一个全新的环保意识时代似乎正在来临。印度、中国和其他大型经济体惊人的经济崛起，不仅引发了石油价格的飙升，以及我们有生之年可能面临加油站无油可加的阴影，而且还引发了人们对我们脆弱的地球是否有能力支持数十亿人过上 SUV 式生活的担忧。此外，科学界每天都在向我们提供气候在我们眼前变化的证据。问题似乎如此艰巨。我们能做些什么来反击，为地球做出贡献呢？

尽管混合动力汽车、风力涡轮机和乙醇获得了绿色环保的荣誉，但包括我们自己的 Linux 和开源社区在内的许多 IT 从业人员，他们的绿色环保行动也值得关注。面对需要创造力、透明度和大规模协作才能解决的全球性问题，除了 Linux 人士，您还会想到谁呢？本文解释了地球母亲的求救信号如何激励我们的社区进行创新，并以更少的资源做更多的事情。无论您的动机是为了绿化地球，还是为了通过提高效率来节省开支，请继续阅读，了解更多关于如何使用 Linux 走向绿色并节省开支的信息。

一台典型的 Linux 服务器大约消耗 225 瓦或更多的电力，这意味着目前在全球市场份额约为 27% 的数百万台 Linux 服务器，每年要排放近 500 万吨的碳。此外，Springboard Research 最近报告称，一台平均尺寸的服务器的碳足迹与一辆中型四轮驱动汽车相同。为了应对这种情况和其他令人沮丧的证据，Linux 的颜色正在有目的地走向绿色。基于 Linux 的绿色环保倡议和项目数量正在激增，我想与您分享其中的一些。在本文中，我将讨论与 Linux 内核、发行版和应用程序相关的节能倡议；虚拟化；以及极其环保的基于 Linux 的产品（例如硬件）。

一项倡议的好坏取决于其背后的人员和资源。最近形成了三项绿色 Linux 倡议：两项资金雄厚的倡议，即 IBM 的 Big Green Linux 倡议和 Intel 的 Lesswatts.org；以及一项非营利性努力，即 Linux 基金会的 Green Linux Initiative。

2007 年 8 月，IBM 发起了 Big Green Linux 倡议，旨在帮助其客户将 Linux 集成到企业中，“作为一种通过构建更凉爽的数据中心来降低成本和能源消耗的方式”，IBM 表示。Big Green Linux 是 Project Big Green 的一个子集，Project Big Green 是一项更广泛的倡议，旨在降低数据中心的能源消耗，包括内部和为其客户。虽然迄今为止比较零星，但 Big Green Linux 的一些倡议包括改进数据中心的人体工程学，鼓励将服务器整合到 System p 服务器和 System z 大型机上，扩展 Linux 创新，如无滴答内核，以及与 Linux 社区在电源管理方面的合作。

英特尔是另一家试图在处理器和应用层面都走向绿色的 IT 巨头。该公司坦率地承认，其绿色创新在历史上硬件方面比软件方面更领先。例如，英特尔首先将电源管理改进重点放在移动迅驰处理器上，现在正将这些技术迁移到服务器平台。遗憾的是，有利的硬件工程往往存在，但仍未被利用。

为了弥合硬件和软件开发之间的鸿沟，英特尔创建了 Lesswatts.org。该网站是项目协作的中心，这些项目“推动功耗的改进，这将带来更清洁的环境，并使公司能够减少为 IT 基础设施供电的支出。”

Lesswatts.org 上包含的一些项目是

除了上面列出的项目和其他几个项目外，Lesswatts.org 还包含许多省电文档、白皮书和小技巧，例如利用 SATA 控制器上的 Aggressive Link Power Management 功能，或者仅在系统需要时才使用千兆以太网。

