我們生活和工作所遇到的種種電子化應用都和現代數據中心有關，復雜多變的應用和龐大的數據量使得現代數據中心在電力和能源方面的消耗增長顯著，嚴重的電力不足，使得數據中心機房凸顯能耗危機，如同一場風暴的醞釀。綠色數據中心的概念已經從“起點”升至“沸點”。
實際上，數據中心的組成包括多個方面，本文將從數據存儲與保護的角度來闡述一些有助于綠色節能的新技術，并介紹一些綠色節能的實用竅門。
一 SSD：成本與節能之間的尷尬
盡管固態硬盤(SSD)暫時還面臨價格高昂和容量有限的雙重尷尬局面，但其高性能、低功耗等諸多優點使其成為存儲領域近年來的熱點關鍵詞，一直受到人們的矚目。
固態存儲(SolidStateDisk，SSD)是摒棄傳統磁介質，采用電子存儲介質進行數據存儲和讀取的一種技術。由于突破了傳統機械硬盤的性能瓶頸。因而擁有極高的存儲性能。由于沒有旋轉磁頭與盤體間的旋轉摩擦。因此，固態硬盤發熱量小。散熱速度快，其能耗僅是傳統硬盤的1/5。根據國外專家的報告。通常情況下，在筆記本電腦中，固態硬盤的能耗只有容量相當的傳統硬盤的一半兒。而作為企業環境中的存儲解決方案，一個固態硬盤能夠取代多塊傳統硬盤，預期節能效果會更顯著。
大幅度的性能提升與高昂的成本，是企業對比數據中心內使用固態硬盤和硬盤驅動器所得出的兩個結論。目前，由于可用性和價格高等因素。市場中固態硬盤產品的數量還比較有限。盡管存在諸多障礙，不少企業業經開始部署固態硬盤系統，雖然還遠遠不算完美，但結果證明是非常具有吸引力的。今天．固態硬盤已經開始向存儲主流中滲透。包括Compellent、EMC、Fusion-I/O、HDS、IBM、Intel、NetApp、希捷、三星、Sun和Verari等廠商，如今，大多數的主流存儲廠商都已經推出了支持固態硬盤的企業存儲系統。
固態硬盤在性能方面的優勢不言而喻。綠色節能方面的優勢也是固態硬盤極具吸引力的另外一個原因。隨著IT部門的數據需求不斷增長，電力開支也越來越高。因此，存儲系統需要更高的能源效率。由于固態硬盤的突出優勢和企業存儲的市場需求，固態硬盤市場呈現了快速的發展勢頭。據Gartner統計，2009年廠商總共出貨28萬部固態盤設備，總收入4.5億美元。并預計到2013年出貨量和收入將分別達到530萬部和19億美元。
因為固態硬盤的成本太高，一般來說，企業沒有必要在整個存儲架構中都部署固態硬盤。而更多的作為傳統磁盤存儲的補充，Tier0正是用來描述固態硬盤在企業存儲架構中的位置的一個術語。因此，企業必須針對它們的陣列進行調節來利用潛在性能的好處。這個過程要求監控它們的信息流，將更新最頻繁的數據保存在閃存中，將其他數據保存在硬盤中。除此之外，應用和操作系統也需要調整，讓企業可以最大限度地利用閃存的優點。
還有一個問題是可靠性。固態硬盤從消費市場中興起，這個市場的工作負載和可靠性要求相對企業系統來說比較低。新驅動器的損耗要比硬盤驅動器快，這就帶來了不少問題。首先，企業需要完善管理工具，采取措施確保驅動器故障不會導致所有應用離線。而且，額外的維護需求也會給企業帶來更多人力和硬件成本。
不過長遠來看，固態硬盤目前的這些局限性都將得到解決。對一些系統在IO方面壓力較大。且希望綠色節能的企業，可考慮在固態硬盤方面有所投入。在改善系統IO性能的同時，率先嘗試綠色節能的數據中心。
二 重復數據刪除：給數據瘦身
由于磁盤技術近年來的快速發展，一些企業和用戶越來越傾向于采用磁盤進行備份或者歸檔，由此帶來的能耗問題也是突出的。傳統的備份策略往往會在用戶的磁盤空間里面產生大量的冗余數據，由此消耗了大量不必要的磁盤空間，帶來一系列的能耗和冷卻的問題。有什么辦法能夠消除掉這些多余的數據。從而避免不必要的能源消耗呢?
