我們?nèi)找鏀?shù)字化的生活會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大成倍增長(zhǎng)，同時(shí)，也需要增加更多的計(jì)算資源。虛擬化工作負(fù)載可以從IT硬件獲得更多的計(jì)算輸出。雖然這樣的好處幾乎是眾所周知的，且正在被充分利用，但人們對(duì)于虛擬化給數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施所帶來(lái)的影響卻是不甚了解，而且往往忽視了這些影響。

根據(jù)基于高度虛擬化的云計(jì)算環(huán)境的四大潛在影響進(jìn)行數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的優(yōu)化并妥善管理無(wú)疑是數(shù)據(jù)中心經(jīng)理所應(yīng)該考慮的關(guān)鍵因素。正確地管理這些潛在的影響不僅有助于使得您數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)免受影響，而且還可以幫助您顯著延長(zhǎng)這些潛在影響發(fā)揮作用的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)效率的提高。

虛擬化的潛在影響

其中一個(gè)潛在的影響便是由虛擬機(jī)所造成的局部能耗的上升，這就需要增加處理器和內(nèi)存資源，進(jìn)而產(chǎn)生比非虛擬機(jī)更高的能耗。這些虛擬化的、高密度服務(wù)器通常組合在一起創(chuàng)造服務(wù)器機(jī)房的“熱點(diǎn)”，導(dǎo)致了某些冷卻問(wèn)題​​。

為了處理這些熱點(diǎn)問(wèn)題，數(shù)據(jù)中心經(jīng)理可以從更廣泛的領(lǐng)域選擇解決方案。最常用的方法是在整個(gè)服務(wù)器機(jī)房散布高密度設(shè)備。然而，這對(duì)于那些規(guī)模較小或預(yù)算緊張的數(shù)據(jù)中心的經(jīng)理們而言，則可能會(huì)造成空間不足的問(wèn)題。另一種能夠更好地利用更小空間的方式將所有高密度服務(wù)器集中到一處，將虛擬機(jī)整合到一個(gè)機(jī)架或機(jī)架排。使用專(zhuān)門(mén)的空氣冷卻設(shè)備也可以幫助您更好地利用空間，提高效率，并有助于實(shí)現(xiàn)每臺(tái)機(jī)架密度空間的***化。此外，當(dāng)空氣流經(jīng)這些機(jī)架時(shí)，高密度的機(jī)架空間可能可以幫助增加數(shù)據(jù)中心的其余部分的冷卻能力。虛擬化和應(yīng)用程序遷移到云計(jì)算所帶來(lái)的第二個(gè)鮮為人知的變化是電源使用效率(PUE)將惡化的可能性。

優(yōu)化電源和冷卻

如果電力和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施與其在實(shí)施虛擬化之前仍然是一樣的，那么PUE值將會(huì)在服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的物理整合之后惡化。固有的未使用的電源和冷卻能力被稱(chēng)為“固定損耗”，即被電源設(shè)備和冷卻系統(tǒng)所消耗的電源，而非IT負(fù)載所消耗的。電源設(shè)備和冷卻系統(tǒng)越多，固定損耗也就越多。而隨著IT負(fù)載的合并，這些固定損耗所占數(shù)據(jù)中心的總能源使用量的比例就會(huì)較高，PUE值將減少。

為了提高部署虛擬化之后PUE值，并降低成本，數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施效率曲線(xiàn)也必須通過(guò)優(yōu)化電源和冷卻系統(tǒng)，以更好地適應(yīng)新的、較低的負(fù)載能力來(lái)提高。優(yōu)化電源和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該包括下面幾項(xiàng)設(shè)計(jì)元素，以最小化固定損耗，并***限度地提高虛擬化項(xiàng)目的效率：

電源和冷卻容量必須能夠按比例縮放，以匹配負(fù)載變頻驅(qū)動(dòng)器(VFD)的風(fēng)機(jī)和水泵

有更高效率的設(shè)備

冷卻架構(gòu)包含縮短空氣路徑

能力管理系統(tǒng)來(lái)平衡能力需求并確定被困容量

備用面板以減輕機(jī)架空氣冷送風(fēng)與排風(fēng)的混合

盡管有可能帶來(lái)***的影響，降低電力和冷卻能力可能是現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心最難以實(shí)施的措施。在某些情況下，減少這些系統(tǒng)的能力可能是不可行的。例如當(dāng)設(shè)計(jì)不是模塊化的，如果有新的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)時(shí)，或其他系統(tǒng)或操作可能妨礙所需的時(shí)間和能力以減少其容量。在這種情況下，所謂的合理精簡(jiǎn)電源和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的成本可能得不償失，無(wú)法調(diào)整供需。對(duì)于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，較為可行的方案可能包括：

安裝備用面板以減少空氣混合

將機(jī)架定向到單獨(dú)的冷熱通道

安裝氣流遏制系統(tǒng)技術(shù)

