绿色存储系统的产品选择要素

绿色存储系统的流行已经成为一个不争的事实。那么，选择绿色存储系统时，需要考虑哪些要素？绿色存储系统的技术将走向哪里？

衡量绿色数据中心的标准

        目前，如何建立一个标准、理想的绿色数据中心还没有一个明确的定义。规划一个理想的绿色数据中心是一个非常复杂的系统工程，涉及的因素较多，在没有明确的模板、标准的情况下可以从数据中心建筑物本身和数据中心内部设施两个方面进行考虑。

        首先要保证数据中心建筑物本身的绿色、环保，可以参考美国绿色建筑委员会(USGBC)倡议的有关能源与环境设计的标准——LEED标准。该标准从热岛效应、节能、再生能源、暴雨管理、建筑物再利用、建筑废料管理、地方材料和创新设计等方面，给出了明确的建议和评判标准。

        其次，对于数据中心内部的运行设备，可以参考Sun公司制订的有关下一代Internet服务器的评价标准，即SWaP标准。该标准从设备占用的空间、消耗的电力、最终提供的服务性能三个维度给出了一个简单的评测计算公式，既SWaP=P/(S*W)。其中P为基准性能测试工具获得的测试值，S为设备在数据中心机架中占用的高度，W为服务器在基准测试时的功耗。

什么是绿色存储

        当今时代信息存储量呈指数型增长。一些调研机构的研究发现，存储设备在数据中心中的能耗已经超过总能耗的三分之一，而且仍在迅速增长。因此绿色数据中心首先是要解决存储的绿色化。那么究竟什么是绿色存储呢？绿色存储是一个系统设计方案，在方案的每个设计环节都以降低能耗为宗旨，该方案涉及到存储数据的产品、数据存储的技术、文件系统和软件配置等多方面的因素，其最终目的是用最少的存储容量来满足业务的需求，从而消耗最低的能源。

        绿色存储产品实际上在产品设计、开发之初就融入了一些环保、节能的理念以保障产品在最低的能耗下提供最佳的效率。下面将从五个方面剖析绿色存储产品的一些设计特点或选择要素，以帮助读者在选择存储产品时进行综合考虑。

绿色存储产品的系统设计

        存储产品结构设计的合理性决定了产品的稳定性、产品的寿命和产品的能耗。在评价一个产品是否属于绿色存储产品时，首先要观察产品中各个部件设计位置的合理性，因为部件的位置直接决定了风流的走向，从而决定了整个系统散热的均匀性和散热的效果。一个合格的绿色存储产品，其中的散热系统、供电系统和控制系统应采取对称设计方式或垂直对称的方式，这样可以保证风流走向的顺畅、一致、均匀，从而采用能耗低的风扇来满足系统的散热需求。

        此外，绿色存储产品的RAID处理控制系统也是在产品选择时值得关注的。目前有些CPU的耗电量已经达到了130W以上，如果选择了具有双控的存储产品，仅仅在CPU上就要额外付出200W以上的能耗。因此在考量一个绿色存储系统的控制系统时要看是否采用了运行温度更低、耗电量更小的CPU处理系统，同时还要关注在控制系统中是否采用的是最新一代的低功耗内存作为缓存系统的芯片组。

绿色存储系统的供电系统

        现在绝大多数的数据中心的供电系统都采用交流供电系统，然而在数据中心中的绝大多数设备内部运行工作时都是使用直流电的方式进行工作，几乎所有的设备都要进行交流到直流的转换工作。根据一些研究机构的测算，交流电转换为直流电的效率大约为62%，其中约38%的损耗变成了热量，为了散去这些多余的热量，数据中心又要用空调系统，这样能耗的正负反差造成了极大浪费。

        因此，一个理想的绿色存储系统中产品的供电系统在保障电源部件冗余的情况下，还要提供直流电源的输入，最好能够提供电信标准的48V的直流电源输入，这样可以避免交流电在使用中由于频率的变化产生大量的电波干扰，同时又可以方便地连接一些蓄电池以提供临时后备电源。

绿色存储的硬盘子系统

        在当前的磁盘存储系统中，由于其中集成了大量的硬盘，因此硬盘的耗电量占到整个系统耗电量的70%～85%。要保障存储系统的能耗降低，首先需要降低整个硬盘子系统的耗电量。就目前来讲可以采用两种方式降低能耗。

        一、采用具有节能特性的绿色硬盘。目前有些厂家已经推出了这种特性的硬盘，比如西部数据推出的Green Power系列的硬盘。绿色硬盘能够进行自我监控，可实时监控读写请求，当在一定的时间内没有资料读取时，伺服系统将硬盘的磁头调整到着陆区，以节省磁头的功耗；当经过一段的时间后仍然没有资料读取，就会进入第二阶段，硬盘降低转速，以节省马达的功耗；再经过一段时间后还没有读取资料，就会进入第三阶段，硬盘停止运转，并处于待机状态，可以随时等待系统的唤醒，由于硬盘仍处于通电状态，一旦有读写请求，硬盘会在十多秒内完成响应。

        二、采用MAID技术，Massive Arrays of Idle Disks，又称为大规模非活动磁盘阵列存储，其工作方式类似绿色硬盘的工作原理。采用MAID技术的存储产品随时监控RAID卷组的读写请求，当在一定的时间内没有资料读取时，存储系统将该RAID卷组内的硬盘置于待机状态，可以极大地节省整个RAID卷组的能耗，一旦有读写命令请求时，RAID组中的所有硬盘可以在极短的时间内完成系统请求。

        不论采用绿色硬盘技术还是采用MAID技术，都可以将系统的能耗减低到20～40%。

绿色存储系统的监控管理

        为了最大限度地降低存储系统的能耗，绿色存储系统还应该具有一套完善的智能管理、自我监控机制。

        当绿色硬盘或MAID RAID组进入待机状态时，系统能够获得他们的运行状态，同时监控外界对存储系统自身的访问，当发现主机没有I/O请求，并超过设定的时间时，系统自动降低风扇系统的转速进入待命状态，从而进一步降低系统的耗电量。