在許多人看來(lái)，IT行業(yè)是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、縝密甚至有些死板的行業(yè)，但這并不代表IT圈就沒(méi)有“腦洞大開(kāi)”的創(chuàng)意，比如：把數(shù)據(jù)中心建在海底。

“腦洞大開(kāi)”背后的功耗成本壓力

2013年，微軟啟動(dòng)了名為“納提克”的海底數(shù)據(jù)中心研究計(jì)劃。2015年，在加利福尼亞海岸約30英尺深的海底，通過(guò)將服務(wù)器部署在一個(gè)重達(dá)38000磅，長(zhǎng)10英尺，寬7英尺的集裝箱中，微軟啟動(dòng)了長(zhǎng)達(dá)105天的可行性驗(yàn)證，最終證實(shí)“非常成功”。

現(xiàn)實(shí)中，不光是海底，在南極和北極都已出現(xiàn)IDC的身影，例如美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的南極數(shù)據(jù)中心和Facebook位于北極圈以南100公里的瑞典呂勒奧鎮(zhèn)數(shù)據(jù)中心。從海底到極地，數(shù)據(jù)中心這么拼，到底為哪般?

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其實(shí)這些看似“腦洞大開(kāi)”的背后，是對(duì)數(shù)據(jù)中心高能耗導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本激增的無(wú)奈。

數(shù)據(jù)中心能耗到底有多高?

目前的數(shù)據(jù)中心主要是以高密度，大型化為發(fā)展趨勢(shì)。2016年，超過(guò)100個(gè)機(jī)架以上的數(shù)據(jù)中心的占比將超過(guò)60%.以3000個(gè)機(jī)架的數(shù)據(jù)中心為例，以每個(gè)機(jī)架平均功率如果按照3kW計(jì)算，其總負(fù)荷就將達(dá)到9000kW，全年的耗電量將達(dá)到78840000kWh，電費(fèi)支出超過(guò)7800萬(wàn)元。加之配套設(shè)備，電費(fèi)將接近1.5億。

那么數(shù)據(jù)中心的電都被誰(shuí)“吃”了?數(shù)據(jù)中心能耗主要來(lái)源于IT 設(shè)備、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等。其中IT設(shè)備的能耗約占總功耗的約45%，空調(diào)制冷系統(tǒng)占40%，供電系統(tǒng)10%，照明系統(tǒng)5%左右。可以看到IT設(shè)備和制冷系統(tǒng)是用電的大戶，這也是為什么***互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心會(huì)嘗試進(jìn)入極地，因?yàn)槟抢锏臏囟茸銐虻?，可以通過(guò)外界的冷空氣或者冷水進(jìn)行散熱，省去空調(diào)制冷的能耗，電力消耗將減少40%，對(duì)于擁有海量服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心而言，這是何等大的成本節(jié)省。

“留守”數(shù)據(jù)中心的自我革命

雖然將數(shù)據(jù)中心向極地遷移是節(jié)省能耗的有效措施，但是對(duì)于絕大多數(shù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心而言，這是不可能的。首先，遷移數(shù)據(jù)中心需要巨大的財(cái)力支撐，新建數(shù)據(jù)中心廠房、建設(shè)配套設(shè)施、雇傭運(yùn)維人員等成本可能已經(jīng)遠(yuǎn)超數(shù)據(jù)中心本身的能耗成本。第二，新風(fēng)系統(tǒng)或者海水冷卻的設(shè)計(jì)和可靠性驗(yàn)證也不是一朝一夕可以完成。因此目前大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心仍然“留守”在城市的郊區(qū)或者稍靠北方的地域。

那么這些“留守”下來(lái)的數(shù)據(jù)中心就無(wú)法降低功耗成本了么?從數(shù)據(jù)中心能耗的占比來(lái)看，45%的用電量是由IT設(shè)備產(chǎn)生的，雖然作為核心單元，無(wú)法將IT設(shè)備的功耗將為0，但是盡***可能將IT設(shè)備的能耗控制在可接受的范圍內(nèi)，也是降低數(shù)據(jù)中心能耗成本的重要手段，這是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部發(fā)起的“自我革命”。

先來(lái)看下中國(guó)x86服務(wù)器的類型占比，我們姑且將單路、雙路的機(jī)架式和塔式服務(wù)器算作是計(jì)算存儲(chǔ)均衡型或偏存儲(chǔ)服務(wù)器，將刀片式和高密度服務(wù)器算作偏計(jì)算型服務(wù)器，那么根據(jù)IDC 2016Q3的數(shù)據(jù)顯示，2016Q1-Q3中國(guó)市場(chǎng)計(jì)算存儲(chǔ)均衡型或偏存儲(chǔ)型服務(wù)器的出貨量超過(guò)130萬(wàn)臺(tái)，而偏計(jì)算型服務(wù)器僅為20萬(wàn)臺(tái)。計(jì)算密集型服務(wù)器依靠高主頻、高密度來(lái)實(shí)現(xiàn)價(jià)值，我們從中降低的能耗較少，而占據(jù)市場(chǎng)86%的偏存儲(chǔ)型服務(wù)器則大有可為。

如何讓90%的數(shù)據(jù)降低存儲(chǔ)能耗

據(jù)HGST的研究表明，在數(shù)據(jù)中心里只有10%-15%的數(shù)據(jù)是被經(jīng)常訪問(wèn)的，而其他全部是“冷數(shù)據(jù)”。對(duì)這些海量的“冷數(shù)據(jù)”，部分企業(yè)仍然采用2U機(jī)架式服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，但效果往往是“大馬拉小車”。一方面，2U最多支持12塊3.5寸硬盤，均攤到每TB的成本較高;另一方面，“冷數(shù)據(jù)”的低訪問(wèn)率意味著其對(duì)CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、PCIe擴(kuò)展等性能要求不高。如果將其和溫?cái)?shù)據(jù)，甚至是熱數(shù)據(jù)擠在一個(gè)“房間”，那么帶來(lái)的后果只能是機(jī)房投入、功耗及運(yùn)維成本的居高不下，難以做到資源的***化配置。

因此，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)而言，尤其是隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)，為占據(jù)90%數(shù)據(jù)總量的“冷數(shù)據(jù)”找到最合適的“家”，是困擾企業(yè)已久的難題。而那些具有市場(chǎng)敏感性的服務(wù)器廠商，也適時(shí)推出了化解“冷存儲(chǔ)”困境的產(chǎn)品.

前金山云CTO楊鋼曾經(jīng)指出：“作為存儲(chǔ)服務(wù)提供商，我們的職責(zé)是把用戶的數(shù)據(jù)存好，并且在用戶想要使用的時(shí)候快速拿出來(lái)。但同時(shí)，我們也要盡可能地降低存儲(chǔ)成本。”可以說(shuō)，用作“冷存儲(chǔ)”的服務(wù)器需要對(duì)性能、功耗、成本、安全等每一項(xiàng)指標(biāo)都做到精打細(xì)算，***實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)的平衡，因此其開(kāi)發(fā)難度并不低，這也是為什么業(yè)界大多數(shù)4U36盤位機(jī)型定位在溫?zé)釘?shù)據(jù)存儲(chǔ)的原因。