爲物聯網而設計，今天的數據中心硬件設備，可以提供有價值的反饋信息，從而使全軟件定義的自動化成爲可能。
作者：傑夫克勞斯
每年IT部門需要做更多的事情，包括管理越來越多的服務器、智能設備、應用程序和服務等。最終用戶不斷提高標準，要求更高的性能和更好的響應時間。而與此同時，現代數據中心的一切都在不斷髮展，而從業人員人數和運營費用預算卻保持不變甚至有所減少。數據中心的管理人員及其團隊必須不斷找尋更智能的工作方法，並減少最大的開支成本。由於能耗成本已日漸成爲頭等大事，因此找到有效降低電力消耗的方法會是一個良好的開端。
虛擬化和雲技術的廣泛使用，幫助IT部門更爲經濟高效地建設和管理數據中心。然而由於所有的關注點都集中在高級別數據中心模式上，因此導致人們很容易忽略一些在硬件級領域所取得的重大進步。最新的服務器、存儲設備、交換機、機架、配電部件、冷卻設備，空氣處理機以及其它衆多元件設備均可以將狀態信息及時反饋到網絡上，特別是服務器已經發展到可爲遠程IT團隊提供衆多最新的和精細化的監視和控制選項。
實用性的信息
初看起來，以網絡爲基礎的內置式監視與控制功能很吸引人，但IT團隊不可能不斷地查詢和調整單一設備。而手動收集足夠的數據點去識別相應的模式和趨勢更加不切實際。方案供應商因此不斷改進系統控制檯和數據中心儀表板，以便利用中間件技術自動收集、彙總、報告和記錄廣泛的設備狀態信息。
目前世界上大多數大型數據中心均使用全軟件數據中心架構。高度自動化的IT運營操作包括監控服務器的實時入口溫度以及來自機架/刀片服務器、協議數據單元PDU和不間斷電源UPS的電力消耗數據源。此外，也對氣流進行監控。
業界最好的能源管理解決方案對這些信息進行消化，並將其轉化爲各個機房和數據中心的能耗和熱量圖像。同時，通過與諸如電力封頂和動態服務器頻率調整的控制能力有效結合，所彙集的情報數據可以幫助數據中心和設施團隊更好的理解和管理能源成本，並作出更佳的決策。
舉例而言，實時收集的能耗數據使容量規劃得到了極大改善。過去，IT部門不得不依靠製造商所設定的峯值功率規格來估算電力供應規格，或者用模擬負載來進行測算。隨着從生產服務器收集到更多的電力消耗數據，IT部門目前能夠更加有把握地和積極地配置新的服務器和機架。電力封頂能力，作爲當今現代化服務器可使用的另一個特徵，可以用來確保更爲密集的機架不會超過電力的極限最大值。在成功的避免IT設備掉電的風險後，更高的機架密度可以根本上地減少所需機架的數量以及地板空間和冷卻能力。
除提供更爲準確的容量規劃以外，還可以使有效功率、溫度與氣流狀態支持進一步改進：
更好的數據中心運營。除確定熱點之外，熱量圖像能夠指出過度冷卻的通道。IT管理團隊還可以利用電力和溫度變化情況在可視性方面的提高，調整服務器機房裏的環境溫度。從冷卻成本來看，數據中心每一攝氏度的增加每年可帶來顯著的成本節約，因此許多數據中心逐漸接受更高的機房溫度水平，尤其先進的服務器與設備已經可以承受更高的溫度。
資產利用率與整合。電力消耗模型可以有效找到“幽靈”服務器以及閒置和利用不足的服務器。服務器即使閒置時也會使用其最大額定功率的百分之五十左右，因而有效的評估服務器是否已充分利用可以帶來顯著的節約。IT團隊可以整合服務器或者採用動態實時調整將閒置的服務器調整爲更爲省電的睡眠方式。
工作量有效規劃。即便在高度虛擬化的環境中也可以有效執行工作規劃，同時考慮到整體電力消耗的影響。有能耗感知能力的虛擬機的遷移與工作分配爲更加節能的運營提供了支持，並且提高了與具體工作任務或組織工作量有關的能源成本意識。
設備壽命優化。實時熱量圖像有效的突出了熱點，並積極主動的避免了對負載最大的和執行關鍵任務的服務器造成損壞。協助保護機架用電安全的電力封頂功能同時還可以幫助緩和設備發熱問題。類似的發熱問題會導致損壞或縮短服務器及其他數據中心設備壽命。亦或是IT團隊調整冷卻與氣流系統以解決和消除熱點問題，或者降低工作負載。
