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当互联网遇上环保

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曾设计逾百座数据中心的格罗斯这样说道:“不仅是普通人,即使是业内人士得知这些数字后,都感到惊讶 —— 一座稍具规模的数据中心的用电量,很可能已经超过一座中型城市。”

互联网是零污染的绿色产业?事实上,目前全球约有24亿网民,各大互联网公司为了让网民24小时享受网络便利,一直提供全天候无间断服务。这样一来,服务器昼夜运行,造成的电力消耗是巨大的。

虚拟数据也能造成资源浪费

根据去年《纽约时报》的一项调查中显示,素来被认为是环保的因特网产业其实并非如人们所想,作为因特网运作支柱的“云端”数据中心,可能已成为较严重的资源浪费源头之一。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的耗电量高达3000万千瓦,这几乎相等于30座核电站的产电量,而当中近9成电力“因数据中心运作欠效率白白浪费。”

美国的麦肯锡公司是一个国际调查机构,它曾对药厂、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。它们发现,实际用于计算机运算的平均用电量只占总消耗的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,以应对突如其来的网络流量高峰。

“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,并表示现今世界上的大部分数据中心都奉行宁滥勿缺主义,结果浪费了大量的能源。“数据中心主要负责网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,每秒运算都在耗费大量电力。”

无独有偶,一位数据中心的高管也在采访中表示:“在很多的公司都有这样一种情况: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,即便没有用户信息需要处理了,这些服务器仍在运转。”

服务器并非数据中心唯一的耗电部分

服务器在处理数据的过程中往往会发热,不少数据中心通常都会在其有限的空间内放置尽量多的服务器。这样一来,服务器运作时就会产生庞大热量。对此,数据中心一般都会选择安装大型工业冷却系统等设备,以确保服务器的正常运作。有专家指出,普通数据中心在最差(地区气温最高)的情况下,浪费的电力可以达到日常基本所需电量的30倍。

除了冷却系统,为了防止服务器因停电而失灵,保证自己的服务器时刻能够以最大限度运行的保险起见,大型的网络数据中心普遍配备后备电源,当中尤以柴油发电机最常见。美国的大型购物网站亚马逊公司在弗尼吉亚州至少拥有8个主要的数据中心。亚马逊在没有向当局备案的情况下,违规使用了大型柴油发电机,当地环保部门发现其对当地空气质量产生了影响,最后亚马逊被处以30万美元的罚款。此外,相当大一部分的服务商还准备了大量备用的铅酸电池。铅酸电池跟电动汽车的电源差不多,这些电池同样是为了电网断电的不时之需。

事实上,这种低效率的能耗是由互联网上用户与服务商之间的关系决定的。用户在点击网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种需要,不容许出现差错,不然很可能导致点击自己网站的顾客流失。

我们处在信息大爆炸时代

进入20世纪90年代后,人们所能接收到的资讯一直在以几何的级别不断增长,而互联网的出现与普及更是促进了信息的传播,新网站的数目随之开始与日俱增,每天更新的资讯不计其数,要将其全部收入脑中简直是不可能完成的任务。

2011年的“存储网络世界”(Storage Networking World)年会上,美国加利福利亚大学的研究人员给出了一个数字:世界范围内服务器年处理量为9,570,000,000,000,000,000,000 字节。这些数据到底有多少呢?具体来说,如果将地球的数据年处理量转换成文字印在书本上,那么这些书本摞起来的厚度是90亿公里,这个长度是地球与海王星之间的距离的20倍……

如此庞大的数据处理量是否与我们不停地浏览网站,刷新微博有关呢?研究人员们认为事实并非如此,实际上大多数数据转瞬即逝,我们是看不到的。服务器快速的处理计算这些数据然后就会将它们删除,因此我们接收到的数据其实只是那庞大数据量中的一小部分。

尽管我们的生活已经离不开网络了,大家每天上网获得的最新资讯要比书籍、杂志中了解到的要多得多,然而假若加利福利亚大学的数据靠谱,那么10年后,网上泛滥的数据就会以几何级数增加到现今的数千倍,而这些数据也许有一大部分都是无用的,或者作用极其微小。分析人士指出,现在的互联网数据中心的发展模式是“不可持续的”,一旦储存技术得不到进一步更新,后果将难以想象。

数据仍在增加,能耗也在上升

数据存储专家杰米·波顿透露,十年之前他在一家计算机技术公司工作,当时他工作过的互联网公司数据中心的总处理量大约有50000千兆字节。而现在,制作一部3D动画电影就需要数据中心处理和存储将近100万千兆字节。“这真的是信息大爆炸的时代。”波顿感慨道。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,每天的这种信息都要被保存若干年。

“很多的互联网用户都不知道没有实体形式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。”波顿如是说,“有的人会给只有一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网世界穿梭上千英里,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,这样的网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。”

随着电子技术的不断更新,如今服务器的芯片处理速度越来越快,而且存储空间和存储密度的确得到了巨大的提升,但处理器的用电量其实也在随之不断增加。在美国,数据中心2010年的用电量就达到了760亿千瓦,这些数据中心的正常运行往往又是数以千万计的台式机、笔记本和其他互联网设备的正常工作的保障。

此外,位于达拉斯的Compass Datacenters数据中心高管克里斯·克罗斯比估计,现在互联网的技术设施建设短期之内还不会停歇,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。

互联网耗能,有失有得?

诚然,互联网数据中心的能耗模式的确有待调整,然而对此也有人提出不同的声音。

加州大学伯克利分校的贾斯汀和国际计算机科学学院的巴拉斯通过长时间的分析与研究后认为:互联网要正常运行所需要的电力在1700-3070亿瓦特范围之间,这数据看起来相当庞大,事实也确实是如此,运行互联网所需要的电能可供数十亿只100瓦的灯泡同时亮起。但这数据与全球电力总消耗的16兆兆瓦特相比可就算是小巫见大巫了,互联网消耗的电力占全球电力消耗的2%-5%,它所消耗的电力还比不上其他行业的多。发明更节能的互联网新技术的确是好事,但它是否降低全球能源消耗的有力手段还有待探讨。

两位学者提倡,从性价比上看,可以将时间和精力放在其他耗能更突出的行业,如交通工具、工厂等耗能大户上。打个比方说,一场网络视频会议的耗能只有一场普通会议的百分之一,因为我们省去了去参加会议的飞机旅行、餐饮食宿等等。两位学者说道:“只要将四分之一的传统会议替换成视频会议,它省下的能源就足够整个互联网的运作消耗。当然我们并不是说互联网相关行业和设备已经足够节能,但若想节能,也许互联网并不是我们的首要切入点。”