互联网是没有污染的绿色产业错了

2019-05-15 06:50:30 来源: 衡水信息港

北京时间9月27日消息,据国外媒体报道,一直以来人们都认为互联是一个没有污染的绿色产业,实际上从互联产生之初,支持互联运行的数据中心就是用电大户,随着数社会数字化进程的不断推动,全球出现越来越多的数据中心,而为了保证每一个信息都能及时得到处理,全球的服务器从来不能断过电,即便偶尔产生了断电事故,数据中心备用的柴油发电机和铅酸电池也会派上用处。

不过服务器并不是耗电部份,为下降服务器运作时生成的庞大热力,中心一般都会安装大型工业冷却系统等装备,这也大大增加了数据中心的能耗。所以说,互联是一个高耗能产业。而人们崇拜的美国硅谷实际上也是个高耗能中心,硅谷各大互联巨头的大部分数据中心都被列入了加州政府的有毒空气污染物名册。

塞满服务器的数据中心  下面是一个真实的例子:这个故事发生在2006年,当时Facebook的用户只有1000万左右。

负责Facebook服务器的杰夫 罗斯柴尔德(Jeff Rothschild)在服务器遭遇故障的时候知道,自己需要立即处理好这一问题,不然服务器就会因为温度过高而融化。Facebook的服务器放在一个40*60英尺的空间内,主要是存储和处理Facebook用户的账户信息。而现在问题的源头是涌入服务器的电量过热。思量过后,作为Facebook首席工程师的罗斯柴尔德让员工抓紧去周围的超市买风扇。在将周围超市的所有的风扇买来之后,罗斯柴尔德开始给主服务器吹冷气降温,以防服务器由于温度过高而不能正常工作。

而现在,Facebook的服务器需要处理将近10亿人次的各种各样的信息要求,Facebook现在的服务器所在地被称为数据中心,占地面积达数十万平方英尺,为了保证这一排排的服务器能够正常运行,Facebook也不得不采用工业制冷系统。

在这个数字信息大爆炸的时期,Facebook那占地数十万英尺的处理器只不过是全球数据中微不足道的一部分。每天服务器要处理海量的数据信息,因为每天有很多人在下载视频和音频资料,有人登录上银行查看自己的收支情况,有人雅虎等服务器发送带有超大附件的电子邮件,有人在亚马逊等购物站上买东西,有人在Twitter上发微博,有人阅读报纸杂志等,所有这些点击,每天都产生了大量的信息数据需要服务器来立即作出处理。

所以《纽约时报》调查发现,夙来被认为是环保的因特产业其实并非如此,作为因特运作支柱的云端数据中心,就是严重的污染源头。国际数据信息公司(IDC)估计,当前全球逾300万座数据中心每小时耗电量高达3,000万千瓦,几乎相等于30座核电站的产电量,当中近9成电力更因数据中心运作欠效率白白浪费。国际调查机构麦肯锡公司对药厂、军事合约商、银行、媒体和政府机构等70个大型数据中心、约2万个服务器进行调查,发现实际用于计算机运算的平均用电量只占6%至12%,剩余的大量电力主要用以确保服务器处于闲置状态,以应对突如其来的络流量高峰。

宁滥勿缺主义成浪费源头。科研公司Gartner研究主管卡普乔亦作出类似估算,并表示多年来数据中心奉行宁滥勿缺主义,结果浪费大量金钱和能量。数据中心主要负责络云端资料保存及数据传送,当中由无数计算机设备组成服务器,每秒运算都耗费大量电力。不过服务器并不是耗电部份,为降低服务器运作时生成的庞大热力,中心一般都会安装大型工业冷却系统等装备。专家指,普通数据中心在差情况下,浪费电力可达基本所需量的30倍。

为防服务器因停电失灵,数据中心普遍配备后备电源,当中尤以柴油发电机常见。退休于环保机构的达顿指出,单是弗吉尼亚州的发电机产电量,就足以匹敌一座核电站,可见其数量庞大。美国硅谷大部分数据中心因此被列入州政府的有毒空气污染物名册。曾设计逾百座数据中心的格罗斯表示:不仅是普通人,即便是业内人士得知这些数字后,都感到惊讶。他称一座具有规模的数据中心的用电量,极可能超过中型城市。有信息业总裁匿名接受访问时表示:这就是络信息业背后的肮脏秘密,只是大家为了保全公司的名声,都不愿率先站出来承认。

