中心时，对于产品的稳定性和可靠性要求很高。深圳电信相关人士就认为，“在硬件基本性能指标满足的前提下，谁最稳定、最便宜就买谁的。”

　　在通过与100位CIO交谈后，记者发现，其实绝大部分企业都面临着重建、改建或者是扩建数据中心的问题。无论以何种方式改善数据中心，都涉及到采购设备这一环节，然而“绿色节能产品”要进入用户们的采购清单中，尚属不易。

　　中石化总工程师吴正宏向记者表示: “对于关键应用，我们首先要看是否满足我的处理能力要求; 其次是看谁的设备更可靠、更稳定; 然后才是服务和能耗问题。我们肯定不会把能耗放在采购的第一位。能耗很低，但是不能满足我的计算需求，不行; 能耗很低，但是性能不稳定，总是出毛病，也不行; 设备出了毛病，技术支持不及时，更不行。”

　　面对上述用户的诸多言论，能耗问题好像变得微不足道，并不能给企业带来效益。但“绿色”真的只是一种概念鼓吹、没有效果吗？“其实不然。”中国石油集团研究院(BGP)数据处理中心总工程师赖能和曾算过一笔账: 从BGP的实际情况来说，如果要达到10000CPU的计算能力，考虑空间、照明、人员等环境因素和制冷设备冗余，总共需要HIROSS 99UA专业空调22台，约600万元的投资，另外还有2000万元的UPS及其他辅助设备投资。因为降耗节能是其数据中心非常关心的一个问题，BGP近几年已投入1300多万元，进行资源优化配置、技术改造，收到了近亿元的经济效益。

　　何处破冰？

　　对于企业数据中心来说，所有的数据存储和计算能力都基于各种IT设备，而每个数据中心的发展现状、能力水平也决定了企业能够在多大程度上保障其自身业务的高效运行。

　　那么，数据中心建设和管理的现状如何？用户都在关注什么样的新技术、新产品？而在建设和管理数据中心时，用户最关注的点又是什么？

　　呼唤整体绿色方案

　　由于绿色数据中心的建设是一项系统、复杂、高难度的工程，因此企业在构建绿色数据中心时，对解决方案提供商有着很强的依赖性。一方面，在原有的老数据中心的升级和改造中，希望借助IT方案商为其提供最佳的优化治理方案; 另一方面，对于新建的数据中心，用户更是希望看到在性能、安全、节能、环保、成本等多方面都能做到最优化的完整的解决方案。

　　银联金融认证中心相关人士就呼吁，在数据中心改建的时候，希望厂商能分别提出解决方案，但是在新建的时候，希望厂商能提供完整的解决方案。

　　针对部分用户抱怨自己做了改善但能耗依然没有下降的说法，有业内专家指出，这可能是因为这些企业没有针对自身做一个彻底的改善，只改头不改尾的方式，就好比一个衣衫褴褛的人，即便是穿上一双漂亮的鞋子，也不会改变整体形象一样。

　　调查显示，61%的企业希望厂商提供整体绿色解决方案。因为，到目前为止，大多数关于绿色技术的努力都集中在某一点的解决方案上，而这也正是“绿色”不被用户广泛接受的原因之一。

　　北京市科学技术学会认为，“我们目前不会对绿色数据中心进行投入，要等到技术成熟、有成功案例时才会考虑。”中山证券公司也持相同观点。

　　用户正在变得更加理性，他们不再会紧跟IT厂商所提出的理念，也不再会为一些他们认为“不实在”的技术和产品买单。目前来看，绿色数据中心还没有很好的应用案例，因此客户在一段时间内都会持观望态度。

　　中国气象信息中心总工程师洪文董认为，建设节能型的数据中心最关键的一步就是要考虑到机房的扩展能力，这里面除了包括各设备的扩容量，还包括机房本身的扩展能力。根据中国气象多年来设计数据中心的经验，起码要保证数据中心有至少5年的扩展能力，才能在新技术和新产品出现时迅速跟上。

　　虚拟化和刀片受欢迎

　　“把几十台计算机变成一台计算机，可以大幅减少供电、冷却、布线及管理等方面的支出。虚拟机耗用的处理功能是物理计算机的5%～10%，且虚拟化技术通常能让企业的应用系统运行得更快而不是更慢。”中石化总工程师吴正宏说。

