解析可持續發展的虛擬化數據中心

數據中心顧名思義是一個能夠存放大量數據的Centre，然而隨著計算機技術的不斷進步，政府、機關、企事業單位等，都在極力打造屬于自己的數據中心，信息化時代的到來給人類帶來了空前的數據處理效率。人們重視的是如何建設自己的具有競爭力的數據中心，卻忽視了一個環保問題，看似沒有任何污染的數據中心的背后卻是能源的大量消耗。

可持續性數據中心

可持續性發展簡單定義：指既滿足現代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力。在不考慮可持續性的情況下，數據中心管理者的主要目標有三個：滿足其組織機構在計算能力方面的需求、保持計算的可靠性、滿足財務預算目標。

實現“綠色化”是一個良好的附加考慮，但通常不是首要目標。負責交換機、安全與數據中心產品線拓展的Cisco副總裁表示，她相信下一代的數據中心(數據中心3.0)將會為企業提供更好的靈活性，并幫助他們降低資本性支出與運營成本。

數據中心3.0有三大主題，即整合、虛擬化與自動化。數據中心的未來趨勢是將企業中多個數據中心整合，以減少數量。能耗、冷卻、空間，以及大量閑置的服務器是推動這一趨勢發展的主導力量。我們的整合目標是提供綠色化的數據中心，并改善資本性支出與運營成本。

最簡單的方法就是減少能源消耗，但是實現上，方法有很多種。您可以從設備著手，企業可以在滿足日益增長的需要的同時減少能耗，同時保證其電力供應能夠有 80%的效率，而不是通常情況下的60%～70%.處理器如果在得到電力供應前效率已經降低，處理器的功效再高也是沒有意義的。一般企業內的服務器僅能達到15%～30%的系統處理能力，絕大部分的服務器負載都低于40%，大部分的服務器處理能力并沒有得到利用，IT投資回報率偏低。

要考慮改變數據中心的排熱方式，排熱可以吞噬數據中心40%～50%的能源消耗，而溫度提高5度會使能源消耗降低5%。新型的冷卻器在能源利用效率上大大提高，因為它們可以更好地提供進入服務器的空氣的合理溫度，并使熱氣得以排解。

所以其實，從服務器排出空氣的溫度比進入服務器的空氣溫度更為重要。即便這樣，冷卻通道也不必成為一個肉類冷凍柜。有合理的進風溫度和熱排放溫度，服務器的風扇就不必在沒必要時運行，而CRAC也不用那么吃力地運行 —— 在這兩種情況下，能源都得到了節省，而服務器也仍然保持完美的運行狀態。

數據中心大多數服務器的利用率只有5%～15%.服務器最大能源的60%常常被閑置浪費。而研究表明，將服務器的利用率提高到50%時，能源使用量只會增加不到5%.提高利用率的最佳方式就是虛擬化。

但即便是高效運行的數據中心遲早也會到達極限，它的表現形式可能是設備功率到達了最高極限、辦公室空間局限或者是某設備到了報廢的年限。這個時候，企業就有機會為可持續性而進行設計，而不是將原有的設備簡單翻新。這時，企業能夠以更為全局的觀點重新審視問題的所在。一項研究表明，如果企業能夠結合節能服務器、虛擬化、不同的冷卻類型以及數據中心布局等方面做一些基本改進以改善空氣流通，將可以使生產效率提高97%。

虛擬化就是把物理資源轉變為邏輯上可以管理的資源，以打破物理結構之間的壁壘。未來，所有的資源都透明地運行在各種各樣的物理平臺上，資源的管理都將按邏輯方式進行，完全實現資源的自動化分配，而虛擬化技術就是實現它的理想工具。

虛擬化的好處

分區

在一個物理系統中可以支持多個應用程序和操作系統

可在擴展或擴張體系結構中將服務器整合到虛擬機中

計算資源被視為以可控方式分配給虛擬機的統一池

隔離

虛擬機與主機和其他虛擬機完全隔離。如果一個虛擬機崩潰，所有其他虛擬機不會受到影響

虛擬機之間不會泄露數據，而且應用程序只能通過配置的網絡連接進行通信

封裝

完整的虛擬機環境保存為單個文件;便于進行備份、移動和復制

為應用程序提供標準化的虛擬硬件，可保證兼容性

邏輯虛擬模式

最早的虛擬模式當然是源自IBM大型主機的邏輯分區技術，這種技術的主要特點是，在IBM的大型主機中，每一個虛擬機都是一臺真正機器的完整拷貝，只是內存少了點。根據這一概念，一個功能強大的大型主機可以被分割成許多虛擬機。這些虛擬機僅比原來的主機少一點內存資源而已。這一虛擬模式后來被業界廣泛借鑒，包括HP vPAR、VMware ESX Server和Xen在內的虛擬技術都是這樣的工作原理。

在邏輯虛擬模型中，虛擬機操作系統是整個IBM虛擬機體系結構的“大腦”，包括操作系統和硬件在內的整個系統被稱作虛擬機系統(VM System)。每個虛擬機系統都被一個叫做控制程序的程序控制�？刂瞥绦虺�了管理實際的物理硬件，還要為每個系統用戶創建一個虛擬機，這種虛擬機是 System /370或System /390系統的全真模擬。IBM虛擬機概念的重點在于：每個用戶都可以在他們的虛擬機上運行程序、存儲數據，甚至虛擬機崩潰也不會影響系統本身和其他的系統用戶。所以，IBM虛擬機模型不僅允許資源共享，而且實現了系統資源的保護。在大型主機上，用戶可以選擇Basic Mode(基本模式)、Logical Partition(邏輯分區方式)和z/VM(Z虛擬機方式)三種模式來配置系統。

根據相關的研究顯示，采用虛擬化技術使各使用者節省了高達70%的硬件成本。因為虛擬化技術可以幫助用戶合并多種應用工作負荷，在單個系統上運行多種操作系統環境;優化應用開發，在單一系統上進行測試和開發;提高系統可用性，在系統之間遷移虛擬環境。

對于現在能耗日益緊缺的狀況，虛擬化能將IT設施變得更為綠色，舉例來講：如果按照舊有的IT應用，4臺服務器分別運行4個應用，每臺服務器功耗為 2KW，而每臺服務器的資源占用率只有10%，總功耗為8KW;而引入虛擬化技術，將4個應用部署在更高級的服務器上，這樣可能讓服務器的資源占用率上升至70%，而總功耗僅為4KW。如果對于一個需要采購新設備的企業來說，使用虛擬化技術將會從IT采購成本、能源消耗乃至綠色環保均占有優勢。

通過使用虛擬和系統管理這樣的技術，客戶最多可將管理成本減少40%，將IT利用率提高25%。所以虛擬化確實非作不可!

如今的數據中心在現有技術發展的前提下逐漸開拓可持續發展的綠色環保領域，在現有環境資源緊缺的條件下企業應該更多的考慮如何真正做好可持續發展的數據中心的建設。