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百度云计算数据中心的节能和降耗

2014-09-12 00:32
PokerJoker
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  为什么要关注数据中心的节能问题,最根本的因素是考虑成本。成本包括三个方面,第一个是购置相关设备,包括服务、器网络设备,以及其他的一些配件。第二块成本是运营成本,第三块是用电的成本。从这三块成本来看,服务器的购置成本约占其中的一半,也就是说一台服务器假如是三万元,在整个服务器的生命周期里面,要付出约六万元的总价,这就是为什么要关心服务器,关心数据中心节能降耗,以及维护成本的问题。

  那么以单体10万台服务器规模的数据中心来算,PUE每降0.1,百度每年节约一千万元的成本。通过多年的摸索和探索,百度自建了自己的数据中心,百度数据中心的PUE由传统的2.5左右,降到了现在的1.3。

  百度已成长比较大型的企业,国家各个部门对百度的期望也很高,百度的搜集引擎不仅仅是公司的盈利手段,更已经成为一种非常重要的社会资源。在十多年的高速发展中,百度在各个方面所做出的各种努力,对社会起到了积极的示范效应,数据中心的节能建设就是其中一个方面。

  传统的数据中心是比较粗放型的,它表现在有很多的冗余设备以及设备的负载偏低,制冷设备的利用率比较低,这造成了资源浪费。一个方面,是设备本身的浪费,通常采用的是标准化的服务器。标准的服务器里面有很多的设备是业务所不需要的;另一个方面,浪费了大量的电能。

  一般来讲,在传统的数据中心统计中,一个服务器利用率不到20%,而云计算时代的数据中心,就是要充分利用每一台服务器的能力。

  首先,在服务器方面,首先采用定制化的硬件。定制化就是把在标准服务器里,业务所用不到的那些设备去掉,同时利用一些高效的设备,以替代传统的设备。

  其次,我们采用平衡设计方式。在服务器平衡设计方面,目前流行的一个趋势就是多核高频率服务器,但是如果仅是CPU的频率很高,而磁盘、IO的能力还很低,这样就会导致了CPU能力的浪费。在设计服务器的时候,通常会针对不同业务,对CPU、IO设备等进行均衡设计。

  第三,将多台服务器集中放在一个机柜里面。原来每一个服务器都有自己的电源、风扇。而把几十台服务器集中到一个ROK里头,然后用一个大的风扇、大的电源,对这些服务器进行集中供电、集中散热。这样,作为一个单个服务器来讲,平均能耗就降低很多。

  第四,采用了直流高压供电。这种供电方式省去了两个转换,第一个是在UPS阶段的转换,第二个就是在服务器环节的转换。因为每次转换都是有这个电能损耗的,损失的电能是10%左右。而采用了高压直流供电之后,就没有了这10%的损耗。

  第五,在辅助设备方面,辅助设备主要是制冷设备。前面两个方法都是从硬件方面解决性能问题,还从软件架构层面提高了服务器的使用效率。提高效率的手段主要是两个方面:资源池化和单点多任务化。

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