日立绿色数据中心虚拟化节能方案

由于信息数据大爆炸和低效的存储管理系统所带来的环境问题日益明显，环境保护问题也正牵动越来越多数据中心管理人员的神经。存储系统作为数据中心的基础平台，存储设备所需的地板空间、电力和散热所需能耗以及存储设备生产过程和报废处理环节已经成为构建环保型数据中心的三大关键因素。

法规遵从要求和新型的存储密集型应用(如电子邮件、多媒体、生命科学研究和生物统计学)正在合力将数据增长速度提高到前所未有的水平，并且已经使众多企业遭受数据增长失控的困扰。面对这种情况，大多数企业下意识的反应都是试图通过不断提供容量来满足数据增长的挑战，即一旦系统出现"磁盘空间已满"的标志，新的存储系统就会被立即连接到服务器上。但讽刺的是，在同一环境中的其他存储系统却闲置在一旁。这种系统饱和状态和闲置状态并存的分散式存储环境：从投资回报的角度看，它无法对设备进行充分的利用，导致了存储设备的投资浪费;从环保的角度看，为支持分散的存储系统而所需的电力、冷却系统和地板空间等环境成本也必将水涨船高，导致了不必要的电力、散热、空间资源的浪费。

采用切实有效的虚拟化技术，数据中心的管理人员可以通过整合存储资源来积极面对失控的数据增长，在为企业存储环境重整秩序的同时节省了数据中心的地板空间资源，还能降低数据中心对电力和散热的需求，从而显著减少与环境有关的成本。

由于其智能虚拟存储控制器将磁盘介质与提供存储、数据及内容服务的智能控制器分离开来，日立能够为用户提供空前的灵活性，并在助其构建绿色数据中心方面具有得天独厚的竞争优势。

存储基础架构对能源的消耗是和磁盘数直接挂钩，而非储存的数据量，所以容量的密度越大就意味着能耗效率越高，因此利用虚拟化来部署分层存储和实施通用管理架构能够大大提高资源利用率。以日立USP为例，它不仅配有功能独特且强大的基于控制器的虚拟化引擎，还可以将控制器与存储介质相分离，允许企业将其直连式存储系统、网络附加式存储系统和存储区域网络 (SAN) 都整合到一个存储平台中，使用户可以在短短几秒钟内将存储空间分配(或解除分配)给某个应用。此外，USP还可以通过一个单一的控制器来管理整个数据中心高达32 PB的存储容量，大大提高了数据中心每平方米所能支持的 TB数。在使用单个控制器的前提下，市场上部分同类产品仅能支持0.5 PB，其余产品也不过是1.2 PB;由于日立的虚拟存储控制器能够通过单一的存储控制器管理庞大的存储量，因此虽然它拥有的处理器数量与市场上同类产品相同，但其单机所支持的存储容量却远远高于同类产品，从而能够带给企业显著的能源、散热及空间效益。据估算，日立数据系统提供的虚拟化和逻辑分区功能能够将数据中心的能源及散热成本降低30%~50%。

据Gartner统计，从前数据中心的散热所需电量只要60%，而今天这个数字已经攀升至100%--现在存储器每消耗1瓦电就需要额外1~1.5瓦的电力用于散热。Gartner还曾对125家公司进行过调查，多达68%的受访公司表示电力和散热不足是他们主数据中心面临的最大问题。降低数据中心散热需求的关键在于减少热源。存储和服务器机架应当配置成冷热交替排列，否则后排机架就会吸收临近的前排机架所排出的热量。在不采用虚拟化的情况下，数据中心管理人员就无法摆脱固定配置，而且还可能不得不加大散热能源的供应。通过利用虚拟化，数据中心管理人员就能够重新配置存储机架，不仅不会引起应用中断，还能充分利用更合理的散热配置。目前市场上只有日立数据系统提供的基于控制器的虚拟化才能在任何环境下都可将控制器与存储介质相分离，而其他供应商仍局限于对机柜中的存储器提供支持。而且日立也是目前能够提供外部连接存储虚拟化的唯一厂商，这表示企业可以在数据中心之外连接存储设备，从而减少数据中心的热源。

