解析可持续发展的虚拟化数据中心

作者：无名 2009-03-18 17:53:15

云计算

虚拟化数据中心顾名思义是一个能够存放大量数据的Centre，然而随着计算机技术的不断进步，政府、机关、企事业单位等，都在极力打造属于自己的数据中心，信息化时代的到来给人类带来了空前的数据处理效率。

数据中心顾名思义是一个能够存放大量数据的Centre，然而随着计算机技术的不断进步，政府、机关、企事业单位等，都在极力打造属于自己的数据中心，信息化时代的到来给人类带来了***的数据处理效率。人们重视的是如何建设自己的具有竞争力的数据中心，却忽视了一个环保问题，看似没有任何污染的数据中心的背后却是能源的大量消耗。

可持续性数据中心

可持续性发展简单定义：指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。在不考虑可持续性的情况下，数据中心管理者的主要目标有三个：满足其组织机构在计算能力方面的需求、保持计算的可靠性、满足财务预算目标。

实现“绿色化”是一个良好的附加考虑，但通常不是首要目标。负责交换机、安全与数据中心产品线拓展的Cisco副总裁表示，她相信下一代的数据中心(数据中心3.0)将会为企业提供更好的灵活性，并帮助他们降低资本性支出与运营成本。

数据中心3.0有三大主题，即整合、虚拟化与自动化。数据中心的未来趋势是将企业中多个数据中心整合，以减少数量。能耗、冷却、空间，以及大量闲置的服务器是推动这一趋势发展的主导力量。我们的整合目标是提供绿色化的数据中心，并改善资本性支出与运营成本。

最简单的方法就是减少能源消耗，但是实现上，方法有很多种。您可以从设备着手，企业可以在满足日益增长的需要的同时减少能耗，同时保证其电力供应能够有 80%的效率，而不是通常情况下的60%～70%.处理器如果在得到电力供应前效率已经降低，处理器的功效再高也是没有意义的。一般企业内的服务器仅能达到15%～30%的系统处理能力，绝大部分的服务器负载都低于40%，大部分的服务器处理能力并没有得到利用，IT投资回报率偏低。

要考虑改变数据中心的排热方式，排热可以吞噬数据中心40%～50%的能源消耗，而温度提高5度会使能源消耗降低5%。新型的冷却器在能源利用效率上大大提高，因为它们可以更好地提供进入服务器的空气的合理温度，并使热气得以排解。

所以其实，从服务器排出空气的温度比进入服务器的空气温度更为重要。即便这样，冷却通道也不必成为一个肉类冷冻柜。有合理的进风温度和热排放温度，服务器的风扇就不必在没必要时运行，而CRAC也不用那么吃力地运行 —— 在这两种情况下，能源都得到了节省，而服务器也仍然保持***的运行状态。

数据中心大多数服务器的利用率只有5%～15%.服务器***能源的60%常常被闲置浪费。而研究表明，将服务器的利用率提高到50%时，能源使用量只会增加不到5%.提高利用率的***方式就是虚拟化。

但即便是高效运行的数据中心迟早也会到达极限，它的表现形式可能是设备功率到达了***极限、办公室空间局限或者是某设备到了报废的年限。这个时候，企业就有机会为可持续性而进行设计，而不是将原有的设备简单翻新。这时，企业能够以更为全局的观点重新审视问题的所在。一项研究表明，如果企业能够结合节能服务器、虚拟化、不同的冷却类型以及数据中心布局等方面做一些基本改进以改善空气流通，将可以使生产效率提高97%。

虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒。未来，所有的资源都透明地运行在各种各样的物理平台上，资源的管理都将按逻辑方式进行，完全实现资源的自动化分配，而虚拟化技术就是实现它的理想工具。

虚拟化的好处

分区

在一个物理系统中可以支持多个应用程序和操作系统

可在扩展或扩张体系结构中将服务器整合到虚拟机中

计算资源被视为以可控方式分配给虚拟机的统一池

隔离

虚拟机与主机和其他虚拟机完全隔离。如果一个虚拟机崩溃，所有其他虚拟机不会受到影响

虚拟机之间不会泄露数据，而且应用程序只能通过配置的网络连接进行通信

封装

完整的虚拟机环境保存为单个文件;便于进行备份、移动和复制

为应用程序提供标准化的虚拟硬件，可保证兼容性

逻辑虚拟模式

最早的虚拟模式当然是源自IBM大型主机的逻辑分区技术，这种技术的主要特点是，在IBM的大型主机中，每一个虚拟机都是一台真正机器的完整拷贝，只是内存少了点。根据这一概念，一个功能强大的大型主机可以被分割成许多虚拟机。这些虚拟机仅比原来的主机少一点内存资源而已。这一虚拟模式后来被业界广泛借鉴，包括HP vPAR、VMware ESX Server和Xen在内的虚拟技术都是这样的工作原理。

在逻辑虚拟模型中，虚拟机操作系统是整个IBM虚拟机体系结构的“大脑”，包括操作系统和硬件在内的整个系统被称作虚拟机系统(VM System)。每个虚拟机系统都被一个叫做控制程序的程序控制。控制程序除了管理实际的物理硬件，还要为每个系统用户创建一个虚拟机，这种虚拟机是 System /370或System /390系统的全真模拟。IBM虚拟机概念的重点在于：每个用户都可以在他们的虚拟机上运行程序、存储数据，甚至虚拟机崩溃也不会影响系统本身和其他的系统用户。所以，IBM虚拟机模型不仅允许资源共享，而且实现了系统资源的保护。在大型主机上，用户可以选择Basic Mode(基本模式)、Logical Partition(逻辑分区方式)和z/VM(Z虚拟机方式)三种模式来配置系统。

根据相关的研究显示，采用虚拟化技术使各使用者节省了高达70%的硬件成本。因为虚拟化技术可以帮助用户合并多种应用工作负荷，在单个系统上运行多种操作系统环境;优化应用开发，在单一系统上进行测试和开发;提高系统可用性，在系统之间迁移虚拟环境。

对于现在能耗日益紧缺的状况，虚拟化能将IT设施变得更为绿色，举例来讲：如果按照旧有的IT应用，4台服务器分别运行4个应用，每台服务器功耗为 2KW，而每台服务器的资源占用率只有10%，总功耗为8KW;而引入虚拟化技术，将4个应用部署在更高级的服务器上，这样可能让服务器的资源占用率上升至70%，而总功耗仅为4KW。如果对于一个需要采购新设备的企业来说，使用虚拟化技术将会从IT采购成本、能源消耗乃至绿色环保均占有优势。

通过使用虚拟和系统管理这样的技术，客户最多可将管理成本减少40%，将IT利用率提高25%。所以虚拟化确实非作不可!

如今的数据中心在现有技术发展的前提下逐渐开拓可持续发展的绿色环保领域，在现有环境资源紧缺的条件下企业应该更多的考虑如何真正做好可持续发展的数据中心的建设。

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