數(shù)據(jù)中心的那些規(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的同時(shí)，也消耗了巨大的能量早已經(jīng)不是什么秘密了。但是，盡管我們對(duì)于數(shù)據(jù)中心的這些基礎(chǔ)設(shè)施及其規(guī)?；幚砟芰Φ寞偪裨鲩L(zhǎng)存在著依賴(lài)，事實(shí)證明，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(guó)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(guò)去的五年中，美國(guó)的數(shù)據(jù)中心的容量需求大幅增長(zhǎng)，但總的數(shù)據(jù)中心能源消費(fèi)的增長(zhǎng)幅度卻并不大。該項(xiàng)調(diào)研是首次對(duì)全美國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)近十年來(lái)的能源使用情況的全面分析。
根據(jù)這項(xiàng)研究顯示，在2014年，全美國(guó)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(guó)能源消費(fèi)總量的2%。這相當(dāng)于該年度約640萬(wàn)戶(hù)美國(guó)普通家庭能源消耗的數(shù)量。而從2010年至2014年，全美國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)總能耗增長(zhǎng)了大約4%，該能耗較之前一個(gè)五年可以說(shuō)是發(fā)生了巨大的變化，在此期間，全美國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)總能耗增長(zhǎng)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(zhǎng)了近90%。
根據(jù)這項(xiàng)由美國(guó)能源部與來(lái)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，效率的提高已經(jīng)在控制整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的能源消費(fèi)增長(zhǎng)速度方面發(fā)揮了巨大的作用。如果沒(méi)有這些效率的提升，仍然停留在2010年的能效水平的話(huà)，整個(gè)數(shù)據(jù)中心會(huì)消耗接近400億千瓦時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)他們?cè)?014年執(zhí)行相同的工作量所消耗的能源。
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(guó)總的數(shù)據(jù)中心的能源消耗量將增長(zhǎng)4%，他們預(yù)測(cè)未來(lái)五年的能源消耗量的增長(zhǎng)率與過(guò)去五年是相同的，將達(dá)到約730億千瓦時(shí)。
上面這幅圖表顯示了從2000年到2020年，全美國(guó)數(shù)據(jù)中心總的能源消耗的增長(zhǎng)情況。其還說(shuō)明了如果該行業(yè)并沒(méi)有自2010年以來(lái)采取任何相應(yīng)的效率提升措施的話(huà)，整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗增長(zhǎng)將如何更快。(數(shù)據(jù)來(lái)源：美國(guó)能源部，勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室)
能耗增速放緩
在世紀(jì)之交，圍繞著數(shù)據(jù)中心的能耗情況逐漸開(kāi)始引起了很多公眾的關(guān)注。隨著互聯(lián)網(wǎng)是快速發(fā)展，許多人開(kāi)始詢(xún)問(wèn)其在國(guó)家能源使用大局中所扮演的角色的問(wèn)題。
許多人，包括政府部門(mén)的官員們，也紛紛開(kāi)始敲響了警鐘，擔(dān)心互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)能耗的持續(xù)增長(zhǎng)將很快將成為一個(gè)大問(wèn)題。這些擔(dān)憂(yōu)很快就由于煤炭集團(tuán)的游說(shuō)而變得愈演愈烈。這些煤炭集團(tuán)資助了一些動(dòng)機(jī)可疑的“專(zhuān)家”們所進(jìn)行的偽科學(xué)研究。他們表示，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的能耗已經(jīng)失去了控制，而如果社會(huì)希望其得到繼續(xù)的生長(zhǎng)的話(huà)，那么繼續(xù)關(guān)閉燃煤發(fā)電廠是不明智的。
美國(guó)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(guó)會(huì)報(bào)告中，可以說(shuō)是對(duì)這方面不斷升溫的關(guān)注的響應(yīng)。其結(jié)果表明：的確，數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施消耗了大量的能源，而且能源的消耗還在繼續(xù)迅速增長(zhǎng)，但問(wèn)題并沒(méi)有上述研究“專(zhuān)家”們所描述的那樣嚴(yán)重。
“DOE最新的研究…真的是對(duì)于全美國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的能源使用情況在某些方面的首次量化?！泵绹?guó)能源部的勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究科學(xué)家、及最新研究報(bào)告的主要撰稿人Arman Shehabi在接受Data Center Knowledge網(wǎng)站的記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示說(shuō)。
這些2008年、及今年的調(diào)研報(bào)告的撰稿人們所沒(méi)有預(yù)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(zhǎng)曲線(xiàn)從2008年到現(xiàn)在的扁平化。這是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(zhǎng)的速率則相當(dāng)穩(wěn)定。”他說(shuō)。 “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?！?/p>
更少的服務(wù)器
關(guān)于該能耗增長(zhǎng)曲線(xiàn)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(méi)有如過(guò)去一樣快速增長(zhǎng)。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(lái)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(guò)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(gòu)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(guò)去五年，每年的服務(wù)器出貨量增長(zhǎng)速度下降到5%，部分原因是由于2008年以來(lái)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(lái)，每年的服務(wù)器出貨量增長(zhǎng)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。
超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的因素
從過(guò)去的十年至今，我們也同時(shí)看到了超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的趨勢(shì)開(kāi)始興起，龐大的基礎(chǔ)設(shè)施被設(shè)計(jì)用于大限度的提升效率。而這些都是由云服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)巨頭所打造的，包括諸如谷歌，F(xiàn)acebook，微軟和亞馬遜，以及數(shù)據(jù)中心提供商，專(zhuān)注于設(shè)計(jì)和建設(shè)數(shù)據(jù)中心并租賃給他人的服務(wù)商。
根據(jù)美國(guó)能源部的研究，占到每年3%的年度出貨量增長(zhǎng)的服務(wù)器中的絕大部分都已經(jīng)進(jìn)入了超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。云服務(wù)巨頭們已經(jīng)創(chuàng)造了一種科學(xué)，以大限度地提高服務(wù)器的利用率和數(shù)據(jù)中心的效率，并使其成為了整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)整體能源使用量減緩的一大重要的方式;而數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商在他們的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)效率、設(shè)備功能和冷卻方面也取得了巨大的改善。這兩方面的因素都很好的激勵(lì)了數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們積極的提高效率，因?yàn)槠渲苯佑绊懙剿麄兊睦麧?rùn)。
企業(yè)組織機(jī)構(gòu)在云中、以及在數(shù)據(jù)中心提供商的基礎(chǔ)設(shè)施中所部署的應(yīng)用程序的量也開(kāi)始不斷增長(zhǎng)。根據(jù)Uptime Institute最新的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，企業(yè)自有的數(shù)據(jù)中心托管了當(dāng)今企業(yè)組織71%的IT資產(chǎn)，20%的IT資產(chǎn)是由數(shù)據(jù)中心提供商托管，剩下的9%則是在云中托管。
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