隨著加密貨幣、機器學習和大數據等運算密集型技術迅速被採用,資料中心的用電量在未來十年內可能會增加十倍,目前為2000億千瓦時或全球用電量的1%。巨大的能源消耗伴隨著巨大的碳足跡,這將阻礙全球在2030年前將碳排放量減半的努力。在過去十年中,工作負載和網路流量分別增長了8倍和12倍。由於資料中心硬體的升級和營運效率的提升,例如固態硬碟、RISC處理器、虛擬運算和冷卻技術等,資料中心的耗電量仍與過去保持一致。問題在於,技術創新是否可以在不增加碳足跡的基礎上,滿足不斷增長的工作負載和流量需求?VMware認為這是可以實現的,而且會帶來巨大的商業協作效益。
VMware一直致力於永續性發展。我們的基礎運算虛擬化產品ESXi本質上就是永續性的。它極大地減少了運行工作負載所需的 IT和資料中心基礎架構。自1998年推出ESXi以來,VMware已將虛擬化擴展到軟體定義儲存(vSAN)和軟體定義網路(NSX),利用現有的主機容量減少對外部儲存和網路基礎設施的需求。
VMware Cloud Foundation將ESXi、vSAN和NSX結合在一起,將它們封裝在管理層和安全層中,以提供本地化軟體定義資料中心(SDDC)私有雲。VMware Cloud Foundation支持企業能夠複製公有雲的高效共享環境以及高利用率。2020年IDC白皮書《透過低碳數字化轉型實現更敏捷和永續性的業務》估計,自2003年以來VMware的虛擬化運算、儲存和網路技術在全球範圍內總計幫客戶減少部署1.42億台伺服器,減少消耗24億兆瓦能源以及減少排放12億噸溫室氣體。這大約相當於2019年全球碳排放量的3%。在2020年底,將永續性創新納入VMware 2030年議程,這是VMware關於環境、社會和治理(ESG)的承諾,為期十年,旨在打造一個更加永續、公平和安全的世界。
一、能源使用和碳足跡可視化
vRealize Operations透過提供持續性能、容量和成本優化的統一營運平台,幫助客戶自動管理其虛擬化、混合和多雲環境。最近發布的vRealize 8.6增加了碳管理,量化了工作負載虛擬化帶來的碳足跡減少。它還量化了主機碳足跡,並提供了對進一步減少碳(和成本)機會的洞察,包括識別關閉和空閑的虛擬機、孤兒文件和舊快照、識別老化的硬體、調整虛擬機大小。
二、最大化主機有效利用率
- 雲中災備:VMware Cloud Disaster Recovery(VCDR)解決方案顯著減少了備份功能所需的基礎設施,幫助客戶將災備的碳足跡減少80%,同時節省了相應的成本。客戶可以在災備操作期間輕鬆快速地提高容量,並進行災備測試和故障轉移,但無需「永遠在線」的基礎設施。此外,VCDR在VMware Cloud on AWS上運行。AWS的氣候承諾表示到2025年,AWS將使用100%可再生能源為其資料中心供電,這將進一步減少碳排放。
- SmartNIC上的軟體定義資料中心:Project Monterey利用智慧網路存取卡(SmartNIC,或DPU/IPU)的硬體功能來卸載VMware的運算、儲存和網路虛擬化、安全性和管理功能。SmartNIC是具有通用CPU(ARM處理器)、帶外管理和虛擬化設備功能的NIC。這種卸載的好處是釋放主機的核心CPU以支持其他業務應用程式,提高性能,並促進硬體組件(如GPU、FPGA和跨主機整合的儲存)共享。這可以最大限度地減少支持業務工作負載所需的主機基礎設施,從而減少能源和碳排放。
- VM Desired State Configuration(VMDSC):VMDSC是一款可下載的vCenter擴充套件,可以輕鬆且低風險地調整虛擬機大小,並恢復閑置資產以供生產使用。這有助於提高現有主機的生產利用率,並減緩新基礎設施的部署。VMDSC等到下一次子操作系統重新啟動,並實施新的、適當大小的虛擬機配置狀態。VMDSC還有助於小型虛擬機的配置擴展。如果客戶使用的是 vRealize Operations,它可以幫助客戶識別需要調整大小的虛擬機,然後調用VMSDC API來安排選定的虛擬機調整大小。
- 僵屍虛擬機檢測:在此我們將「僵屍」定義為最初為特定目的部署,但不再做有用工作的虛擬機和伺服器。我們發現僵屍在客戶的雲端環境中很常見(15%到>50%的伺服器或虛擬機)。這可能是一個重大的成本和安全風險,並以浪費基礎設施容量、能源消耗和碳排放的形式對環境產生巨大影響。例如2019年,在完成資料中心遷移的過程中,VMware發現其47%的虛擬機沒有使用並被棄用。僵屍之所以如此多,是因為它們很容易創建,但很難找到。VMware vRealize Operations和CloudHealth可以幫助找到已關閉或幾乎沒有CPU利用率的那些僵屍。
- Flowgate:Project Flowgate是一個開源的、與供應商無關的vRealize Operations擴充套件,幫助企業整合設備和IT系統以形成統一視圖,從而實現更高效的營運管理。Flowgate從各種系統中獲取、處理和關聯元數據和運行時指標,例如DCIM、CMDB以及IT系統。透過將這兩個不同的數據集組合到一個視圖中,資料中心和IT經理可以更好地優化營運,並做出更明智的管理選擇。IT管理員可以透過vCenter和vRealize Operations等IT基礎架構管理系統存取這些統一訊息。他們還可以查看和分析其他資源,例如每台特定伺服器的電源、冷卻能力和溫度/濕度,並執行許多以前不可能的設備感知操作。VMware、雲創遠景和Intel共同在2021年基於Flowgate項目、vRealize Operations和其他相關技術發表了資料中心深度制冷聯合解決方案暨白皮書,在某電信營運商的大型資料中心初期部署內,實現冷卻系統節電35%。