Lesswatts.org 由英特尔的开源技术中心指导，该中心是该公司 Linux 和开源倡议的中心。

在非营利性方面，是 Linux 基金会 (LF) 的 Green Linux Initiative。Linux 基金会是 2007 年开源开发实验室和自由标准集团合并的产物，其使命是支持 Linus Torvalds 和其他推动 Linux 在技术上和现场向前发展的努力。根据 LF 营销总监 Amanda McPherson 的说法，LF 受到了启发，于 2007 年 6 月在其协作峰会上成立了一个 Green Linux 工作组，在峰会上，“对地球的关注 [和] 电源管理成为首要工作项目”。McPherson 说，LF 对无滴答内核、PowerTOP 和其他项目的进展感到满意，并补充说“社区的开发在过去几年中非常令人印象深刻”，并且随着这些技术在保守的企业发行版中得到支持，企业正在逐渐采用它们。“企业对升级内核/发行版版本和利用新功能持谨慎态度是可以理解的。随着时间的推移，这些功能将越来越多地被使用。” 绿色小组根据项目需求进行扩充或缩减，并将于今年 6 月再次扩充，以解决潜在的新问题，例如“能源之星合规性和设备驱动程序电源管理的更好优化”。McPherson 还引用了英特尔和 IBM“团结在这个主题背后”以推动其前进的重要性。

关于电源管理，Linux 最近的两项最重要的创新是无滴答空闲和虚拟化。各种 Linux 发行版制造商因支持这些创新、将其集成到其发行版中并推进 Lesswatts.org 等倡议而值得称赞。

无滴答空闲背后的想法是，从内核 2.6.21（用于 32 位机器）和 2.6.23（用于 64 位机器）开始，Linux 以一种全新的方式跟踪时间，以便利用现代处理器中的低功耗状态。该策略包括使处理器尽可能长时间地保持在最低功耗状态，仅在必要时中断该状态。例如，在英特尔酷睿 2 Duo 处理器上，功耗状态或 C 状态在 1.2 瓦到 35 瓦之间变化，差异很大。在内核 2.6.21 之前，Linux 会使用定时器滴答将处理器从较低的 C 状态中拉出，以告知处理器需要执行内务处理任务。这种每隔几毫秒发生的滴答实际上降低了较低功耗状态的效用。没有滴答，Linux 现在可以冷静下来并节省电力，直到下一个计划发生的定时器事件。现在可以实现多秒空闲期。

无滴答空闲带来的节能可以在任何类型的机器中产生积极的效益，从功能强大的笔记本电脑的更长电池续航时间，到家庭用户和数据中心显着降低的电费。

尽管英特尔通过 Lesswatts.org 项目更公开地利用无滴答内核并宣传其电源管理工具，但 AMD 的代表向我保证，他们在 Linux 社区中不太公开的倡议和合作伙伴关系与英特尔的倡议和合作伙伴关系同样重要甚至更重要。AMD 商业解决方案和软件战略总监 Margaret Lewis 断言，无滴答内核功能在 AMD 的 32 位和 64 位处理器上都得到完全支持。此外，AMD Opteron 产品经理 Brent Kerby 指出，AMD 的 PowerNOW!、Cool'n'Quiet 和 CoolCore 技术，包括动态调整单个处理器内核频率（而不仅仅是成对调整），都在 Linux 下运行良好且自动运行，并为节省电力做出了巨大贡献。Lewis 补充说：“这些技术为您提供了更多的电源管理控制，并且累积起来可能比无滴答内核更重要。” AMD 还强调了其在其他领域的绿色环保努力，例如 Green Grid，这是一个由多家公司组成的联盟，共同努力从整体上解决整个数据中心的环境问题，解决硬件、软件、建筑设计、存储、冷却等问题。

Linus Torvalds 曾表示，无滴答内核的工作基本上已经完成，因此可以利用处理器中的低功耗状态；但是，为了最大限度地发挥其作用，还有很多工作要做。尽管 Linux 很乐意保持休眠状态，但来自各种应用程序的其他多余的、爱管闲事的进程会不必要地唤醒它。为了解决这个问题，英特尔的 Arjan van de Ven 创建了 PowerTOP，这是一个工具，用于查找内核和用户空间中不必要地打扰处理器的罪魁祸首，并报告这些活动浪费的能量。PowerTOP 还报告在每个电源状态下花费的时间。

图 1. 英特尔的 PowerTOP 工具帮助找出不必要地消耗额外电力的应用程序。

通过虚拟化更有效地利用现有计算资源，例如将多个虚拟机服务器整合到更少的物理机器上，已成为 Linux 领域的主要趋势。我们很少意识到我们在这个过程中节省了大量的能源。因此，不仅减少了服务器蔓延以及购买和维护更多机器的费用，而且电力利用率也提高了，根据 AMD 的数据，每台空闲虚拟机大约提高了 10-20 瓦。此外，正如 Jon 'maddog' Hall 所说，“使用更少的系统并分担负载是好事。”

