互联网消耗多少能源？

数据中心是由计算机集合组成，构成系统后端。数据中心不一定连接到互联网——它也可以是组织或公司内部的系统。但互联网依赖于包含数十万台计算机的大型数据中心。

数据中心可能容纳数据库计算机、网络服务器和大型机，或这三者的某种组合。几年前，企业通常会维护自己的数据中心。有些非常庞大——仓库那么大，里面堆满了成千上万台安装在机架上的计算机。另一些则很小，只由一个机架的机器组成。

如今，许多企业转而依靠云服务来满足其数据中心需求。这意味着他们会雇佣其他公司来提供承载业务数据和服务的物理设备。我们通过互联网获取业务信息。云服务数据中心确实非常庞大，在巨大的建筑物中存储着数十万台机器。

云服务公司会将客户数据存储在多台机器上。这是为了冗余。如果一台计算机因某种原因发生故障，客户的数据仍能保持完整，因为它存在于另一台机器上。这种安排的缺点是每台计算机都需要电力才能运行。

计算机还会产生热量，这可能是个坏消息。如果电子元件过热，它们可能会发生故障。为了让机器在安全温度下运行，数据中心所有者必须投资冷却系统。最常见的系统是空调。我们最终估算时应将数据中心空调的能源成本考虑在内，因为它们对于保持互联网运行是必不可少的。

自2008年以来，美国数据中心的数量有所下降[来源：IDC]。这主要是由于公司转向云服务模式并卸载了其数据中心。但尽管数据中心数量减少，留下的数据中心规模却越来越大。这就像用50只仓鼠换10头大象——最终动物数量减少了，但它们占据了更多的空间并消耗了更多的能源。

准确统计数据中心的数量是不可能的——许多公司对其数据中心的信息保密，因为这可能是一种竞争优势。同样，在不了解所有细节的情况下，也无法确定每个数据中心需要多少电力。但这并未阻止人们尝试。接下来，我们将探讨人们用于估算互联网功耗的一些方法。

2011年，ICSI和加州大学伯克利分校的Barath Raghavan和Justin Ma承担了估算互联网所需电量的任务。他们决定将我们用于创建互联网本身的能源也考虑在内。这包括构建计算机、网络连接、手机信号塔和其他硬件所需的所有电力。他们将这种能量称为“具身能量”或“能量涌流”（emergy）。

Raghavan和Ma的所有工作都依赖于一般估算，并在报告中承认他们的答案并不准确。他们明确的目标是引起人们对该问题的关注，以便其他人可以更深入地思考。他们的估算包括：

他们还包括了其他互联网基础设施元素。他们为每类设备设定了最小值和最大值，以创建一个能源需求范围，因为一台计算机在生产和运行过程中可能比另一台消耗更少的能量。他们还考虑了基础设施中每个部分的平均生命周期。

最终，Raghavan和Ma估计互联网每年消耗84到143千兆瓦的电力，占全球总电力的3.6%到6.2%。将“具身能量”（emergy）考虑在内，总计达到170到307千兆瓦。这是大量的能源，但仅占全球能源消耗的不到2%。

詹姆斯·格兰兹（James Glanz）在2012年《纽约时报》的一篇文章中探讨了数据中心如何浪费大量能源。为了提供可靠性，数据中心需要将相同的信息存储在多台机器上以实现冗余。这些机器需要全天候开启并可访问。除了需要持续向服务器供电外，数据中心还需要消耗更多电力的冷却系统。

根据格兰兹的消息来源，数据中心大约使用30千兆瓦的电力[Glanz]。他还指出，数据中心可以浪费大部分能源——高达90%。如此大量的电力被浪费，互联网是不是弊大于利呢？

Raghavan和Ma不这么认为。他们在报告中指出，互联网的能源消耗仅占交通运输业的一小部分，后者占所有石油产量的61%[来源：Raghavan和Ma]。两位研究人员建议，由于互联网使用的电力较少且对环境影响小于交通运输，因此将更多任务转移到互联网上是有意义的。使用电话会议而不是出差开会可以节省相当多的能源。

当你审视互联网使用了多少能源时，呈现出的真实情况是这是一个复杂的问题。如果没有互联网，我们将不得不依靠其他方法来通信和访问数据。而这些方法反过来可能比互联网需要更多的能源并造成更多的污染。如果是这样，从能源角度来看，减少对这些活动的依赖并更多地专注于互联网是有道理的。