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機房服務器節能淺析
文章作者:admin 時間:2018-05-22 04-38-11

當前社會能源問題日益突出,而服務器電能利用率、效率的低下與IT架構的新一輪成長之間的矛盾加劇。一個大中型的數據中心有成千上萬的服務器,其所消耗的能耗是巨大的,如果每個服務器我們都能節省一些能耗,那么整體就節約了很多能耗。這對數據中心能耗的意義是巨大的。

機房服務器的節能,是在不降低服務器運行性能的前提下進行的。要節能,首先我們應該熟悉我們的服務器,和找到能耗的源頭。服務器主要由CPU、內存、磁盤、網卡、及主板元器件等組成。而這其中CPU則是能耗大戶,內存其次,接下來是磁盤的能耗。如果我們能降低這些部件的能耗,也就相當于降低了整個服務器的能耗。從而達到服務器節能的目的。

CPU即是服務器的核心部件,也是能耗源頭,不少節能方案里都提到過CPU的節能。目前CPU節能技術主要有三類:增強型深度休眠技術,通過該技術CPU在空閑輕負載狀態可以降低工作電壓與倍頻。Intel的CPU還支持一種EIST節能技術,通過開啟EIST,能夠讓CPU根據實際使用情況來自己控制頻率和電壓,進而實現功耗的控制。AMD也推出了"涼又靜".也是一項讓處理器在閑置狀態下自動降低電壓與頻率的節能技術。所有這些CPU節能技術原理都是讓CPU可以按需工作,在空閑的時候將工作頻率降低下來,實現服務器節能。

內存是除CPU之外,能耗**的部件。內存節能技術有:DDR SDRAM、DDR3 SDRAM甚至DDR4等,這些內存具有更低的電壓,當沒有讀寫操作時,可以通過Reset命令使它停止所有操作,切換到最少活動狀態,達到節能目的。還可以在內存布線密度上下功夫,也可以達到節能的目的。內存一般都是50納米,50納米指的是半導體元件基板電路間的連線寬度為50納米,如今已經出現了40納米、甚至30納米,這意味著在同樣的空間中可以容納更多的電路。

磁盤在服務器中的作用是確保數據安全。所以它還是很重要的,那么磁盤要實現節能該怎么做呢?磁盤節能技術主要有磁盤休眠和磁盤降速技術,這些似乎是按磁盤負荷情況(訪問量)控制磁盤工作于4種狀態:全速、空閑、休眠和下電。全速自然是磁盤在高速運轉,正在進行數據的讀寫訪問;而空閑只是讀寫期間的短時空閑階段;磁盤若在一定時間不工作即進入休眠狀態;若磁盤長時間不工作,就進入下電狀態;磁盤在運行過程中,應該處于哪種工作狀態,通過軟件進行自動調節,這樣就可以達到節能的效果。當然這種工作狀態切換過于頻繁還會影響到磁盤的可靠性,還要考慮應用業務能夠容忍磁盤從低功耗模式轉換到高速模式帶來的延時,所以采用這種動態調整的節能技術還要綜合考慮,引入時要慎重。除了調整磁盤的工作狀態,還可以使用多種速度磁盤,用SSD硬盤替代機械磁盤等。

不難看出,機房服務器內部節能節能的方法都遵循了一個原則,那就是按需分配。根據部件運行的實際狀態,來提供合適的功耗,不浪費一點多余的能耗。一點點能耗看似微不足道,但是一點點的累積,再放大到整個數據中心,這將是一項巨大能耗節約。通過服務器的節能,從而實現數據中節能發展之路。