日前，全球第二大獨立搜索引擎和最大的中文搜索引擎百度建立了全新的綠色數(shù)據(jù)中心。全新構(gòu)建的數(shù)據(jù)中心充分滿足了百度日益龐大的訪問量、搜索量帶來的后臺運算需求，還讓百度擁有了更加綠色、節(jié)能、環(huán)保的IT基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)施，為百度的健康、可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　全新的數(shù)據(jù)中心由1617臺聯(lián)想最新推出的ThinkServer RD530雙路機架式服務(wù)器組成，聯(lián)想為百度量身打造的低能耗、高可用的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案，幫助百度輕松、穩(wěn)定地應(yīng)對龐大的訪問量和搜索量、豐富多樣的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)所帶來的運維壓力，同時有效優(yōu)化了能效，降低了擁有成本和運營成本，有力地支撐了百度業(yè)務(wù)的擴大和提升。

　　項目背景

　　百度是全球第二大獨立搜索引擎和最大的中文搜索引擎。從創(chuàng)立之初，百度便將“讓人們最便捷地獲取信息，找到所求”作為自己的使命，成立以來，公司秉承“以用戶為導(dǎo)向”的理念，不斷堅持技術(shù)創(chuàng)新，致力于為用戶提供“簡單，可依賴”的互聯(lián)網(wǎng)搜索產(chǎn)品及服務(wù)，其中包括：以網(wǎng)絡(luò)搜索為主的功能性搜索，以貼吧為主的社區(qū)搜索，針對各區(qū)域、行業(yè)所需的垂直搜索，Mp3搜索，以及門戶頻道、IM等，全面覆蓋了中文網(wǎng)絡(luò)世界所有的搜索需求，同時還擴展了導(dǎo)航服務(wù)、社區(qū)服務(wù)、游戲娛樂、軟件工具等多種業(yè)務(wù)。根據(jù)第三方權(quán)威數(shù)據(jù)，百度在中國的搜索份額超過80%，在全球范圍內(nèi)每天處理的搜索查詢量已經(jīng)超過了 50 億次，遠超Google。

　　需求分析

　　百度主營業(yè)務(wù)為搜索業(yè)務(wù)，目前采購服務(wù)器主要分為兩種機型：存儲型和均衡型服務(wù)器。對于搜索業(yè)務(wù)而言，存儲型服務(wù)器主要用于存放各種數(shù)據(jù)（包括網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取的數(shù)據(jù)、檢索數(shù)據(jù)庫、日志等等）。其采用12盤位的低端Intel服務(wù)器，采用了分布式文件系統(tǒng)（將文件分塊，分布存儲）和三副本技術(shù)（每一份數(shù)據(jù)存儲在4塊不同的硬盤上，并且這4塊硬盤分屬不同的服務(wù)器），所以采用性價比最高的3.5寸SATA硬盤即可滿足性能和可靠性要求。

　　均衡型服務(wù)器主要用于抓取、分析、索引器等角色，一般需要大容量內(nèi)存，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高速的存取速度。為了提高索引速度、降低延遲，其采用并行計算系統(tǒng)實現(xiàn)搜索、檢索，還在服務(wù)器中配置了SSD硬盤用作熱點數(shù)據(jù)的緩存，并配合百度自己的軟件算法來實現(xiàn)性能提升（隨機讀取性能可以得到幾倍甚至幾十倍的提升）。

　　隨著用戶服務(wù)器采購規(guī)模的不斷擴大，13年百度服務(wù)器總保有量將超過20萬臺，用戶將在功耗以及運維方面面臨巨大壓力和挑戰(zhàn)：

　　試想每臺服務(wù)器的功耗高1瓦，如此數(shù)量的服務(wù)器就會高出至少20萬瓦，一年多支出的電費可想而知（按照每度電0.8元計算，節(jié)省下來的費用就有20萬 ÷ 1000 x 0.8元 x 24小時 x 365天 =140.16萬元）。而從另一個角度考慮，用戶所租用的機房中，每個機柜放置服務(wù)器的數(shù)量主要受到電流的限制，而不是帶寬的限制。目前電信機房的每個機柜限制電流在12A左右，以每臺服務(wù)器運行時最大功耗250瓦計算，則最多可以安放220V x 12A ÷ 250W =10.56臺，出于過流的風(fēng)險考慮，則只能在一個機柜安放10臺服務(wù)器；如果每臺服務(wù)器都能節(jié)省下10W的功耗，那么每一個機柜就可以安放220V x 12A ÷ 240W =11臺，相比之前可以多放置一臺服務(wù)器。以放置10000臺服務(wù)器來計算的話，由于功耗的降低，之前需要使用1000個機柜來放置這些服務(wù)器，而現(xiàn)在只需要使用910個機柜就可以了，這樣在租用機房中就節(jié)省了90個機柜的占用空間，為用戶節(jié)省了大量的費用。

　　目前對于百度10萬臺數(shù)量級的服務(wù)器，在運維管理方面也勢必會面臨以下幾個問題：

　　· 系統(tǒng)上線部署問題

　　· 故障精確報警問題，涉及到具體如每條內(nèi)存、每塊硬盤、每個風(fēng)扇、每個電源模塊等

　　· 軟件及FirmWare批量更新、修改問題，如BIOS、BMC、RAID卡等Firmware在線更新維護

　　· 控制故障率，降低MTTR時間

　　以上每個環(huán)節(jié)都是很大的挑戰(zhàn)，客戶希望采購的服務(wù)器能夠整合對內(nèi)和對外的資源管理、故障診斷，這樣大大地提升了效率，同時也節(jié)省了人力成本；另外也能將MTTR（平均故障修復(fù)時間）降到更低；主要部件的冗余與熱插拔要求也能極大地提高可靠性和可維護性。