業務持續性。更好地理解不同服務、不同系統或不同用戶羣的實際電力需求，IT團隊可有效調整災難恢復計劃，在電力中斷期間更爲智能地分配備份資源或轉移工作量。根據多位數據中心運營操作人員的實際經驗，更智能地分配電力使用可有效延長高達25%的備用電源壽命。
SLA管理。IT管理可設立電力政策從而保證重要優先服務的最佳執行。系統、機架或機組在接近極限值時自動閾值管理系統發出報警，使IT系統有能力在極限值對服務水平造成負面影響之前主動調整資源。
避免高峯期的高電費。許多大型公司將數據中心按地理位置進行分佈以便爲各個位置提供儘可能最好的服務。伴隨着電力消耗模型可視性技術的發展，IT系統通過遠程調度某些工作負載，從而有效利用非高峯電費而降低成本。
更高可控性，更低運營成本
數據中心運營團隊採用自動化與中間件技術對數據中心資源獲得更多的敏捷性和高可控性。IT系統和設施能夠更好的調整和分配數據中心資產，同時減少數據中心的能耗成本。
在較高水平上，用於能耗和溫度檢測的軟件體系也被用來協助調整服務器、機架、機組、機房和整個數據中心的能耗管理政策。這些信息有助於數據中心的綠色創新與發展和節能效果的形成。此外一些數據中心還利用電力數據展開更準確的收費服務。根據已公佈的調查結果,僅靠減少能耗浪費一項，智能能耗管理解決方案在運營成本方面便可產生驚人的20%–40%的降低。
需要注意的是，敏捷性的提高和成本的降低並不僅僅是監控的結果。正如前面所提到的，最新一代數據中心設備使遠距離調整設備關鍵參數成爲可能。舉例來說，IT部門可以動態調整數據中心服務器的內部電力狀態和處理器的工作頻率。
該軟件系統通過向控制檯與儀表板提供能耗與溫度數據爲IT基礎設施團隊提供了可視化的與直觀的環境條件數據彙總。彙總的信息實際上提高了IT系統和基礎設施團隊之間的合作，使IT基礎架構的建設規劃與管理得到了更好的協調。
數據監控與上面所提到的可控性的完美結合，在沒有使用戶體驗和服務水平出現明顯下降的情況下，使IT在服務器性能表現與電力消耗之間取得了最佳平衡點。現場測試表明動態調整可以使服務器電力消耗降低20%左右。
結論
在我們高度互聯的世界中全球數據消耗量快速上漲，從而使數據中心的能耗水平也呈現出上升趨勢。自然資源保護委員會NRDC報道稱目前全球能源使用中有10%（91BKWH）由全球數據中心產生。電力與冷卻成本成爲數據中心運營預算中最大的組成部分。因此對於任何數據中心來說，如何獲得數據中心實際的電力消耗圖像顯示與熱量圖被認爲是最爲優先的目標。
幸運的是，IT運營團隊可以通過高度自動化的監視與控制解決方案彙集並應用整個數據中心中已存在的實時數據。通過避免能源浪費和有效延長設備壽命而產生的巨大節約，爲軟件解決方案的投資提供了有效的商業案例，同時加速了部署與啓動時間。
目前業界最好解決方案無需在服務器上安裝任何客戶端軟硬件。易於集成的軟件設備減少了IT工作人員的工作負擔，爲IT基礎架構與設施的工作人員提供了更爲有效的工具。
最新一代的整體能耗管理解決方案代表了數據中心監控和管理系統的一大進步，中間件方法已被證明能夠提供必要的可擴展性，以保持與數據中心的同步發展。開放、靈活的軟件架構體系也符合了當今靈活、按需所求的服務交付模式。硬件供應商和系統集成商利用不斷髮展的數據中心智能硬件和互聯標準，尋找更多可擴展的功能設置和部署選項。
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作者介紹：
傑夫克勞斯先生是美國英特爾公司數據中心管理器（DCM）解決方案總經理。在英特爾公司，傑夫克勞斯擁有13年以上的團隊管理經驗。他的團隊正在開拓能耗與熱量管理中間件產品。傑夫克勞斯先生持有波士頓大學工商管理碩士MBA學位。