实际上,这种低效率的能耗是由互联上的用户的服务商的关系决定的。用户在点击页的时候都希望能够迅速出现自己希望看到的内容,谁都不愿等待;而服务商就必须时刻准备着满足用户的这类需要,不然就没人点击自己的站了。

除保证自己的服务器时刻能够以限度的运行,为了保险起见,几乎所有的服务商都准备了很多很多的备用的铅酸电池,跟电动汽车的电源差不多。这些电池是以防电断电的时候用的,虽然断电的概率很小,但是不能不防。

美国电力研究所的高级研究员丹尼(Dennis P. Symanski,)认为这是一种浪费。美国电力研究所是一个非营利性组织。丹尼认为现在很多的数据中心有很多的保险措施,以应对点击高峰期和断电等意外事故的发生。弗吉尼亚州和伊利诺斯州的很多数据中心已违背了相关的空气质量管理法规。在北弗吉尼亚,亚马逊三年内违反了超过24项环保法规,其中包括未经环保部门批准擅自运行发电机。

现在有几家公司已经开始升级他们正是升级管理数据中心的软件和制冷系统,这其中包括谷歌(微博)和Facebook。他们还重新设计了数据中心的硬件设施以减少污染。尽管如此,根据报导,谷歌数据中心的用电量为3亿瓦特,而Facebook略微少点,是6000万瓦特。

有互联专家之处,其实有很多的方案可以采取,以减少电能消耗,但是很多公司为了规避风险,都不愿大规模的调整。由于很多公司的服务器处理信息都涉及到用户的个人隐私,所以大多数公司需要采取保密措施,这也给产业评估和升级来带了困难。

为了保密起见,很多的公司都不愿意公布自己的数据中心具体位置,这些数据中心大多建在一些不为人所知的建筑物内,而且警戒级别很高。一名业内高管泄漏,处于保护自己公司的核心技术斟酌,几乎没有公司愿意公然自己的数据中心,这些重要信息只有公司的核心高层才知道。

而这些数据中心的能源消耗也在公司的保密范围以内。让产业评估更困难的是,现在没有一家政府级机构有权利监测互联产业。实际上,根据去年政府完成的能源消耗调查显示,联邦政府也不知道自己的数据中心每年的能源消耗数量。但是,该调查发现,联邦政府的数据中心从1998年的432个增长到了2010年的2094个。

为了更好的调查互联产业能耗现状,《时代杂志》从地方政府、州府和联邦政府那里获得数千页的资料,这都是根据信息自由法律应当公开的。为了更加精确的作出调查,《时期杂志》还从环保部门那里获得了复印互联公司每年排放量标准的文件,这些都能帮助找出数据中心的位置和操作细节。

除此之外,《时代杂志》还访问了全美的数据中心,采访了数百名数据中心的现任和前任工作员工和承包商。业内认识指出,实际的能源消耗量在不断的增长,这就要求互联行业对数据中心的能源利用方式作出调整,不愿意改变的公司早晚会被淘汰,毕竟互联行业是以充满变革的行业。

有分析人士指出,现在的互联数据中心的发展模式是不可延续的,也是不符合社会发展潮流的。

下面是另外一个真实的例子:

穿着巴塞罗那T恤和短裤的安德烈(Andre Tran)在雅虎的圣克拉拉数据中心来回踱着步子,安德烈是该数据中心的运行经理,圣克拉拉数据中心的服务器负责雅虎体育、邮件和照片分享的数据信息处理,而这个服务器数据中心只不过是现在地球上信息浪潮中的一个很小的缩影。在这里,成排的服务器静静地站在那里,闪着蓝色、绿色或者琥珀色的荧光,这里面高速旋转的硬盘内存储着海量的用户信息。而这里能够识别失事雅虎数据中心的标志就会是电缆上面的闪光的雅虎商标。安德烈泄漏,指着有其中的一个服务器说,这里面有很多用户的邮件,人们总是喜欢保存自己的重要邮件,并且喜欢在邮件上面添加附件,所以这就要求很大的存储空间。