日立还基于USP V平台率先在企业级虚拟层实现了Thin Provisioning(动态精细化预配置)功能：USP V和Hitachi Dynamic Provisioning (日立动态与配置)软件的结合使用户能够在一个整合的解决方案中就可以同时获得外部存储虚拟化的益处以及由Thin Provisioning带来的电力和冷却成本方面的优势。由于传统的存储管理和主机卷管理都要求存储管理员预先为应用分配足够的存储，以便确保业务应用有足够的存储空间，因此管理员不得不通过过度地分配存储容量来避免因容量不足而导致应用崩溃的风险。但是这种固定的物理卷分配会造成存储容量的极大浪费，也会促使管理员为了克服时间与成本的限制而为现有的卷增加性能或容量，从而带来人为干预所导致的混乱。而日立 USP V 彻底打破了由于过度配置存储容量而造成的局限，它采用面向服务的方法为用户提供了一种新型的卷创建工具。Hitachi Dynamic Provisioning软件能够使用户根据自身所预期的未来需求合理分配虚拟磁盘存储，而无需预先分配专用的物理磁盘存储。如果未来应用需要更多的物理磁盘容量，用户可以在将来以更低的价格购买额外容量，并且透明地实施安装，不会造成其关键任务应用的中断。由于减少了对物理磁盘的需求，大大提高了容量利用率，因此也减少了对"占地面积"的需求，进而为用户大大降低了空间、电力和冷却方面的成本。

USP V还可以与日立 Tiered Storage Manager (分层存储管理软件)相结合，能够识别并应对不断变化的应用需求挑战，允许数据在存储层之间的频繁迁移以确保其一直处于最佳位置，从而使用户确保其数据始终处于最"环保"的位置。

另外，对于有大规模整合需求的企业用户以及生命科学、互联网服务及娱乐等数据密集型高性能计算领域的用户而言，高性能网络附加存储(NAS)系统有助于降低电力、散热和数据中心空间资源等成本。日立基于BlueArc?技术的高性能NAS平台不仅能配置成集群，还具备先进的内置虚拟化系统，而且其耗能仅需竞争对手同类产品耗能的1/3至2/3，可以说它的出现在很大程度上改变了用户的成本组成，能够在很大程度上节省用户的环境资源及成本。

无疑，采用虚拟化对存储资源进行整合能够为企业节约数据中心的地板空间资源，降低电力和散热成本，但这只是企业向绿色数据中心迈出的一步。正如本文开篇所提到的，存储设备的生产过程和报废处理环节是否环保也是影响企业数据中心的"绿色"与否的关键因素。因此，数据中心管理人员在确保存储供应商能够提供专业的虚拟化技术和服务的同时，还应该确保该供应商能够在存储设备的生产过程和报废处理环节都符合相关环保法律法规的要求。

日立数据系统长期致力于为用户提供环保型存储解决方案，不但是首批符合RoHS和WEEE等环保法规和指令的企业之一，也是较早对危险废弃物的生成采取主动预防措施的厂商之一。早在三十多年前，日立公司及其子公司就已经开始从事与环保相关的活动并荣获了众多环保奖项。日立数据系统的研发中心长期致力于使其存储解决方案更绿色环保，目前他们正努力研究如何提高单位磁盘的容量，从而使用户可以在保持数据中心原有电力和散热成本的前提下节省更多空间并增加存储容量。

由于日立本身的业务就涉及各种垂直行业，能够自己设计、制造和销售自己的各种设备，因此在对其存储设备的整个供应链进行完好控制方面日立比其他厂商享有明显的优势。日立数据系统通过在整个生命周期内(包括报废处理)对环保型存储基础架构进行设计、构建和提供支持，为客户降低数据中心的电力、散热及设备成本，同时确保"绿色"并符合ISO 14001标准、WEEE及RoHS等各种环保法规的要求。

当然，构建绿色环保型数据中心需要厂商和用户双方的共同努力。身为厂商，日立数据系统基于自身研发优势和企业公民责任感，致力于为用户提供经济高效、环保和对社会负责任的方式来帮助其管理业务数据的爆炸式增长。用户本身对绿色数据中心的重视程度也反映出用户对自身可持续发展的长远眼光、规划及其社会责任感。以往企业的IT主管在做采购决定时通常只看中产品本身的可扩展性和性能，而把新添置的设备对空间及能源等各方面的要求都留给了设施部门的主管来考虑和担心，这种情况急需改变。除了选择最贴合其绿色数据中心理念的厂商来提供最佳的绿色产品、解决方案和支持外，用户也应该在企业内部努力实现IT和设施部门之间的无缝协作，才能实现更加合理、真正环保的绿色数据中心。

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