重復數據刪除技術會深入到組成文件的數據塊，分析文件由哪些數據塊組成。并刪除相同的數據塊，只保留單一的副本。就像不同的房子可能都是由相同的木材、磚頭、水泥等組成，不同的文件經過拆分后，也會出現很多的重復數據塊，刪除這些重復的數據塊，就能大幅度縮減所需要的存儲空間。
重復數據刪除最大的優勢在于節約用戶數據存儲所需要的存儲空間，因而能夠節約數據存儲所需要的能源損耗。基于磁盤的備份歸檔方案與傳統磁帶庫相比在性能、穩定性方面都有很多優勢，但是，一個突出的不足之處就是，磁盤介質是在線存儲，需要一定的能耗，而磁帶則是離線存儲，本身不需要耗能。
重復數據刪除能夠大大減少數據存儲與備份所需要的空間。因而減少存儲與備份的能耗。大家知道，廠商宣稱的重復數據刪除比根據不同的數據能夠達到1:30或者1:20。無論對存儲空間的節約方面還是對能耗節省方面都是有著突出意義的。
一般人往往容易混淆重復數據刪除與數據壓縮的概念，二者看起來的確有一些相似之處。但實際上，數據壓縮技術通過對數據重新編碼來降低其冗余度(redundancy)：而重復數據刪除技術則著眼于刪除重復出現的數據塊。前者屬于文件級別，后者根據不同廠商的技術特點。既可以是文件級別的，也可以是數據塊級別的。
盡管關于重復數據刪除的實現方式，業內還存在“預處理模式”和“后處理模式”的紛爭，不過重復數據刪除在節約空間方面的顯著效益已經使其成為企業采購備份設備時所必須考慮的因素之一。
重復數據刪除可以在數據寫入到存儲目標前進行操作。稱為預處理(Preprocessing)或在線處理(Inline)；也可以在數據存儲到目標設備后進行操作，稱為后處理(Postprocessing)。如果希望數據快速備份，更關注縮小備份窗口，那么，后處理方案比較合適；但如果你“有的是時間”，又需要節省備份磁盤，降低成本。則不妨考慮預處理方案。
三 自動精簡配置：按需分配
除了重復數據刪除、數據壓縮等技術能夠通過減少數據容量減少磁盤數量，從而進一步減少能耗。存儲領域還有一些其他的新興技術，盡管并不能夠減少數據量，但是也同樣能夠減少系統所需要配備的磁盤數量，起到節省能耗的作用。自動精簡配置就是其中之一。
簡單來說。自動精簡配置就是一種容量分配計劃的優化技術。在傳統的存儲系統中。當服務器端的某項應用需要一部分存儲空間的時候，往往是預先從后端存儲系統中劃分出一部分足夠大的空間預先分配給該項應用，即使這項應用暫時不需要使用這么大的存儲空間，這部分存儲空間也已經被預留了出來，無法給其他的應用提供存儲空間。這就在系統中造成了無法利用的存儲空間，不僅僅浪費了大量的采購成本，還產生了不必要的能耗。
采用自動精簡配置的系統則不會一次性地劃分過大的空間給某項應用，而是根據該項應用實際所需要的容量，多次少量地分配給應用程序，具體的分配方式每個廠商有不同的特點。但是都保證了每個應用程序不會一次性地占用過多的存儲空間。當該項應用程序所產生的數據量增大，分配的容量空間已不夠的時候，系統會再次從后端存儲池中補充分配一部分存儲空間。
自動精簡配置聽起來很簡單。但是我們卻不能小看這種容量分配方式的改進。原因在于，在自動精簡配置出現以前。我們往往習慣于預測過多的容量空間分配給應用程序，這樣每個應用程序都占用了過多的存儲空間，導致整個存儲系統的容量利用率變得非常低。很快我們就需要采購新的存儲空間。而我們在采購的時候也同樣習慣于預先采購大量的多余的存儲空間以作備用，這種應用模式帶來采購成本上、能源上很多不必要的浪費，也增加了管理的復雜程度。
另外，一些廠商的自動精簡配置的實現方式是通過虛擬化從存儲資源池分配存儲資源到邏輯卷，所以比傳統方法。往往可能有更多的物理磁盤來支持每個邏輯卷。這將減少輸入輸出列隊次數，而且也將減少某一個“熱點”在同一塊磁盤發生過多次的可能性，多塊磁盤替代一塊磁盤完成了以往的任務。性能比傳統方法也有顯著的提升。
在“綠色存儲”蔚為潮流的今天，自動精簡配置也受到了越來越多的追捧。數據中心的能耗問題直接與磁盤相關，而自動精簡配置能夠幫助用戶在不降低性能的情況下。減少磁盤購買數量。從而降低系統的整體能耗、冷卻成本，以及二氧化碳排放量。因而也具有不可忽視的綠色意義。如今，自動精簡配置已經成為“綠色存儲”概念下的一個重要的關鍵詞。
目前，各個廠商的存儲精簡技術都可以減少存儲磁盤的容量需求。容量大約有60%的縮減。也就是說，60%的能源和二氧化碳排放能夠通過自動精簡配置技術被裁掉。因為用戶對于未來磁盤的需求數量降低了很多，而全球磁盤價格自然也在不斷走低，這樣。當然也就大幅削減了資本開銷。而且由于磁盤空間的減少。相應的電力成本、制冷成本、空間成本都相應縮減。
總的來說，使用自動精簡配置后的磁盤需求削減，確實很大程度上縮減了TCO。減少的TCO意味著延遲未來的添加磁盤的需求。但如同虛擬化、重復數據刪除等新興的技術一樣，任何一項技術從誕生到逐步完善再到在應用中普及都還需要一定的過程，就這項技術而言，目前成功的應用案例尚不十分普遍，用戶在決定部署時多少需要擔一些“第一個吃螃蟹”的風險。但毫無疑問。自動精簡配置是存儲未來的發展方向。并且逐步成為存儲系統的必備的主流配置。
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本文標題：教你如何構建綠色存儲空間
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