目前,業務需求造成IT需求的增長使IT基礎設施不堪重負。IT需求的增長必然導致數據中心電力消耗的增加。國際知名分析機構Frost & Sullivan指出,亞太地區超過80%的主要數據中心正在以將近90%的容量運轉。面對這樣的形勢,亞太地區的企業正努力應對由低效設備和電力擱淺帶來的數據中心容量受限問題。
能效管理和碳排放對IT界的盈利和可持續發展而言至關重要。要在當前市場中保持競爭力,企業必須改變他們對數據中心投資價值的評估方法。綠色、高效的數據能夠延緩企業的能源成本上漲、控制開支、提高利潤率并幫助減少碳排放。
能源成本通常是企業支出最多的一項運營成本——約占總運營成本的三分之一,但同時也是運營成本中可控制的一項。選擇合適的節能設備、部署綜合能源管 理計劃可以實現高達30%的成本節約。這些節省下來的成本可以幫助企業獲得更具競爭力的優勢,并通過制造性價比更高的產品和解決方案來增強企業的盈利能力。
因此,很多企業正在將更多的預算轉移到促進技術和設施管理的能源管理上。越來越多的數據中心基礎設施管理(DCIM)軟件如 StruxureWare、可擴展模塊、預制模塊化等解決方案的采用佐證了這一點。事實上,根據預測, 數據中心基礎設施管理的相關支出在2013年的增長會達到20%以上;到 2016年年銷售額將達到6.9億美元,進一步印證了能源成本將成為未來的關注焦點。
業務邁進新一年的兩個關鍵點:
1. 綠色、高效的IT將是首席信息官和企業的重中之重。由于能源成本不斷上漲,企業將尋求首席信息官的幫助來管理和降低成本。
2. 尋求可靠的人才做合適的工作。專業人才很難尋找,即使找到也很難留住,尤其是在數據中心領域。
人才戰爭
在蓬勃發展的IT行業,數據中心正在面臨技術人才無法滿足行業需求的困境。這種人才資源的匱乏意味著工資的上漲和企業成本的上升。從行業角度看,工程、IT和技術能力的挑戰性僅次于銷售能力;而后者被喻為最具挑戰性的技能。
大數據蓬勃發展的趨勢使這一人才戰爭變得更加明顯。人才資源的供求情況存在巨大的差距。隨著數據繼續呈指數增長,那些面對問題能夠通過組織、存儲和檢索數據,迅速提供解答和深刻見解的人,將會成為擁有極高技術能力和價值的IT專業人才。
在此提供一個有關上述人才問題的一個大概數據。僅在美國,擁有分析專業知識的人才短缺大致在140,000 – 190,000人。預計到2018年,美國對擁有統計學高級學位人才的需求將超過實際供給約60%。
這樣的情況也蔓延到了亞洲。整個地區都面臨這一問題。鑒于此,各地的教育機構都需要緊跟競爭激烈的就業市場趨勢,確保求職者可以找到能夠真正施展自己專業技能的職位。想要找到并留住人才,企業必須進行人力規劃,并且制定能夠適應地區差異的切實戰略。
2014年亞太及日本地區企業將面臨的能效管理問題
如今,人們缺少對能源管理的了解。在亞洲,企業的能源管理成熟度水平參差不齊。
在綠色數據中心、節能數據中心方面,亞洲部分地區的發展中國家由于各種綜合因素遠遠落后。而相關建設比較完善的國家包括新加坡、澳大利亞和香港等也同樣需要面對挑戰。
數據增長和能源成本的上漲是當今成熟的亞太數據中心市場普遍面臨的兩個主要挑戰。
挑戰1:數據增長
世界上90%的數據是在過去兩年3中被創造出來的。根據IDC的數據,我們的數字世界從現在起直到2020年,將達到每兩年翻一番。除了從消費者和企業身上生成的數據之外,從監控設備和智能城市傳感器上生成的數據也將極大推動數字信息的大量涌現。