举一个很简单的例子,在NBA联盟的每一名球员的数据都会被存入服务器,并且能够算出该球员的平均得分、出手次数、篮板、同盟排名等一系列的数据,而且这些数据需要保存很长时间。但是类似于这样的数据实在是太多了,数据不断积累以后重量就会变得十分的庞大。

需要处理的数据越来越庞大

随着科学技术的进步,现在服务器的芯片处理速度是越来越快了,而且存储空间和存储密度也是越来越大,本钱也在不断的下降。但是现在处理器的用电量却是在不断的增加。

数据存储专家的杰米 波顿(Jeremy Burton)泄漏,十年之前他在一家计算机技术公司工作,当时他处理过的数据密集型互联公司的数据中心大约有50000千兆字节。数据是以字节为单位进行存储的,一个英文字母为一字节,而一千兆字节就是十亿字节的信息。

而现在,波顿坦言制作一部3D的动画电影就需要数据中心处理和存储将近100万千兆字节。波顿感慨道,这真的是信息大爆炸的时代。现在单就纽约证券交易所而言,每天就会产生多达2000千兆字节的信息,这些每天的信息都要被保存若干年。现在波顿在EMC工作,这是一家主营数据管理和存储的公司。

而EMC和国际数据集团(International Data Corporation)联合作出评估,去年全球的总共产生了多达1.8万亿千兆字节的数据信息。

波顿认为产生的这些海量数据要求人们不得不提升服务器的存储空间。现在的情况是社会的信息需求在牵着服务器的存储性能走。而EMC估计,这些海量的数据信息其中4分之三是由普通用户产生的。

很多的互联用户都不知道没有实体情势的信息会消耗多大的能源和空间。所以,很多人也没有节省资源的意识。有的人会给只有1街之隔的邻居发送附有视频、音频或者照片的超大邮件,而这些邮件在达到之前需要在互联世界穿梭上千英里,而且需要多个数据中心处理才能完成。即便是看似很寻常的应用程序操作,比如在纽约曼哈顿查找一个意大利餐馆或者在达拉斯找一辆出租车,这样的络需求都要求服务器24小时随时开机,并对这些信息瞬间作出处理。

Uptime Institute副总裁布鲁斯 泰勒(Bruce Taylor)认为,如果互联用户抱怨自己登不上YouTube或不能从视频站Netflix上下载东西了,从行业角度分析,这是很正常的。

根据国际数据团体公布的信息显示:为了满足用户在互联上的各种需求,全球范围内已经建立了多达300万个范围不一的数据中心。

而根据斯坦福研究人员乔纳森(Jonathan G. Koomey)泄漏,在美国,数据中心在2010年的用电量达到了760亿千瓦,占到了全美2010年用电量的2%左右。乔纳森是一位的数据中心能源消耗研究专家,在该领域已经数十年。而总部位于英国伦敦的DatacenterDynamics也给出了类似的研究结果。

一直以来,很多人都认为络自动化办公和电子书的出现都表示计算机行业为全球节省了大量的能源和资源。但是根据美国统计局公布了经过电力研究机构审核的造纸业耗电数据,2010年美国的造纸业全年消耗电力为670亿千瓦。

对比这两个行业的电力消耗发现,实际上数据中心比高耗能、高污染的造纸业还能耗电。这些数据中心的正常运行是数以千万计的台式机、笔记本和其他互联装备的正常工作的保障。

位于达拉斯的Compass Datacenters数据中心高管克里斯 克罗斯比(Chris Crosby)认为,现在互联的技术设施建设短期之内不会停歇,这也就意味着会有更多的数据中心会出现,也会有更多的电力资源会被消耗。虽然有很多的新技术和升级,但是所有这些数据中心再升级也不能摆脱对电力资源的依赖。

服务器忙闲时候用电几乎一样多成为电能漏洞

Viridity Software是一家帮助公司管理能源的初创公司,当Viridity Software的工程师们发现LexisNexis公司在亚特兰大排列凌乱的数据中心是一点也不奇怪,这对他们来说已经是习以为常了。

在Viridity Software对LexisNexis公司的数据中心进行基本的诊断测试的时首席技术员迈克尔 罗恩(Michael Rowan)候发现,这里的设备跟Viridity Software在其他公司处理的情况类似,大部分的电力能源用于维持服务器正常运转,实际的电力资源利用率并不高。