无滴答空闲的到来进一步增强了 Linux 虚拟化的节能效果。否则，每个虚拟机中的滴答都会给虚拟化平台带来多个额外的负载，并大大降低每台机器的效率和虚拟机数量。例如，如果您在一台机器上有 30 个虚拟机，每个虚拟机每秒创建数百个滴答，那么在完成任何实际工作之前，就会产生巨大的负载。

除了虚拟化本身之外，许多供应商还在探索管理其虚拟化策略的方法，以简化其数据中心运营并进一步降低功耗。一个例子是 Cassatt Corporation 的主动电源管理技术，该技术发布了一个与平台无关的产品，可以在服务器不需要或空闲时安全地关闭服务器。管理员可以设置优先级和策略来规定如何、在何处以及何时关闭空闲服务器，以及何时重新启动它们，而不是让机器自动全天候运行或依赖手动决策。最终结果是更好地管理虚拟和物理基础设施。对于我们 Linux 爱好者来说，有趣的是，主动电源管理易于安装且无中断，因为它依赖于大多数服务器内部的内部电源控制器，而不是在托管服务器上安装软件。

Scalent V/OE 提供了另一种方法，即动态服务器重新配置。V/OE 允许管理员在几分钟内将数据中心在不同配置之间切换，或者从裸机变为实时、运行、连接的服务器，而无需物理干预。Scalent 的营销总监 Alana Achterkirchen 指出，加州最大的电力公司 Pacific Gas & Electric (PG&E) 为部署 IT 虚拟化项目并导致计算设备移除的公司提供回扣。PG&E 表示，激励“基于节省的能源量，通过计算模型预测”，范围为每台服务器 150-300 美元。加州做得好！

主要的发行版提供商是许多绿色项目的核心贡献者，并且正在尽可能快地将它们集成到他们的版本中。例如，Red Hat、Ubuntu 和 SUSE Linux 都公开承诺为 Lesswatts.org 的创新做出贡献并使其可用。

Red Hat 首席技术发言人 Nick Car 强调，他公司的绿色环保努力“远远超出了整合”，包括“为完全虚拟化的访客提供高度优化的半虚拟化设备驱动程序。” 这意味着越来越多的系统将能够虚拟化，从而扩大该技术的利用率和影响。

Car 还吹捧了 Red Hat 与芯片供应商和开源社区的合作，以优化以下领域的功耗

Red Hat 还将在 Fedora 9 以及随后的 Red Hat Enterprise Linux 中集成新的无滴答内核。Car 说，“Red Hat 一直是这项技术的关键开发商”， “这项技术允许内核在适当的时候正确地使自己空闲。”

在 Ubuntu 阵营中，Canonical 的营销经理 Gerry Carr 强调，他的公司“没有直接参与绿色计算本身，但间接地我们大量参与”，并补充说“我们为绿色计算构建了一种使能技术，但它并非直接为此目的而构建。” 关于虚拟化，Carr 还强调了“为半虚拟化操作优化内核，这是一种冗长的方式来说明您可以使用 Ubuntu 在更少的硬件上运行更多的虚拟机，从而节省能源。”

Carr 还强调了 Ubuntu 在低成本计算机上的存在，这些计算机通常使用更少的能源，例如英特尔的 Classmate PC。Classmate 的目标受众是贫困国家的学生。同样，Ubuntu 通过与 NComputing 和其他供应商的合作，积极支持瘦客户端计算。一个例子是在马其顿共和国为每个孩子部署终端桌面（180,000 个终端），而仅使用 20,000 台 PC。

Carr 进一步解释说，其发行版的 Xubuntu 版本“专门为在较旧、性能较低的机器上运行而构建，从而大大延长了其使用寿命”，并且它有证据表明“运行 Ubuntu 的 PC 比运行 Windows 的 PC 更节能”。

最后，Carr 指出，“作为一个组织，我们非常相信乘数效应，相信为他人采取行动提供手段。我们无法尝试直接支持纯粹通过提供一个可以免费使用和重新分发且我们免费维护的产品而发生的众多倡议。”

关于 SUSE Linux，Novell 的开放平台解决方案高级副总裁兼总经理 Roger Levy 指出，他的公司专注于“服务器的策略驱动的电源管理和系统监控的改进，以及笔记本电脑更好的挂起功能”。

仅仅因为一件硬件便宜，并不意味着从长远来看它是最便宜的。从环境角度来看，该硬件是否昂贵更难计算，但幸运的是，随着硬件供应商通过绿色环保证书和评估产品影响的工具寻求竞争优势，这种情况正变得越来越容易。

