看看IT巨頭都是怎么投資數(shù)據(jù)中心的——谷歌篇
谷歌的數(shù)據(jù)中心一直讓業(yè)界為之者迷,不僅是谷歌數(shù)據(jù)中心的數(shù)量讓人驚訝,還包括它在數(shù)據(jù)中心方面的創(chuàng)新引導(dǎo)的數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展,包括它在能源、管理、架構(gòu)方面的創(chuàng)新。
谷歌每年都在科研創(chuàng)新方面投入大把資金,包括軟硬件方面。在基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資,尤其是在數(shù)據(jù)中心上,完全可以說是大手筆!
據(jù)報道,自2006年谷歌建立自己的自定義數(shù)據(jù)中心以來,谷歌在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資已經(jīng)超過210億美元。而在最近的幾個季度,每個季度的投資甚至都超過了10億美元。尤其在今年的第二季度,谷歌創(chuàng)紀(jì)錄的在數(shù)據(jù)中心方面投入16億美元。這其中的主要原因是之前谷歌層推出了一個數(shù)據(jù)中心的全球性擴展計劃。
Google的季度資本支出的圖表
如此巨額的投資,谷歌又是如何選擇數(shù)據(jù)中心的建設(shè)地點?主要有以下幾個方面的因素:
1、大量的廉價電力;
2、綠色能源,更注重可再生能源;
3、靠近河流或湖泊;(設(shè)備冷卻需要大量水源)
4、用地廣闊;(隱秘性和安全性)
5、和其他數(shù)據(jù)中心的距離;(數(shù)據(jù)中心之間的快速鏈接)
6、稅收優(yōu)惠。
谷歌數(shù)據(jù)中心的分布
截至2010年8月的信息,谷歌共有36個數(shù)據(jù)中心。其中美國有19個、歐洲12個、俄羅斯1個、南美1個和亞洲3個(北京-Google.cn、香港-Google.com.hk和東京各1個)。再聯(lián)系前文說的近段時間的巨額投資,谷歌的數(shù)據(jù)中心龐大了不少。
再下面來看看最近谷歌在數(shù)據(jù)中心方面都有哪些投資:
2013年4月11號,谷歌宣布將投資3億歐元(約合3.9億美元)來擴建位于比利時的歐洲數(shù)據(jù)中心。同時表示,它將升級比利時的歐洲數(shù)據(jù)中心里的設(shè)備,以滿足其網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不斷增長的需求。目前,該數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有120名左右的員工,是同類數(shù)據(jù)中心之中能源效率最高的一個數(shù)據(jù)中心。谷歌的各項服務(wù)如搜索、Gmail或YouTube等所產(chǎn)生的信息均是在比利時布魯塞爾西南方的St. Ghislain的行業(yè)級數(shù)據(jù)中心處理的。
2013年4月20日,谷歌表示將在美國北卡羅來納州建數(shù)據(jù)中心,投資超6億美元;(在此之前,谷歌已宣布在愛荷華州的康瑟爾布拉夫斯注入2億美元擴建的擴展資金,在其本部所在地南卡羅來納州的伯克利縣注入6億美元擴展資金)。另外,谷歌還將參與由Duke Energy主導(dǎo)的新可再生能源計劃。Google還表示,數(shù)據(jù)中心將使用可再生能源。
谷歌會在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)新數(shù)據(jù)中心,從而使公司在考德威爾縣(Caldwell County)數(shù)據(jù)中心的總投資達12億美元以上,該數(shù)據(jù)中心是谷歌的第八大數(shù)據(jù)中心。
節(jié)能環(huán)保
說到節(jié)能環(huán)保方面,谷歌也是業(yè)界的翹楚之一。據(jù)谷歌公布的數(shù)據(jù)顯示,谷歌數(shù)據(jù)中心能源消費達到2.6億瓦特,這相當(dāng)于弗吉尼亞州首府里士滿或者加州歐文市家庭用戶的所有用電量,或者說,這相當(dāng)于一座標(biāo)準(zhǔn)核電站1/4的輸出功率。據(jù)谷歌表示,平均每次搜索耗電為0.3瓦時。
由于數(shù)據(jù)中心在能源方面的表現(xiàn)實在太恐怖,所以谷歌一直加強對于節(jié)能方面的研究與控制。據(jù)資料顯示,目前谷歌擁有全球3%的服務(wù)器,但是只使用了全球數(shù)據(jù)中心1%的電力。這得力于谷歌一直大力使用節(jié)能環(huán)保技術(shù)。在這基礎(chǔ)上谷歌表示,目前數(shù)據(jù)中心能源消費的25%來自可再生能源,并計劃將該數(shù)字在今年提高到30%。
·2005 年,Google 數(shù)據(jù)中心擁有 35 萬臺服務(wù)器,電力消耗 12 億度
·2010 年,Google 數(shù)據(jù)中心擁有 90 萬臺服務(wù)器,電力消耗 19 億度
·谷歌服務(wù)器的數(shù)量占全球服務(wù)器數(shù)量的 2.8%,但其電力消耗低于全球數(shù)據(jù)中心的 1%
谷歌又是如何降低數(shù)據(jù)中心方面的能耗的?