因此,為了跟上指數增長,許多數據中心正在購買并安裝額外的物理及虛擬高密度服務器。企業每年在服務器上的花費高達450 - 500億美元。服務器增加的同時意味著數據中心復雜性、服務器管理新挑戰的增加。當IT部門仍舊像管理物理機器那樣管理虛擬服務器時,挑戰就出現了。這種 落后的管理不僅效率低下,而且花費巨大。施耐德電氣發現,企業在服務器管理上的花費超過了服務器設備本身的三倍。即使服務器數量的增加由于過去幾年的整合 和虛擬化而趨于平緩,但服務器管理的花費仍然保持增長。但從長遠看,這一趨勢并不會維持太久。
挑戰2:能效
當今,傳統數據中心的能效改善是數據中心在提高能效時面臨的主要挑戰。這是因為傳統數據中心為了應對日益增長的數據需求和新技術,會消耗更多的電 力:比如虛擬化會使傳統數據中心PUE(Power Usage Effectiveness,電源使用效率)值升高。盡管在數據中心整個生命周期中,電力能源成本可能會超過電力系統本身的成本,也可能會超過IT設備的 成本,但能源消耗并不是一個典型的數據中心設計標準,也不作為一項成本進行有效管理,尤其是對傳統數據中心而言。基本上,資本成本將在幾年內被運營成本 (OPEX)趕超。
數據中心能效低下的另一個主要因素是過度規劃。過度規劃是數據中心電力浪費的最大推手之一,也是用戶理解和評估的最大難點。每當電力和冷卻系統的設計值超過了IT負載,就會產生電力和冷卻設備規模過大的情況。
雖然從投資角度看,安裝過多的電力和冷卻設備明顯是一種浪費,但過度規劃模會導致系統整體電力效率的大幅下降,同時導致持續的過度電力消耗問題卻并 不明顯。大多數用戶并不明白無論IT負載存在與否,電力和冷卻系統都存在固定損耗,并且和總體額定功率成正比。這些固定損耗是數據中心物理基礎設施(DCPI)在典型安裝下電力消耗的主要形式。在較小IT負載率時,數據中心基礎設施的固定損耗通常會超過IT負載。當數據中心基礎設施過度規劃,固定損 耗在總電力成本中所占比例也相應增加。這意味著客戶在使用資本支出(CAPEX)和運營成本(OPEX)來支持尚未真正出現的負載容量。
2014年IT高管最需要的特質
對能源有效和全面的管理將超越對IT的管理,因此IT高管需要與設施管理部門緊密合作,制定全面的能源管理策略。
針對數據中心策略和能源管理,IT高管還需要建立一套更全面的、端到端的方法,而不是尋求零碎的解決方案,例如服務器虛擬化或數據中心基礎設施管理;同時還需要專注于在企業內部署人才戰略和繼任計劃。
2014年在管理戰略、IT基礎設施策略、支出和企業信心方面的變化
2013年,很多企業采用單一解決方案(例如:服務器虛擬化、數據中心基礎設施管理和合理規劃)來發展節能、可靠的數據中心。2014年,企業的數 據中心策略將更傾向于采用全面的、端到端的方法。企業的目標是為數據中心尋求貫穿整個生命周期的支持,來協助規劃、設計、建設、運維和設施優化——這將確 保數據中心在全生命周期的高效和安全。
對企業的建議
為了運營節能、可靠的數據中心來應對由智慧城市帶來的呈指數增長的數據挑戰,采用全面的、端到端的方法對企業的數據中心戰略而言十分重要。施耐德電氣為客戶提供貫穿數據中心全生命周期的支持,并協助規劃、設計、建設、運維和設施優化——這將確保數據中心在全生命周期的高效和安全。
規劃
一旦對自己的數據中心環境有了詳細的洞察,企業就需要確保按照合理的順序,由正確的人做出明智的決策。相應的規劃流程便可以開始:
1. 建立六個可以控制系統架構的關鍵項目參數,即關鍵性、容量、成長計劃、能效、功率密度和預算。
2. 基于上述六個關鍵項目參數選擇參考設計,并建立系統概念。
3. 通過識別、驗證和調整具體設計參數來進行系統概念的完善,并加入用戶偏好和限制條件。