在 AMD 或英特尔处理器上运行带有无滴答内核的 Linux 可能没什么区别。这两家公司都坚定致力于环境保护和降低能源消耗。更重要的选择是您的硬件解决方案是否以环保理念为基础构建，并提供最大的节能、避免毒素和回收选项。在这方面，有几家专注于 Linux 的优秀公司值得考虑。

Zonbu 可能是最痴迷于绿色环保的硬件供应商，并将其环保荣誉视为核心卖点。该公司提供两款有趣且环保的机器，即 Zonbu PC 和 Zonbu 笔记本电脑。这两款机器都预装了 Gentoo Linux，并提供其他 PC 很少提供的环境优势。Zonbu 还提供有趣的功能，例如在线存储计划以及面向新手和经验丰富的用户的单独版本。（有关 Zonbu 桌面电脑的详细评测，请参阅 2008 年 2 月刊的Linux Journal。）

Zonbu 正试图涵盖所有环境基础，这在其电子产品环境评估工具 (EPEAT) 金牌评级中得到概括，该评级针对强大的整体环境性能。迄今为止，只有 12 台台式电脑达到了这个标准。Zonbu 系列产品在能源效率方面取得了显着提高，达到了美国环保署能源之星 4 级评级。这意味着功率要求仅为 10-15 瓦，具体取决于负载。大多数同等水平的 PC（不带显示器）将消耗 60-100 瓦或更多，具体取决于多种因素。Zonbu 的营销人员告诉我，在一年中您将节省超过 1,200 千瓦时的电量，鉴于他们假设一台典型的 PC 平均消耗 175 瓦，这似乎很慷慨。然而，即使更保守地估计每年节省 600 千瓦时，您每年也可能会节省超过 60 美元的电费，基于每千瓦时 0.10 美元的成本。

Zonbu 的一项独特奖励包括从 Climate Trust 公司自动购买碳抵消额，该公司投资于减少全社会净碳排放的项目，例如风能或植树造林。此外，Zonbu 在制造硬件时考虑到了回收利用，并遵循欧洲 RoHS 指令，因此使用的有害物质（如铅、汞和镉）不超过典型台式电脑的 25%。最后，当您准备升级时，Zonbu 会收回您的旧设备并支付其回收费用。Zonbu 表示，它“决心不让任何 Zonbu 设备加剧电子垃圾问题”。

图 2. 新款 Zonbu 笔记本电脑追随其前辈 Zonbu PC 的绿色环保足迹。Zonbu 甚至会为您抵消碳排放！

Koolu 是一家加拿大公司，其理念与 Zonbu 没有太大区别，旨在通过其瘦客户端和网络设备节省一吨（加拿大英语中的 ton）碳排放。Jon 'maddog' Hall 担任 Koolu 的首席技术官和大使，您可以确信该概念是强大且开源的。这些产品运行 Ubuntu。

Hall 说，Koolu（和许多其他公司）的瘦客户端仅需要 10 瓦或更少的功率，并且“允许更好地共享 CPU 功率、内存、磁盘甚至人力”。与此同时，Koolu 声称，无风扇网络设备将为您节省高达 90% 的电费和 50% 的 PC 资本成本。此外，与 Zonbu 双胞胎一样，Koolu 的产品符合 RoHS 标准。不幸的是，Koolu 目前不提供回收计划，也不购买碳抵消额。

除了以上信息外，还有许多其他更环保的计算方法。以下是一些建议

尽管大多数关于环境和能源消耗的新闻令人震惊，但与绿色计算相关的众多以 Linux 为中心的新技术和倡议是一个希望和乐观的原因。数据中心复杂性、信息匮乏和社会冷漠等诸多障碍仍有待克服，但 Linux 社区和许多 IT 公司已经奠定了值得称赞的基础，可以从中构建。本文概述的倡议——IBM 的 Big Green Linux、英特尔的 Lesswatts.org、Linus 的无滴答内核、虚拟化、Zonbu 和 Koolu PC、能源之星、EPEAT 等——都是出色的工具，可以帮助您在做好事的同时也做得好。Linux Journal 鼓励您在绿化您的数据中心或 PC 时将地球母亲放在心上，但如果您做好功课，走向绿色环保很可能不会成为负担，而是一个巨大的长期竞争成本优势。