服務(wù)器虛擬化--以及由此實(shí)現(xiàn)的多租戶云計(jì)算模式--常常能夠達(dá)到CPU利用率水平，能夠通過避免維護(hù)大型物理服務(wù)器中心而消除眾多隱形成本和管理效率低下的問題。但是采用虛擬機(jī)使用更少服務(wù)器這樣臨時(shí)抱佛腳的做法也有其弊端，特別是在數(shù)據(jù)中心能耗問題上尤為明顯。

我們很合乎邏輯地就會(huì)假設(shè)我們只需支持更少的硬件設(shè)備，即高度虛擬化的云計(jì)算就能產(chǎn)生更少的熱量、冷卻以及整體的能源成本。當(dāng)然，這只是云計(jì)算供應(yīng)商們以及他們客戶們的一廂情愿而已，這也是諸如聯(lián)邦數(shù)據(jù)中心整合計(jì)劃(這是一個(gè)由美國政府主導(dǎo)的計(jì)劃，其目的是在2015年實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心能源成本降低90%,減少數(shù)據(jù)中心數(shù)量從2,094至1,132)這樣項(xiàng)目得以實(shí)施的內(nèi)在因素。

從理論上來說，更好的服務(wù)器資源使用應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的能源效率和更低的能源成本，但在云計(jì)算供應(yīng)商的環(huán)境中事實(shí)并非如此簡單。簡單封裝多個(gè)虛擬機(jī)至更少的物理硬件設(shè)備并不足以實(shí)現(xiàn)電費(fèi)降低。事實(shí)上，如果整合措施實(shí)施不當(dāng)?shù)脑挘瑪?shù)據(jù)中心的能耗甚至還會(huì)增加。

在云計(jì)算中減少能源使用和能源成本并不與減少整體能源負(fù)載成正比。其原因在于：整合兩個(gè)原本是獨(dú)立的物理服務(wù)器成一個(gè)虛擬平臺(tái)的容量需求實(shí)際上可能導(dǎo)致吞吐量下降以及其他的性能問題。而當(dāng)性能下降時(shí)，成功完成任務(wù)所需的能源會(huì)有所增加。在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心之間轉(zhuǎn)移工作負(fù)載所需的能源因素也變得更加具有不確定性了。

美國電網(wǎng)的限制

由于美國電網(wǎng)的老化(這主要是由于美國電網(wǎng)在很大程度上仍然對(duì)還在服役的上個(gè)世紀(jì)50年代機(jī)械式斷路器和控制器的依賴)，這些挑戰(zhàn)也變得復(fù)雜起來。這個(gè)電網(wǎng)還不具備處理在多個(gè)云計(jì)算之間實(shí)現(xiàn)高容量工作負(fù)載快速遷移的能力，這也引發(fā)了實(shí)施方式的嚴(yán)重問題。這種不穩(wěn)定性可能會(huì)迫使云計(jì)算供應(yīng)商在冗余電源和備用路由上花費(fèi)更多，這也就無形中增加了云計(jì)算項(xiàng)目的運(yùn)行成本。

對(duì)于美國電網(wǎng)支持能力的普遍擔(dān)憂并不僅僅是云計(jì)算的彈性需求，而且也是消費(fèi)需求的升級(jí)要求。美國電網(wǎng)配備的輸電線路勉強(qiáng)支撐著整個(gè)國家近乎貪得無厭的電力需求。根據(jù)去年斯坦福大學(xué)教授Jonathan Koomy發(fā)布的報(bào)告稱，從2005年到2010年數(shù)據(jù)中心消費(fèi)占美國電網(wǎng)總?cè)萘康?%.可以想象，大規(guī)模可擴(kuò)展性和高度分散的云計(jì)算服務(wù)將比傳統(tǒng)計(jì)算模式消費(fèi)更多的能源。

出于各種可說不可說的原因，目前很難升級(jí)美國電網(wǎng)輸電線路的容量。這使總部在美國的云計(jì)算供應(yīng)商們在設(shè)計(jì)他們云計(jì)算環(huán)境構(gòu)架時(shí)更關(guān)心能源問題--特別是美國電網(wǎng)的限制。

我們并不是在為云計(jì)算服務(wù)宣揚(yáng)一個(gè)世界末日的景象。相反，我們是在敦促云計(jì)算設(shè)計(jì)與實(shí)施中的憂患意識(shí)和全局意識(shí)。關(guān)于云計(jì)算供應(yīng)商如何積極主動(dòng)地面對(duì)這些挑戰(zhàn)有很多理論，例如要求公用事業(yè)公司提供電網(wǎng)響應(yīng)模型。在這個(gè)模型中，當(dāng)電網(wǎng)使用率較高時(shí)，公用事業(yè)公司將發(fā)送消息信號(hào)給供應(yīng)商。然后，云計(jì)算供應(yīng)商就會(huì)把應(yīng)用程序工作負(fù)載轉(zhuǎn)移到位于其他電網(wǎng)使用率較低區(qū)域的設(shè)備上。

管理在云計(jì)算中的數(shù)據(jù)中心能耗

還有這么多問題仍然沒有得到解決，那么供應(yīng)商們該如何處理云計(jì)算中數(shù)據(jù)中心的能耗問題呢？良好的第一步就是找出隨按需環(huán)境交付服務(wù)而產(chǎn)生的所有挑戰(zhàn)。認(rèn)識(shí)到服務(wù)器整合帶來了固有的資源爭用問題，這個(gè)問題可能會(huì)降低能效，從而要求供應(yīng)商們在設(shè)計(jì)他們的數(shù)據(jù)中心整合戰(zhàn)略時(shí)非常小心。這個(gè)過程始于了解哪些應(yīng)用程序是專為云計(jì)算而經(jīng)過優(yōu)化的。

所有的工作量都不是平等創(chuàng)建的，特別是在資源需求方面。根據(jù)服務(wù)不同，支持可接受性能等級(jí)所需的能源等級(jí)也相差極大。例如，一個(gè)運(yùn)行在云計(jì)算環(huán)境中的多層應(yīng)用程序通常由多個(gè)運(yùn)行在多個(gè)物理服務(wù)器上的虛擬機(jī)支持，這就需要一臺(tái)驗(yàn)證訪問憑據(jù)的驗(yàn)證服務(wù)器、一臺(tái)前端請求分類服務(wù)器、一臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等等。

上面的例子以及類似的情況都要求實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)和分配資源，其中也包括電力。你需要有一個(gè)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的方法以實(shí)施服務(wù)器整合，當(dāng)確定是否需要把特定工作量遷移至云計(jì)算時(shí)，需將電源動(dòng)態(tài)因素一并考慮。這并不是說多層應(yīng)用程序和復(fù)雜應(yīng)用程序無法遷往云計(jì)算環(huán)境，但是為了確保應(yīng)用程序的性能，云計(jì)算供應(yīng)商們必須確定其架構(gòu)是否支持優(yōu)化能效的算法。

所有這些問題都強(qiáng)調(diào)需要設(shè)計(jì)與自動(dòng)化兩方面的靈活性，從而根據(jù)不同資源情況支持容量的動(dòng)態(tài)分配。能夠滿足這些要求的云計(jì)算供應(yīng)商們在需求空間中也很難有機(jī)會(huì)。但是，達(dá)到這一目的并不是一個(gè)簡單的任務(wù)。(來源：比特網(wǎng))