一位数据中心的高管开始怀疑是不是有些服务器出了什么故障才导致这么高的能耗。此前他曾经自己做过一些测试,将一些他认为能耗过高的服务器贴上了红色的标签。这些贴标签的服务器即便在内部的处理器没有信息处理的时候耗电还是和平时忙碌的时候一样多。结果Viridity Software发现很多的服务器在没有信息处理的时候耗电跟忙碌时差不多,这让Viridity Software对此大吃一惊。在对333个服务器监测中发现,有超过一半的服务器出现这中情况。有三分之二的服务器在闲时的电能只比忙碌的时候耗能少不到10%。

现在很多的公司都有这样的情况,服务器安装了自动运行程序,然后只要保证安全就行了,谁也不知道数据中心的服务器会运行到什么时候,即使没有用户信息需要处理了或者新的升级的服务器在其他的数据中心运行了,这些服务器还在运转。

Uptime Institute的泰勒认为信息大爆炸就像是把双刃剑,在带给人类社会信息化的便利同时也不能不面对这些高耗能困难。有时候,这些数据中心就没有人再负责了,没有一个人愿意再愿意进入数据中心的机房去将这些服务器的电源关掉。

而在1993年创建Uptime Institute肯尼斯 布瑞尔(Kenneth Brill)认为,能源利用率过低已经成为了互联行业的原罪。布瑞尔解释道,在上世纪90年代,当时的软件运行系统被认定只能够运行一个程序,如果运行多个程序的话会被认定致使服务器的崩溃。所以,计算机技术人员很少让一个服务器运行多个任务,同时技术人员不管任务完成与否始终保持服务器24小时运行。虽然政府的能源监管机构一再提示消费者在计算机不用的时候应该关机,但是数据中心的条原则却是不惜一切代价保持服务器运转。

Viridity的前高管迈克尔(Michael Tresh)坦言,如果出现一次事故的话数据中心负责人就要辞职,所以本是充满聪明和勇气的互联领域居然被害怕出事故这1原则主宰。而由于很多的海量信息没有备份,所以公司对数据中心的正常运行看的非常之重。

美国的咨询公司McKinsey Company是一家专门处理数据中心服务器能源使用效率的机构,该机构至少从2008年开始监测这方面的数据,但是当时公布这些数据的时候并没有引起外界的注意。时至今日,服务器的能源使用效力也没有提高多少,只有6%到12%的公司的数据中心能源利用率比2008年稍微有提高。因为保密协议,所以该公司没有公布具体哪些公司的数据中心利用效率。

美国高纳德技术研究公司(Gartner)的副总裁兼首席研究专家大卫 卡布奇诺(David Cappuccio)泄漏,大部分数据中心的利用效力仅为7%到12%之间。

实际上除服务器之外,数据中心的工业制冷系统也非常消耗电力能源。

新节能方式已出现,但是为规避风险,没有公司愿意采取

现在,一些公司、学术组织和研究机构已证明,有很多的更有效的能源利用方式可以采取,但是实行起来比较困难。

美国国家能源计算机研究中心(The National Energy Research Scientific Computing Center)在加利福尼亚的数据中心就有很多的服务器和大型计算机,但是这些装备今年6月份能源利用率却是高达96.4%。该数据中心的负责人杰夫 布劳顿(Jeff Broughton)表示,之所以能取得如此高的效率是因为将各个任务进行了公道的安排,更够保证服务器一天24小时都有任务需要处理。

位于圣克拉拉的Power Assure公司近研制出了一项新技术,能够在服务器闲时,比如说夜间,有效降低商业数据中心的能源消耗。但是,即便有比较激进的节能环保口号鼓励广大的民要节省能源,但是硅谷的电力部门便是没有任何一家公司愿意采取Power Assure公司的节能技术。

负责节能项目的玛丽 麦肯诺(Mary Medeiros McEnroe)认为,现在IT界对数据中心的能耗改进的反应有点过敏。

而史蒂芬斯对LexisNexis公司数据中心的能耗改进证明,其实硅谷的数据中心也可以这样实现节能,但是为了规避风险,没有公司愿意采用。

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