調(diào)整風(fēng)扇速度或關(guān)閉制冷機(jī)組

將不需要的不間斷電源(UPS)功率模塊改為可擴(kuò)展的UPS

對(duì)于目前正在設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)中心，合理精簡(jiǎn)整個(gè)電力和冷卻裝置的負(fù)載更有意義。這樣，一旦數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行，在這個(gè)階段意味著前期初始成本較低，和更好的能源效率。

在一家數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施(DCPI)的電氣負(fù)載可以在不同的時(shí)間和地點(diǎn)會(huì)有不同，所以使其能夠從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。然而，高度虛擬化的，基于云的數(shù)據(jù)中心較之非虛擬化的數(shù)據(jù)中心，這可能會(huì)具有較大的負(fù)載變化，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)能問(wèn)題。

為了防止IT負(fù)載的突然變動(dòng)，越來(lái)越多的管理者開(kāi)始自動(dòng)創(chuàng)建虛擬機(jī)。自動(dòng)化可以幫助虛擬化的數(shù)據(jù)中心變得更加容錯(cuò)，通過(guò)有限的用戶(hù)延遲，使一臺(tái)機(jī)器可以讓另一臺(tái)已幾近崩潰的機(jī)器繼續(xù)運(yùn)行。盡管這方面的發(fā)展如此迅猛，虛擬機(jī)也暴露出了負(fù)載潛在的電力和冷卻問(wèn)題​​，并讓負(fù)載處于風(fēng)險(xiǎn)之下。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)軟件可以幫助減輕這些問(wèn)題。

DCIM軟件能夠監(jiān)控和報(bào)告數(shù)據(jù)中心的電源和冷卻系統(tǒng)、IT設(shè)備和DCPI的狀態(tài)。有些DCIM系統(tǒng)可以將這些信息報(bào)告給一臺(tái)虛擬機(jī)管理器。如果沒(méi)有這些信息，虛擬機(jī)管理器幾乎無(wú)法確保虛擬機(jī)正在建立或遷移到一臺(tái)具備電力和冷卻資源的主機(jī)了。更高級(jí)別的防護(hù)性能來(lái)自于DCIM信息和實(shí)施部署建議的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，這大大減少了停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)的情況下突然喪失電源冗余或冷卻問(wèn)題​​。要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)步驟的自動(dòng)化，DCIM軟件可以整合到一臺(tái)虛擬機(jī)管理器，它允許在發(fā)生停電時(shí)，讓虛擬機(jī)安全無(wú)縫地轉(zhuǎn)移到安全地區(qū)，而無(wú)需任何工作人員的干預(yù)。隨著電力和冷卻系統(tǒng)的能夠按比例進(jìn)行擴(kuò)展，以匹配新的虛擬化數(shù)據(jù)中心，這種類(lèi)型的整合軟件就顯得更為重要。此外，適當(dāng)調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模，如電力和冷卻設(shè)備，也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施冗余需求減少。

規(guī)劃合理規(guī)模的物理基礎(chǔ)設(shè)施

能夠幫助減少電力和冷卻能力是部署虛擬化和遷移到云計(jì)算眾所周知的好處。同樣，但卻往往被更多的忽略的是這種整合能夠幫助減少物理冗余。更加依賴(lài)于良好的虛擬機(jī)管理和更高層次的基礎(chǔ)設(shè)施冗余容錯(cuò)，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低資本成本，并節(jié)省空間，以備未來(lái)IT增長(zhǎng)所必需的其他系統(tǒng)資源或空間。在做出這些類(lèi)型的決策之前，IT和設(shè)施管理員應(yīng)考慮如果DCPI或某些組件運(yùn)行失敗或不可用，可能對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性所帶來(lái)的影響。

此外，應(yīng)該對(duì)IT管理制度和政策進(jìn)行審查和監(jiān)控，以確保他們能夠提供高水平的服務(wù)，讓DCPI允許較少的冗余容錯(cuò)。用這種方法可以進(jìn)一步降低能耗、資本成本和固定損耗，同時(shí)提高了數(shù)據(jù)中心的PUE值。

總之，對(duì)數(shù)據(jù)中心的IT資源部署虛擬化肯定會(huì)給物理基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)相關(guān)的后果。如果這些影響和后果被忽略了的話(huà)，那么可能會(huì)限制了部署虛擬化和云計(jì)算所帶來(lái)的廣泛的好處，并在某些情況下可能會(huì)造成嚴(yán)重的損害。本文中所介紹的一些技巧和方法，將有助于您數(shù)據(jù)中心在實(shí)施高度虛擬化的同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)中心運(yùn)行具有更高的可靠性、效率和可擴(kuò)展的靈活性，以滿(mǎn)足您數(shù)據(jù)中心高動(dòng)態(tài)計(jì)算能力的需求。