首先,近年來谷歌采取了各種措施降低其數(shù)據(jù)中心的PUE值。它將其數(shù)據(jù)中心“冷通道”(Cold Aisle)的溫度保持在27℃左右,以節(jié)約能源;并使用外部空氣冷卻其數(shù)據(jù)中心,而不是使用耗能的冷卻系統(tǒng)。
從上圖可以看出 Google 數(shù)據(jù)中心的 PUE 值一般不超過 1.5,最近更是低于 1.2
同時,谷歌還研制了自己的節(jié)能服務(wù)器。谷歌從2000年就開始強化服務(wù)器的節(jié)能,目前谷歌所用的服務(wù)器都是自行設(shè)計,將設(shè)計好的服務(wù)器委由代工廠制造。谷歌的目的就是要打造一臺相當(dāng)節(jié)能的服務(wù)器,而重點就是要提升能源轉(zhuǎn)換的效率。在挑選服務(wù)器的電源供應(yīng)器上,Google采用高轉(zhuǎn)換效率的電源供應(yīng)器。此外,谷歌還注意到電力供應(yīng)從主機板到各零組件的電力浪費,谷歌透過有效率的電壓調(diào)節(jié)模塊(efficient voltage regulator modules)來避免電力從主機板至各零組件在轉(zhuǎn)換的過程中所造成的浪費。不只如此,由于谷歌的應(yīng)用屬性,服務(wù)器并不需要繪圖處理器,因此拿掉不需要的零組件,不但減少電力的浪費,由于零組件數(shù)量降低,風(fēng)扇的使用數(shù)目也可減少,提升整體服務(wù)器的用電效率。曾經(jīng)有新聞報道,谷歌節(jié)電的秘密在于每個服務(wù)器里面都內(nèi)建一個電池,這些電池不僅僅具有備用電源的功能,更為突出的是它們的能源轉(zhuǎn)換率:99.9%,而大型的 UPS 的能源轉(zhuǎn)換率為 92~95% 之間,實際上有了這些電池,谷歌的數(shù)據(jù)中心不再使用UPS了。
另外,谷歌還加大了重復(fù)利用的力度。由于數(shù)據(jù)中心的龐大,服務(wù)器不可避免會進入淘汰換裝的循環(huán)階段。但谷歌并非丟棄淘汰的服務(wù)器,而是透過回收機制,讓老舊的服務(wù)器還能發(fā)揮最大的作用。谷歌的理想是希望每一臺服務(wù)器的零組件都能重復(fù)使用,把回收的零組件繼續(xù)用在新服務(wù)器上。目前谷歌有6成8的老舊零組件使用在新的服務(wù)器上,至于Google自身無法繼續(xù)使用的零組件,谷歌則是透過出售或捐贈的方式,來延續(xù)老舊零組件的壽命。
此外,在水資源方面,谷歌同樣也在盡量的節(jié)省。谷歌的大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心都是采用再生水。比如,在比利時的數(shù)據(jù)中心就在建置水過濾系統(tǒng),所使用的水資源主要來自城市的污水或雨水,雖然凈化后的水質(zhì)還不足以當(dāng)作飲用水,但透過過濾系統(tǒng)凈化雜質(zhì),還是可以供給冷卻水塔使用,降低Google的用水量。