降温:互联网对于数据中心来说是否过热而难以承受?

研究人员评估了我们如何在不破坏环境的情况下继续享受网络视频流的方法

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互联网可能不像飞机或汽车那样消耗那么多对环境有害的化石燃料,但是 云服务的增长(由 苹果、Netflix和其他公司提供)正在迫使数据中心提供更快的速度和更大的存储容量。所有这些规模和速度都是有代价的。数据中心产生大量热量,必须通过耗电的空气和液体冷却系统将其带走,以防止互联网引擎过热。

意大利卡塔尼亚大学的计算机科学家和电气工程师 迭戈·雷福吉亚托·雷库佩罗 指出,应对这种日益增长的电力消耗的努力一直不温不火。在 3月29日出版的《科学》杂志 上,他表明互联网流量每三年翻一番,但这种使用量的增加并没有伴随网络能源效率的类似提高。雷库佩罗引用了电信和互联网服务提供商预计能源使用量增加的数据,称世界数据中心在2013年的能源消耗将比去年增加19%。

随着越来越多的人观看电影、拨打电话和在线分享视频,支持这些服务的计算机运行温度更高,需要更多能量来冷却其设备。但这只是问题的一部分。像 Netflix 和 Google(YouTube 的所有者)这样的公司将其数据中心配置为处理网络活动的高峰水平,即使这种流量峰值很少见,因为他们希望确保您可以在他们的网站上观看流媒体视频,并且尽量减少中断。让机器随时待命会消耗能量、产生热量并需要冷却,从而增加了能源消耗。

为了避免成为能源消耗大户并随之向大气中排放更多温室气体,这些数据中心需要真正变得更智能,使用新的方法。雷库佩罗特别指出了两种硬件管理技术。一种是“智能待机”,它将未使用的计算机服务器和网络设备部分置于极低功耗状态。另一种是动态频率调整,它允许在网络数据流量较小时动态地限制计算机中央处理器 (CPU) 的使用率。这两种技术都应减少必须由高功率冷却系统带走的数据中心热量。

雷库佩罗承认,不幸的是,智能待机和动态频率调整都需要在网络流量增加时将服务器重新启动。如果它们响应不够快,数据传输就会延迟,互联网用户在点击链接后会遇到较慢的响应时间,或者在播放视频时出现断断续续的流媒体。

雷库佩罗提出的解决延迟问题的一种方案是在各个服务器、网络路由器和其他数据中心设备中编程更多的智能,使其能够监控其各自的热量输出,并上下调整其性能以维持特定温度(由管理数据中心的人员确定)。另一种选择是配置数据在整个数据中心内的路由,使其尽可能采用最高效的路径。

并非所有人都认同雷库佩罗对世界数据中心“绿色化”的担忧。一些较为乐观的人可能会指出乔治梅森大学公共政策教授斯蒂芬·鲁思在 2011 年的一项研究,该研究表明信息和通信技术产业“仅占世界电力使用的约 3-5%”。(相比之下,交通运输业约占 世界能源需求的 25%。)

芯片制造商英特尔的首席技术官贾斯汀·拉特纳表示,即使你将运行互联网所需的电力减少一半,你仍然会有许多其他行业——特别是交通运输业——向空气中排放大量碳。“互联网已经相当绿色了,”他表示,他认为让互联网变得更节能的最佳方法是说服互联网公司,像雷库佩罗提出的那些新技术可以显著降低他们的能源费用。“这里存在社会效益,”拉特纳补充道,“但它更多地是由经济形势而非某种感觉驱动的。”

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