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虚拟化是如何降低数据中心功耗的?

2016-05-18 14:50
作者:admin

 

虚拟化的好处主要体现在提高数据中心计算资源的利用率,相同计算量的工作可以使用较少数量的服务器,既节省了成本也减少了空间,同时也降低了电源和制冷的需求。

虚拟化提供了很多优势,像工作负载的可移植性、动态资源调配等,但是,这些是如何转化为电能节约的呢?

虚拟化的好处主要体现在提高数据中心计算资源的利用率,不使用虚拟化可能会有浪费现象存在。例如,一个传统的物理服务器,上面运行单个工作负载,可能在服务器的CPU或内存资源上只使用了10%-15%,从而浪费了85%-90%。要是在服务器上安装一个虚拟化层,多个虚拟机同时在一台服务器上,每个虚拟机都消耗着不同的物理资源。常见的一台主机可以支持10,15,20甚至更多的虚拟机(具体取决于每个虚拟机的资源需求)。因此,相同计算量的工作可以使用较少数量的服务器,既节省了成本也减少了空间,同时也降低了电源和制冷的需求。

虚拟化的主要挑战是资源使用不是固定的。许多工作负载对资源的需求随着用户数量的变化以及当时所需任务的类型等等而变化。例如,一个公司给员工提供了一个重要的应用程序,但是员工只在早上8点到下午5点使用,一天内其他时间工作负载都是空闲的。另一个例子,像处理工资单这种应用,每个月也许就使用1-2天的时间。这些情景也表现出了虚拟化数据中心的计算资源的浪费,组织可以使用调配资源和迁移工作负载这种方式来降低这种浪费。

考虑到之前例子中的重要应用程序。如果尽可能少地将资源分配给空闲虚拟机,将更多的资源分配给需要资源的虚拟机,又或者将弃用的工作负载迁移到一个高度整合的服务器上,在非工作时间来处理低一点的工作,然后重新迁移和重新调整来应对新的一天。像工资单这种工作负载在不用的时候可以关掉,并保存在存储区域网络,直到下一次使用它的时候再启动。所有的这些策略都是为了进一步节省服务器资源以及充分利用现有计算。

可以为每个虚拟机调整分配资源——或者将用得少的工作负载整合到辅助服务器上(或者将它们停止)直到它们再次需要启动时——但这些过程,通常需要IT管理员手动干预。对于管理员或者员工来说,不断地评估资源使用和调整资源或即时迁移虚拟机,这是非常不切实际的。

当然,在新一代的软件工具中提供了资源优化自动化的功能。像微软的System Center,可以通过预设资源使用阀值来推荐迁移虚拟机——通常是自动的迁移到其他的服务器上,更好地满足工作负载的需求。

System Center还提供电源优化功能,可以实现自动关闭和开启服务器组中计算节点的电源。举例,假设服务器A的处理器利用率是20%,服务器B的处理器利用率是30%。服务器A上的工作负载可以迁移到服务器B上,将服务器A关掉。显然在服务器A关闭的情况下,对企业来说,既节省了能源又节省了成本。

 

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