Pure Storage: 数据中心降温之策

10/20/2022，光纤在线讯，作者：Pure Storage区域副总裁，东盟及大中华区 蔡烽隆 Chua Hock Leng 时序入秋，回顾今年夏天气温多次刷新高温纪录，全球最高温飙破53°C，根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）观察，极端气候现象正促使全球年平均气温以每10年0.08°C的速度上升，是1981年以来速度的两倍多。在世界越来越热的状况下，全世界企业为实现数字化转型也不断在扩建各种数据中心，然而数据中心维运人员最怕的就是热，因此用以维持存储设备的冷却系统更是造成极高耗电与耗水量。随着时间的推移，维持数据中心冷却的挑战变得更加复杂、昂贵和耗电。电力需求已经影响到其他基础建设，部分城市，如伦敦甚至发生数据中心庞大的电力需求影响到新房屋建设的情况，由此可以预见随着全球数据量不断增长，未来全球对于电力需求势必只会更高。

对于身处数据存储及处理领域的我们来说，冷却早已不是什么新挑战，任何一位数据中心管理员都必须尽可能有效地降低功耗并维持温度稳定，还要同时满足业务需求。市面上有很多高端科技可以协助解决冷却问题，但可能不容易实施，或是无法将其改造成现有数据中心能够使用的型态，不过幸好，还是有某些务实且可持续的策略可作为部分的解决方案。

让冷风维持循环

良好的空调是所有数据中心的基础，如若将数据中心建在气候较为凉爽的地区，也不失为一个能从根本上大幅减轻空调负担的方式，然而现今有不少数据中心却被迫需要靠洒水来降温以确保中央空调 (HVAC) 系统正常运作。再者，确保中央空调系统维持稳定的供电是基本要求，从业务的连续性与紧急应变层面来看，备用发电机不论对冷却技术、计算或存储资源来说，都是一项必要的预防措施，灾后重建计划皆应详细说明电力（及备用电力）若中断该如何处理。从另一方面来看，更耐用稳定的硬件亦是一项值得考虑的解决办法，例如采用比机械硬盘解决方案更能承受温度上升的闪存，即使在高温的情况下，数据仍然能够保持安全，性能也依然稳定。

降低功耗的三大策略

IT部门借助下列三项策略可以有效降低功耗，若能同时结合，将有助于降低数据中心的功耗、减少冷却需求：

策略一、采用更有效率的解决方案：这一点是显而易见的，每个硬件单元都会消耗能源并产生废热，企业应该寻找能消耗较少数据中心资源但提供更多性能的硬件，有效降低温度、减少冷却成本。越来越多的IT部门开始在挑选数据中心设备时将电源效率纳入考虑，例如在数据存储及处理的部分，将每瓦容量与每瓦性能的关键指标纳入评估。在数据中心内部，数据存储就占了一大部分的硬件，因此升级至更高效的系统，可大幅降低数据中心整体的功耗与制冷负担。
 
策略二、选择分离架构（Disaggregated architectures）：将计算与存储系统结合的超融合基础架构（hyperconverged infrastructure，HCI）效率虽高，但主要是针对快速部署，以及减少部署解决方案时所需的团队数量，而非能源效率。事实上，直连式存储（DAS）和超融合系统浪费了不少电力，例如计算和存储的需求很少会以相同幅度增长，造成企业有时在计算上配置过多资源来配合存储需求，某些时候又相反，但不论是哪种情况，都会浪费不少电力。若将计算和存储分开，企业便能很容易地减少整体基础架构所需的组件数量，进而降低功耗并减少冷却需求。此外，直连式存储与超融合解决方案也很容易造成基础架构的孤岛，一个集群当中未用到的容量，很难提供给其他集群使用，因此造成更多资源被过度配置及浪费。
 
策略三、实时配置资源：传统的资源分配是根据未来3至5年的需求来评估，但这样的方式早已不合时宜，因为这通常会让企业必须随时维持远超过其当前需求的基础架构。反观现代化按需的消费模式与自动化部署工具，则可让企业随时轻松扩展数据中心内部的基础架构。基础架构采用实时配置而非预先保留的方式可避免未来几个月、甚至几年之内为不需要的组件进行供电和制冷。
 
让基础设备引领数据中心走向高效节能的未来

大多时候，维持数据中心的冷却需依靠稳定的空调与妥善的应变计划，然而每当外在环境温度上升一度，就会对机房设备增加更多负担。冷却系统固然可以减轻机架和整个机房在温度上的压力，但没有任何数据中心管理员会希望让这些系统承受更多压力。既然如此，我们为何不采取一些步骤，从一开始就减少设备的体积与产生的废热呢？企业若能采用合适的数据存储设备，将有机会节省高达80%的耗电量，并省下70~80%的机房空间，为企业节省成本的同时，也为环境、社会与治理（ESG）做出贡献。通过高效的现代化存储设备减少营运成本、简化并冷却我们的数据中心，同时减轻能源消耗，实在一举数得，从此数据中心的冷却作业将不再是企业头痛的问题。