當(dāng)你聽到“綠色”這個(gè)詞時(shí)，你會(huì)想到什么？您會(huì)立即認(rèn)為這可能與環(huán)境有關(guān)。是的，“綠色”這個(gè)詞已經(jīng)成為環(huán)保的代名詞。當(dāng)我們談?wù)摼G色數(shù)據(jù)中心時(shí)也是如此。綠色數(shù)據(jù)中心是一種部署環(huán)境友好型基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)中心設(shè)置。
為什么我們要求數(shù)據(jù)中心是綠色的？
答案很簡(jiǎn)單——拯救環(huán)境。
隨著世紀(jì)之交世界開始數(shù)字化，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用程序處理的需求導(dǎo)致了復(fù)雜的計(jì)算硬件架構(gòu)。然而，這些由大容量服務(wù)器組成的硬件架構(gòu)對(duì)環(huán)境造成的危害超出了預(yù)期。
這些服務(wù)器托管在數(shù)據(jù)中心中，預(yù)計(jì)將為服務(wù)器提供最佳工作條件。為此，數(shù)據(jù)中心消耗了全球電力的很大一部分。這種電力會(huì)導(dǎo)致碳排放，從而導(dǎo)致全球變暖和環(huán)境惡化。
來(lái)自全球各地的專家一直在尋找通過可持續(xù)能源降低功耗來(lái)減少數(shù)據(jù)中心碳足跡的方法。
此外，采用綠色數(shù)據(jù)中心也有其財(cái)務(wù)優(yōu)勢(shì)。根據(jù) Supermicro 的年度綠色數(shù)據(jù)中心報(bào)告，數(shù)據(jù)中心每年可以節(jié)省高達(dá) 38 工廠的能源成本和 350 噸電子垃圾。
讓我們深入探討傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的一些挑戰(zhàn)，以及如何在優(yōu)化效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。
碳足跡
據(jù)Nature報(bào)道，數(shù)據(jù)中心的碳排放量占總碳排放量的 0.3%。
這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)中心利用電力等不可再生能源來(lái)運(yùn)行服務(wù)器和支持基礎(chǔ)設(shè)施。他們還為用作備用電源的發(fā)電機(jī)使用燃料。這些能源通常會(huì)隨著甲烷和二氧化碳等溫室氣體的有害排放而增加數(shù)據(jù)中心的碳足跡。
綠色數(shù)據(jù)中心試圖通過實(shí)施利用地球上豐富的可再生能源（如水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能）的解決方案來(lái)解決全球能源危機(jī)。利用這些能源發(fā)電可顯著降低對(duì)燃料的依賴，這對(duì)于減少碳足跡和維持環(huán)境至關(guān)重要。
2019 年，F(xiàn)acebook宣布使用 75% 的可再生能源為其數(shù)據(jù)中心供電。
這是通過利用周圍景觀的環(huán)保數(shù)據(jù)中心架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過考慮自然資源的可用性來(lái)選擇數(shù)據(jù)中心位置。然后，太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)、風(fēng)車等的基礎(chǔ)設(shè)施被設(shè)計(jì)為利用這些資源。
能量消耗
據(jù)估計(jì)，2018年數(shù)據(jù)中心的用電量約占全球用電量的1%（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)世界）。盡管有必要保持?jǐn)?shù)據(jù)中心 24/7 全天候運(yùn)行，但由于資源有限，需要優(yōu)化功耗水平。
綠色數(shù)據(jù)中心為降低功耗而部署的主要解決方案之一是虛擬化。虛擬化服務(wù)器環(huán)境是指通過創(chuàng)建虛擬機(jī) (VM) 來(lái)優(yōu)化服務(wù)器資源。
可以將 VM 視為具有自己的資源和操作系統(tǒng)的虛擬服務(wù)器。因此，可以將一臺(tái)物理服務(wù)器劃分為多個(gè)虛擬機(jī)，供不同用戶同時(shí)使用。因此，在早期使用整個(gè)服務(wù)器來(lái)滿足一個(gè)進(jìn)程的情況下，通過虛擬化，它可以用于適應(yīng)各種進(jìn)程。
另一個(gè)有助于降低功耗的解決方案是云技術(shù)。由于其高度靈活的性質(zhì)，云有助于資源的過度分配。這意味著一個(gè)用戶不使用的資源可以分配給其他用戶，或者完全關(guān)閉，因此他們不使用任何電源。因此，用戶可以擴(kuò)展他們的資源，而無(wú)需數(shù)據(jù)中心合作伙伴添加更多服務(wù)器。
除了這些技術(shù)之外，在綠色數(shù)據(jù)中心使用風(fēng)能、太陽(yáng)能和水力等可再生能源確實(shí)可以顯著降低電力消耗。
熱
如果您曾經(jīng)去過服務(wù)器機(jī)房，您就會(huì)知道這對(duì)數(shù)據(jù)中心和環(huán)境來(lái)說(shuō)是一個(gè)多么嚴(yán)重的問題。服務(wù)器是高容量硬件，每秒處理數(shù)據(jù)負(fù)載，導(dǎo)致它們升溫。
數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)上需要部署一個(gè)分布良好的 HVAC（供暖、通風(fēng)和空調(diào)）系統(tǒng)，以使這些服務(wù)器保持在最佳狀態(tài)。然而，有時(shí)，來(lái)自服務(wù)器的熱量會(huì)在數(shù)據(jù)中心周圍產(chǎn)生熱點(diǎn)，給內(nèi)部工作人員帶來(lái)不便。空調(diào)增加了環(huán)境問題，因?yàn)樗鼈兿拇罅侩娏Σ崃酷尫诺酵獠凯h(huán)境中。
綠色數(shù)據(jù)中心使用先進(jìn)的方法來(lái)利用水和空氣等自然冷卻源來(lái)維持服務(wù)器的最佳溫度。綠色數(shù)據(jù)中心主要使用基于空氣或液體的冷卻系統(tǒng)。
在基于空氣的冷卻系統(tǒng)中，來(lái)自外部的自然空氣被過濾并在數(shù)據(jù)中心周圍均勻循環(huán)。而在基于液體的冷卻中，來(lái)自河流等周邊資源的水用于冷卻數(shù)據(jù)中心。加熱的水變成蒸汽，然后用于發(fā)電。因此，能源被回收用于為數(shù)據(jù)中心提供空調(diào)，從而最大限度地減少有害的環(huán)境影響。
經(jīng)濟(jì)效益
除了綠色數(shù)據(jù)中心保證的眾多環(huán)境效益外，它還使數(shù)據(jù)中心能夠優(yōu)化其成本。盡管為綠色數(shù)據(jù)中心構(gòu)建新一代設(shè)計(jì)需要初始投資，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它將獲得顯著收益。
由于數(shù)據(jù)中心主要使用可再生能源（無(wú)需任何成本），因此運(yùn)行數(shù)據(jù)中心所需的電力和燃料成本顯著降低。此外，綠色數(shù)據(jù)中心實(shí)施了從數(shù)據(jù)中心回收電子垃圾（如硬件設(shè)備）的程序，為他們提供了新的收入來(lái)源。
數(shù)據(jù)中心正在緩慢但肯定地意識(shí)到走向綠色以維持環(huán)境和優(yōu)化預(yù)算的重要性。我們還有時(shí)間開始考慮環(huán)境并采用綠色實(shí)踐，不僅在數(shù)據(jù)中心，而且在我們的日常生活中。
