當今的技術(shù)發(fā)展趨勢包括：云計算、移動性、生產(chǎn)效率相關(guān)的應(yīng)用程序、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、M2M等，但人們可以很容易忽略的一點是：無論這些數(shù)據(jù)信息是在十年前被創(chuàng)建的；還是在當下這個非常時刻的被創(chuàng)建的，均需要有一個地方進行存儲。而僅在美國，就有300萬處數(shù)據(jù)中心，而預(yù)計到2018年，全球數(shù)據(jù)中心的建設(shè)的年復(fù)合增長率將達到21%。
所有的數(shù)據(jù)中心均需要相應(yīng)的物理空間和電力以維持其運行。“云計算”是一樣的：云計算的功能與數(shù)據(jù)中心仍然是類似的，即其服務(wù)器需要占用物理空間同時需要消耗電力。早在2011年，綠色和平組織的報告曾公布：云計算所使用的電力大約為6840億千瓦小時。為了讓讀者對于這一用電規(guī)模有一個更為直觀的感受，即全球所有國家云計算的耗電量足以排到所有耗電項目的第六名。此外，綠色和平組織估計，到2020年，全球云計算的功率消耗將增加63%.而隨著企業(yè)數(shù)據(jù)處理需求量的不斷增長，行業(yè)將需要更多的電源。
全球的互聯(lián)網(wǎng)巨頭們，正負責運行管理著上百萬臺服務(wù)器，而這些巨頭們正越來越多地尋求能夠通過采用可再生能源和利用自然環(huán)境的空氣制冷的方法，以抵消其數(shù)據(jù)中心設(shè)施內(nèi)部所有這些服務(wù)器的冷卻所需的高能耗。Facebook便是積極在這一新領(lǐng)域開拓的領(lǐng)軍企業(yè)之一，他們希望能夠通過采用先進的方式來推動其數(shù)據(jù)中心能源效率的提升。在2011年，也即云計算的電力使用量估計將達到6840億千瓦小時的同年，F(xiàn)acebook就創(chuàng)立了其開放計算項目（OCP）。該OCP的目標是找到最有效和最經(jīng)濟的方法來實現(xiàn)巨型規(guī)模的計算基礎(chǔ)設(shè)施。顧名思義，OCP的設(shè)計理念是對所有人開放，很多企業(yè)都已紛紛加入了開放計算項目，以便分享關(guān)于新的節(jié)能設(shè)計和技術(shù)方面的信息。
這意味著，隨著預(yù)計的所需處理的數(shù)據(jù)量的成倍增加，當涉及到數(shù)據(jù)中心最為重要的兩大資源：電力供應(yīng)和物理地址的選擇的時候，企業(yè)用戶現(xiàn)在所面臨著的是復(fù)雜的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的選擇和挑戰(zhàn)。無論您企業(yè)的規(guī)模大小是類似于Facebook這樣的巨頭，抑或只是僅有12人的希望將功率消耗從50兆瓦增加到1.5兆瓦的小團隊；無論您企業(yè)的動機是為了實現(xiàn)“綠色環(huán)保”或只是純粹為確保企業(yè)財務(wù)和總擁有成本（TCO）這一底線所驅(qū)動，所有企業(yè)用戶在涉及到其數(shù)據(jù)中心時都應(yīng)該著眼于其電源使用效率（PUE）。可再生資源，數(shù)據(jù)中心選址和能源效率對于所有數(shù)據(jù)中心而言都是至關(guān)重要的。
可再生資源
“綠色”數(shù)據(jù)中心到底是什么樣子的？而哪種可再生能源對于一家數(shù)據(jù)中心而言是真正有意義的？同時，數(shù)據(jù)中心的選址和可再生資源的可用性又如何影響到企業(yè)進一步獲得可再生能源的機會？
在所有可再生能源中，水電是最可靠的能源。可靠性和持續(xù)的正常運行是決定數(shù)據(jù)中心存亡的關(guān)鍵。水電能夠提供非常高的功率轉(zhuǎn)化效率、持續(xù)的可用性和基本免受商品價格波動的影響，進而為企業(yè)提供較低的TCO.大型現(xiàn)代化水力渦輪機的有效發(fā)電率能夠超過90%.