　　目前，虚拟化已经成为IT业最热门的技术之一，越来越多的IT厂商加入到虚拟化的潮流中来，而随着虚拟化技术的不断成熟，用户端逐渐认识到虚拟化技术对于企业IT系统的贡献，虚拟化正逐渐从概念走向实用。计世资讯认为，虚拟化技术使传统的企业IT基础架构正在逐步向虚拟化的IT环境演变。

　　我们的调查也显示，在选择什么样的技术构建绿色数据中心时，55%的受访企业选择了对服务器和存储实施虚拟化技术。金融和政府的数据中心对服务器、存储虚拟化技术的关注度最高，分别达到了75%和62.5%。厦门劳动与社会保险管理中心认为，“在有安全性保证的前提下，服务器、存储的虚拟化技术是一种比较好的方案。”

　　除了虚拟化技术，多核、提高CPU主频，以及选择刀片服务器等都受到用户较大程度的关注。IDC对全球市场的调查显示，刀片服务器会在市场占有率中越来越多。有用户指出，使用刀片的优势是其占地空间的减少以及易管理性。数百台PC服务器或塔式服务器几乎要占用几百平方米的面积，但是改成刀片服务器，同样的处理能力，几个普通机架的位置就够了; 再有，刀片服务器类似于一个符合工业标准的小机房，若干台小的服务器放在一个单元里面，只接入一条网线就可以了，对机房的管理者来说，更加方便了。

　　然而也有用户指出，刀片服务器主要的优势并不在节能，而是在空间节省上。刀片服务器现在价格偏贵，并且没有一个相关的技术标准，各大厂商各自为政，对企业的安全运营造成了一定的威胁。

　　建设机房设施有讲究

　　您是否看到过这样的数据中心机房: 玻璃外墙、带明窗，内部既宽敞又明亮，但这样的机房在降低外界热辐射和热渗透方面的效率非常之低，应该不算合格机房。如果您深入到机房内部，可能还会发现更大的问题: 有的区域设备密度极大，原先的空调、UPS面临超载，急需添置新设施; 有的区域设备密度则很小，空调、UPS的负荷又严重不足。甚至还有这样的情况: 有的区域空调在制冷，有的区域空调在制热; 前一排机柜散发出来的热量被后一排的机柜吸收，冷热气流混合无疑会使空调制冷效率降低。

　　均瑶集团信息中心总监吴大为就向记者介绍，均瑶第一次设计数据中心时就犯了上述的诸多错误。但今年他们在迁移数据中心时，果断地接受了专业人士的指导: 把看似漂亮的玻璃外墙变成了保温的墙体材料; 把排成两排的机柜改成了面对面摆放; 把根据主观意识分散摆放在天花板上的3台空调，改变成依次摆在两排机柜的中间; 并且把传统的UPS电源换成了可扩容的模块化UPS。

　　据吴大为分析，仅基础设施的重新部署就在很大程度上节省了能量，原来3台空调同时运行，机房的降温力度也不是很大，现在只需两台空调运行即可。

　　其实，除了基础设施的良好部署对数据中心很重要之外，设计好数据中心的气流组织也很关键。很多数据中心管理人员向记者介绍，他们的空调都是昼夜不停地转，但是机房内的温度就是降不下来。为什么？难道是空调本身的制冷问题吗？

　　其实并不见得。据专家介绍，数据中心的情况与气流组织密切相关，地板出风口的位置、尺寸大小、地板高度、地板下线缆线槽的密集程度、机柜高度、天花板高度等因素都会影响气流的输送。这样，就需要在合理设计中下功夫。比如让地板有足够的高度，以减少送风过程中的阻力，保持静压; 减少线槽或改从天花板走线，以减小冷空气在地下流动中的阻力; 出风口的位置和大小根据机柜的冷量需要配置等等，以此达到降耗。

　　在上海众多的5星级酒店中，上海瑞吉红塔大酒店并不是业绩最好的一个，但它确实是能耗比最低的一个，比上海5星级酒店的平均能耗低3个百分点，而其能耗的降低就是对气流组织的合理设计。

　　目前，一种应用传感器来降低能耗的技术正在流行。该方案以传感器为主、以风扇为辅，来监控数据中心的过热点，随后又对流向机架的冷却气流和返回到机房空调机(CRAC)入口的废热气体进行动态管理。

　　专家介绍，在每一排服务器下散布着多个传感器，当这些传感器判断出室内总温度已达到某一值时，就会通知同一排服务器远端的风扇增加冷气量，以此来降低机房或服务器的温度。