4. 通過收集標準、規范、期限、資源分配和流程要求來確定落地需求。
設計
合并后的設計階段成果就是本設計階段的參考。在這個階段,企業可以依據自己對數據中心的明確規格,量身打造自己的數據中心設計。
這一階段將幫助企業明確數據中心所需的電力和冷卻設備,并調整數據中心物理基礎設施的合理規模。如前文所述,過度規劃的數據中心物理基礎設施是亞太 地區數據中心效率低下的主要原因之一。調整數據中心物理基礎設施的規模會對其耗電量產生很大影響。在實際裝置中,合理規劃有可能減少高達50%的電力成本。對于一個IT負載率為30%的典型系統中,每千瓦IT負載的電力成本大約是每年每千瓦2300美元。如果系統擁有與負載相應的合理規模,那么每千瓦 IT負荷的電力成本將降至每年每千瓦約1440美元——節省38%的電力成本。
這個階段還將幫助企業明確他們是否應該選擇虛擬化服務器來應對呈指數增長的數據。虛擬化的一個廣為人知的好處是通過整合物理服務器來減少能源成本。為了說明它卓越的節能效果,我們假設1MW的數據、1000臺每臺消耗250W的物理服務器,以及每度電0.11美元的成本,那么每年運行這些服務器的能 源成本約是240,000美元;以10:1的保守比例虛擬化這些服務器,剩余的物理服務器以60%的CPU利用率運作,最終得到的能源總成本約為 60,000美元。這表明服務器實現了節能76%。這就是為什么虛擬化被當作數據中心的綠色技術而廣泛推廣。因為它在能源消耗大幅度下降的同時,保證了計 算能力的穩定甚至提升。
建造
在這個階段,企業需要關注復雜基礎設施解決方案的設計和部署,確保數據中心的設備配置能夠實現最佳性能。這將有助于企業節省時間和成本,并且有助于延長硬件設備壽命。
此外,數據中心基礎設施管理解決方案(例如針對數據中心的StruxureWare軟件)在這個階段便可以進行安裝和集成,來幫助企業監控從機架、機柜到機房的每個組件。數據中心基礎設施管理解決方案為IT管理人員提供了數據中心和配套設施能源使用情況的詳細信息。通過為能源使用情況創造可視性和全面認知,有助于企業控制能源成本和能源消耗,也使得數據中心和設備經理能夠隨時隨地獲取企業級的能源信息,進而幫助他們針對最大化減少能源使消耗和成本問題上做出明智的決定。企業也可以實現高達30%的資金及運營節省,包括數據中心基礎設施管理解決方案節省的能源。
運維
一旦數據中心啟動并運行,企業就需要持之以恒的對根據自己數據中心而配置的獨特硬件和軟件進行維護、運營、監控和優化,以確保它們能夠正常運行。
數據中心是極其耗能的設備——一座典型的大型數據中心的能耗可達一幢標準寫字樓能耗的100倍。為了鼓勵更多的企業和數據中心運營商順應能效大潮,也需要使他們了解能效能夠帶來的經濟效益。例如瑞士信貸(CredIT Suisse)位于新加坡的區域數據中心取得了數據中心綠標白金認證(Platinum under the Green Mark for Data Centres certification)。該數據中心能夠減少整體IT設備的電力需求,實現每年節能385萬度電。這意味著每年節約成本一百萬美元10。
在新數據中心設計時作出的簡單、無代價的決定不僅能夠實現更少的碳排放,也能減少20%-50%的電力支出。通過系統化的努力,高達90%的電力支出是可被避免的。鑒于典型的數據中心能源成本占到了超過50%的運營開支,如果企業能夠提升自身數據中心的能效,必將挖掘出巨大的成本節約潛力。
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本文標題:IT如何規劃一個高效節能的數據中心