IT 與 Global Warming (2)

之前提及了如何在 user PC 上節約能源減少消耗, 至於在 server 的世界, 基本上沒可能在不用的時候關機的, 因為好多 IT 服務, 例如 e-mail, 都需要 7x24 的不停運作來滿足用戶的需要.

那又有甚麼方法去節省能源 (與及 CO₂ 排放)?

原來 server 同 datacenter 中最消耗電力的部份, 不是 server 同其他 IT equipment, 是冷凍. 把機器的溫度降低到不會使本身 CPU 過熱而壞掉所用的電力, 就佔了 data center 的電力消耗的 48% - 我猜不少 IT 工作的人 (包括我自己), 都嘗過在「雪房」工作的滋味了吧. 只要能在這方面節省, 就可以把減省不少電力的開支. 方法包括了把冷風由地面 raised floor 吹出來, 冷空氣可以留在低層處較久, 然後用抽氣扇把空氣由高處帶走.

另一個激進點的辦法是直接把 datacenter 搬去較冷的地區, 室外溫度低時, 就可以減省不少冷氣機開動的時間, 直接把室外的空氣引入就成了. 例如冰島近年就成了新興的 datacenter 所在, 貪其溫度低兼地理上夾在歐美兩大洲之間, 而冰島的電力, 不少是由地熱所生成, 比較少是消耗石化能源產生.

其實一般 server 的設計上都是有不少預留的「margin」, 正常使用時 CPU 的使用率不會高, 剩餘的能力就 idle 了事. 理論上如果可以把一部 server 餘下的 CPU 能力分配給其他的工作, 那麼它就可以發揮到更多的 utilization 而使到可以開動較少數目的 server 而做到一樣甚且更多的工作.

流行的想法是一部 server 只會做一個 function, 好似 Web Server 係一部機, DNS 係另一部. 很簡單地想, 為甚麼不把幾個 function 都裝在同一部機上跑? 現在各大流行的作業系統 (Windows Server, Linux, Unix 等) 都容許這樣做. 但缺點是提供各個 function 的程式都只能是跑在同一個作業系統之上 - 若果 Web Server 係用 Windows Server 2003, 而 DNS 係用 FreeBSD 的話, 那兩者要 consolidate 入同一部機器上, 就不可行了.

現在開始流行的 Virtualization 就是可以在一部 hardware 之下, 裝設多個 (也可以是不一樣的) 作業系統同應用程式, 同時運行, 那就可以在開動一部 physical 機器時就可以同時運行不同的作業系統與及應用程式. 以上面的例子來講, 用 Virtualization 的話, 就可以在同一部機上裝 Windows Server 2003 同 FreeBSD 而互不干擾.

這樣就可以提高 Server 機器的使用率, 間接減省了開動額外機器的需要了.

不單是 Server, 現在也有不少的 Network Infratstructure 也有相類似的 consolidation, 例如把 Firewall, router, anti-virus gateway, anti-spam engine 等等功能都合併在同一個 hardware 以簡化安裝, 管理. 這當然也可以減省到電力的消耗, 稍微減底大氣 CO₂ 排放.