盡管許多數(shù)據(jù)中心建筑工程師對于通過構(gòu)建傳統(tǒng)的水力渦輪機來獲得電力供應(yīng)的方案均非常感興趣，但大多數(shù)數(shù)據(jù)中心并不是依水而建。水電通過數(shù)據(jù)中心當?shù)仉娋W(wǎng)進入系統(tǒng)，而電網(wǎng)系統(tǒng)則是利用了河流上的水利大壩所創(chuàng)造的能量。在評估您企業(yè)的“綠色能源”到底如何綠色環(huán)保時，您需要考慮該地區(qū)所建筑的水壩會對下流的經(jīng)濟產(chǎn)生怎樣的影響，下游河里的魚要怎樣才能通過大壩到達上游，通過什么方法進行大壩的相關(guān)維護等。
其他可再生能源缺乏可靠性，容量和水力發(fā)電的魯棒性。太陽能發(fā)電由其性質(zhì)決定了其僅有白天的時間可用，同時還會受到天空云層遮擋光照的影響。由太陽光線的太陽能轉(zhuǎn)化為可用功率的效率大約為15%-20%.因此充分利用太陽能所需要的太陽能捕獲量，以及需要用以發(fā)電的相關(guān)太陽能電池板的生產(chǎn)，安裝，保養(yǎng)和其他布置，所有這些需要考慮的因素使得企業(yè)利用太陽能為數(shù)據(jù)中心供電的成本往往超過了數(shù)據(jù)中心的實際受益。
風力發(fā)電也存在類似的問題。風是不可靠的，而且其能量捕獲效率低。當將風能轉(zhuǎn)化為可用的電能，在發(fā)電機的機械只能夠提取高達59%的可用功率。此外，利用風力發(fā)電，其所轉(zhuǎn)化能的能源不能被大規(guī)模存儲。
盡管太陽能發(fā)電和風力發(fā)電似乎均屬于環(huán)境無害且“綠色環(huán)保”的電力，但二者都需要大量的儲存能量來彌補沒有風或光照時的電力所需，而這無疑顯著的提升了采用這兩種解決方案的成本及其日常的維護成本。
數(shù)據(jù)中心選址
隨著光纖可用性日益增長，以及低延遲和直接連接云很快就成為行業(yè)標準，數(shù)據(jù)中心開始在更多的地方扎下了根，從愛荷華州到俄勒岡州；從華盛頓州到斯堪的納維亞半島北部。關(guān)于大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的最新消息來自谷歌，該公司正斥資7.72億美元在荷蘭打造一處運營功率高達120兆瓦的數(shù)據(jù)中心。Facebook最近也開始謀劃著在愛荷華州阿爾圖納建設(shè)數(shù)據(jù)中心，該處新的數(shù)據(jù)中心是基于最新的高性能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。如果我們從電力消耗方面具體看一下，平均每戶美國家庭的日電力消耗量為1到1.5千瓦時之間，也即谷歌荷蘭數(shù)據(jù)中心的電力消耗相當于90000到120000戶美國家庭的日耗電量。
在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，額外的50%的電力消耗是用于服務(wù)器的冷卻。對于那些已經(jīng)開始在較為寒冷的北方氣候條件下建立數(shù)據(jù)中心站點的公司，這一想法是希望充分利用自然環(huán)境的外部空氣實施冷卻，以保持他們的服務(wù)器在理想的溫度條件下運行。無需額外運行大量的AC，以保持溫度降下來，對于位于寒冷地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，從而能夠消耗較少的功率，進而為TCO帶來很大的影響。
也許數(shù)據(jù)中心的興建活躍程度僅此于北歐地區(qū)的地方便是華盛頓州東部，該地區(qū)興建了大量的數(shù)據(jù)中心正是由于來自喀斯喀特山脈和落基山脈的水源為哥倫比亞河流域所提供的豐富的水力資源供應(yīng)。2013年，華盛頓州是美國最主要的水電力發(fā)電生產(chǎn)商，提供了全美水力發(fā)電量的29%.其結(jié)果是，該地區(qū)完全有實力運行一處完全由水利發(fā)電所供電的數(shù)據(jù)中心。
能源效率
為了達到超低的PUE值，我們需要重點注意的是，服務(wù)器其實可以在比傳統(tǒng)上所認為的更寬的工作范圍內(nèi)保持其運行速度。例如，如果您允許您的服務(wù)器側(cè)邊過道的溫度上升，您會發(fā)現(xiàn)您能夠適當?shù)慕档蚑CO，并實現(xiàn)顯著的能量消耗降低。
能源效率是在乎細節(jié)問題。例如，對于您企業(yè)所選擇的裝置設(shè)備，您可以進行精確的控制，無論是對于通風口是否允許外部空氣進入，或者使用沒有帶子的風扇，以避免打滑而增加功率損耗。
如果我們來看一下Facebook的開放計算項目的設(shè)計，我們就會看到OCP機架和傳統(tǒng)供應(yīng)商的機架之間的存在著很大的差異了。OCP已去除了擋板和印有供應(yīng)商公司標志的面板。這使得裸機架所占據(jù)的空間實現(xiàn)了最小化，這可能看起來不那么美觀，但也相當考究，如果您想想服務(wù)器現(xiàn)在可以有不受限制的氣流，立即消除了哪些在更傳統(tǒng)的封閉式機架設(shè)計經(jīng)常看到的任何不必要的熱量積聚。
數(shù)據(jù)中心的足跡
如果我們來分析一下自2001年以來，數(shù)據(jù)中心的能源使用圖表，我們會看到一個幾乎筆直的上升斜線，從每小時300億千瓦飆升到2013年底的每小時1000億千瓦。
數(shù)據(jù)爆炸只會繼續(xù)，這無疑驅(qū)使了企業(yè)的IT部門必須努力通過采取智能基礎(chǔ)設(shè)施策略來應(yīng)對。鑒于當前的數(shù)據(jù)中心市場大步拓展的背景之下，企業(yè)應(yīng)將數(shù)據(jù)中心的功率消耗，能源效率和數(shù)據(jù)中心的物理選址位置作為他們的商業(yè)計劃的一個組成部分。
要解決這個問題最好的辦法就是要培養(yǎng)人們追求的“綠色”數(shù)據(jù)中心的意識，在節(jié)能方面的積極開拓新方法，如何有效地利用可再生資源和區(qū)位優(yōu)勢。這些目前看來似乎是一個新的思維方式，但利用水力發(fā)電，采用簡約的OCP設(shè)計，允許服務(wù)器通道運行環(huán)境更加熱和更潮濕都會成為未來數(shù)據(jù)中心的一部分。
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