　　方案設(shè)計

　　聯(lián)想全新一代ThinkServer服務(wù)器在開發(fā)之初就充分的考慮用戶應(yīng)用需求，在能耗優(yōu)化上做了很多努力：

　　高效電源：采用業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn)的黃金電源，達到94%的電源轉(zhuǎn)換效率；支持動態(tài)負載調(diào)節(jié)：RD530電源可動態(tài)調(diào)節(jié)兩個電源模塊的負載，均衡分配每個電源模塊的負載，保證電源的轉(zhuǎn)換效率。

　　寬體機箱：機箱設(shè)計比業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)機箱寬6MM，增加風(fēng)流截面積，降低風(fēng)速，降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，降低功耗。

　　層級散熱：優(yōu)先對處理器、內(nèi)存等發(fā)熱量高的部件散熱，相比傳統(tǒng)的四層散熱設(shè)計可以減少高氣流的電阻和對處理器和內(nèi)存的預(yù)熱，提升系統(tǒng)的散熱效率15%以上，從而達到節(jié)能的目的。

　　星空傳感技術(shù)：在整個服務(wù)器系統(tǒng)中密布超過50顆傳感器準(zhǔn)確監(jiān)控系統(tǒng)的溫度、電壓、功耗等系統(tǒng)狀態(tài)，為系統(tǒng)風(fēng)扇調(diào)速提供精確數(shù)據(jù)，配合全自動的調(diào)速策略在保證散熱的情況下可有效節(jié)約風(fēng)扇帶來的功耗。

　　ThinkServer在運維、管理方面也進行了多項優(yōu)化

　　主要部件通用技術(shù)，提高家族產(chǎn)品完整性、一致性，降低產(chǎn)品維護難度，保護用戶投資，更帶來用戶管理數(shù)據(jù)中心的便利性；

　　故障自診斷模塊，快速定位或預(yù)警故障位置，包括CPU/內(nèi)存/風(fēng)扇/電源等；RD530采用刀鋒式導(dǎo)軌，包括上架以及服務(wù)器內(nèi)部操作全部無螺絲設(shè)計；

　　BMC采用通用的IPMI V2.0接口，方便客戶自己開發(fā)集中監(jiān)控、管理的軟件；隨機附送EasyManage管理軟件，通過 Web方式控制界面，可跨平臺使用，自動識別網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備拓撲，實現(xiàn)對ThinkServer全線產(chǎn)品的管理，支持物理機和虛擬機的監(jiān)控管理。

　　高級節(jié)能管理軟件Smart Grid幫助系統(tǒng)管理員有效監(jiān)控能源消耗及設(shè)備利用率，并可設(shè)定策略合理降低系統(tǒng)功耗。

　　除上述在設(shè)計之初考慮到的因素外，在整個項目進展過程中，聯(lián)想也配合客戶進行了多項軟件方面的優(yōu)化工作以達到降低功耗和改善運維管理的目的，主要有以下幾個方面：

　　· BIOS實現(xiàn)系統(tǒng)Idle狀態(tài)下CPU可以工作在Turbo最高頻率的功能，從而降低在提供搜索服務(wù)時的延遲

　　· BIOS實現(xiàn)linux系統(tǒng)下修改BIOS選項的功能，提升運維效率

　　· BMC實現(xiàn)NCSI功能（可靈活調(diào)整BMC share NIC功能，滿足不同機房網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的運維需求）

　　· BMC優(yōu)化風(fēng)扇調(diào)速策略，進一步降低功耗

　　用戶收益

　　百度采用傳承Think的傳奇基因、創(chuàng)新設(shè)計的ThinkServer服務(wù)器，結(jié)合聯(lián)想服務(wù)器集中管理平臺Easymanage，建立了高可用、高可靠、高性能的基礎(chǔ)架構(gòu)，而ThinkServer出色的節(jié)能設(shè)計不僅提高了機柜放置服務(wù)器的密度，降低了總體擁有成本，更是幫助百度構(gòu)建起一個綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心，為百度未來業(yè)務(wù)的進一步健康、穩(wěn)定發(fā)展，奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　百度認為，基于聯(lián)想ThinkServer服務(wù)器所構(gòu)建的全新數(shù)據(jù)中心，完全滿足百度龐大的數(shù)據(jù)吞吐量和運算需求，為網(wǎng)友更加迅速、流暢、高效的搜索體驗建立了穩(wěn)定可靠的IT基礎(chǔ)架構(gòu)支持。本次對數(shù)據(jù)中心的大換血種，ThinkServer不但以穩(wěn)定、安全、高效、易管理的基礎(chǔ)設(shè)施平臺支持了百度各方面業(yè)務(wù)的穩(wěn)定、健康發(fā)展，更是以卓越的節(jié)能設(shè)計為百度構(gòu)建起一個高密度、低能耗的綠色數(shù)據(jù)中心，這不但為百度節(jié)省的大量成本，還用IT基礎(chǔ)設(shè)施為百度建立了綠色的長青基業(yè)。