为了储存聊天记录 数据中心一年用掉了两个半三峡水电站的电量

来源:科普中国 | 2022-05-07 13:11:20 |

前段时间,因服务器故障导致众多网友无法观看视频的事件上了热搜,这一事件引发了人们对于数据安全的担忧。

数据对我们来说并不陌生,时你的手机中占存储空间最多的是什么?当然就是各种数据啦,不管是我们每天浏览各种APP产生的数据,还是浏览海量图片、视频,甚至是和朋友们的聊天信息......这些无疑都是数据。

那你知道储存我们每天的聊天记录有多费电吗?在这个信息化的社会,简直离不开各式各样的数据,为了方便我们的生产生活,我们身边隐藏了大量数据中心。据统计,中国数据中心的用电量约占中国全社会用电量的2%,一年竟要用掉相当于两个半三峡水电站的年发电量。

数据中心的作用到底是什么呢?数据中心是一个专用的硬件设备网络,也称为信息中心。它用于在互联网基础设施上传输、提速、显示、计算和存储数据信息。

信息中心的出现使人们能够从现实世界进入非真实的虚拟领域,它逐渐将各类网络连接整合到当今社会的基础设施中,这对许多行业都产生了影响,就像一把双刃剑,好坏参半。

它为什么会有如此巨大的耗电量?作为网络的物理基石,数据中心一直是一个大众相对未知的话题,数据中心的建设需要环境、硬件设备、基础软件和应用支持台。其中硬件设备主要包括了网络设备、网络安全服务器、存储设备、灾难恢复等。除了传统的数据中心,世界各地也有超大型数据中心,它们通常有几万到数十万台服务器,占地面积大,耗电量十分惊人。

目前的研究表明,全球能源的大部分消耗仍然来自大型数据中心。数据中心是个耗电量巨大的大家伙,依《中国数据中心能耗现状白皮书》描述,2015年数据中心的耗电已达到1000亿度,年耗电量超过全国用电的1.5%。而在美国,2013年其总用电就达到了令人惊讶的910亿度。据调查显示,2020年中国数据中心年度用电总量已达到了1380亿度,仅电费就占了整个数据中心运行总成本的60%—70%,其中空调耗能电费占了40%。

就像我们的个人电脑要使用到风扇来给cpu散热一样,无数台服务器聚集在一起的降温措施更加不容忽视。以我国机房为例,截至2019年底,我国数据中心的设备机架数265.8万架,同比增长28.7%,这还是除开在建数据中心的简单统计。中国计算机房的配电为全国配电的大部分,而IT类设备及制冷控温通常占数据中心总能耗的85%,IT类设备中服务器系统和储存系统分别耗电约占50%和35%。从以上数据可以看出,制冷控温及机房运行是数据中心的能耗影响的关键部分。

此外,还有来自机房其他电器的能源消耗,照明和消防的能耗也是数据中心的能源杀手之一。

如何才能让数据中心的耗电量降下来?随着新一代数据中心开始提速,机房内服务器密度逐渐增加,降低能耗和散热成为当务之急。数据中心节能要从多方面进行:修建地址和环境、气流与空调系统、绿色节能、IT类设备等。

早在2018年,微软中心模拟在海底建设智能数据中心,让它在数百英尺的海底以自给的形式运行,还顺道解决了困扰公司发展的所面临的巨大问题:高昂的空调费。

这样的数据中心给了各大互联网巨头利用自然资源绿色节能节约成本的巨大灵感。例如腾讯贵安七星数据中心,建立在两座山的山体之上,存放了超过30万台的灾备服务器,有着超过四个标准足球场的工作面积。腾讯公司表明,建立在如此环境下的数据中心,不仅可以避免外界空气对设备影响,还可以利用山洞的特殊结构,形成一个巨大的天然空调对中心进行散热。

除上例对耗能大头——散热系统的绿色节能之外,还有以下几种方法进行数据中心的节能:

1.服务器虚拟化

虚拟技术允许一台物理服务器管理多个虚拟主机,允许多台服务器共享计算资源,并调整服务器负载以使物尽其用,减少二氧化碳排放,减少生产的热量,使业务更加绿色,提高管理和运营的效率。

2.采用现代冷却方法

暖通空调系统通常是数据中心的主要用电系统之一,但空调系统只能在小范围内高效运行,在大型数据中心中,它并不是最优且高效的,采用更现代化、更高效的冷却组件取代传统装备可以节省大量电力。

3.重组信息中心

重新组织信息中心服务器的物理位置,例如配置冷却和换热通道,可以更好的降低其系统的负载。

4.变压器升级

信息中心的交流电源需要使用变压器,它也消耗大量能源。通过使其现代化,可减少电力消耗。

5.将服务器芯片升级为低耗产品

6.进行软件筛查

运行不必要的服务器是毫无意义的,因此通过软件筛查运行服务器,减少不必要运行情况,从而降低能源消耗。

7.提高冷却温度

在推荐范围内提高冷却的温度可以降低能耗。

关键词: 数据储存 数据中心 硬件设备网络 物理基石


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