"Curb your appetites": Diversi modi per migliurà l'efficienza energetica di i centri di dati

Oghje, assai elettricità hè spesa per assicurà u funziunamentu efficiente di i centri di dati. In 2013, solu i centri di dati di i Stati Uniti eranu cunsumatu circa 91 miliardi di kilowatt-ora di energia, uguali à a pruduzzione annuale di 34 grandi centrali di carbone.

L'elettricità resta unu di i punti di spesa principali per l'imprese chì pussede centri di dati, chì hè per quessa chì facenu tentativi di alzà efficienza di l'infrastruttura informatica. Per questu, diverse suluzioni tecniche sò aduprate, alcune di quale avemu da parlà oghje.

"Curb your appetites": Diversi modi per migliurà l'efficienza energetica di i centri di dati

/ foto Torkild Retvedt CC

Virtualizazione

Quandu si tratta di migliurà l'efficienza energetica, a virtualizazione hà parechji vantaghji convincenti. Prima, cunsulidà i servizii esistenti nantu à menu servitori di hardware permette di risparmià nantu à u mantenimentu di u hardware, chì significa bassi costi di raffreddamentu, energia è spaziu. Siconda, a virtualizazione permette di ottimisà l'usu di risorse hardware è flexible ridistribuisce putenza virtuale ghjustu in u prucessu di u travagliu.

NRDC è Anthesis anu avutu una unione studiu è truvò chì rimpiazzà 3100 servitori cù 150 òspiti virtuale, i costi di l'energia puderanu esse ridotti da $ 2,1 milioni annu. L'urganizazione chì era l'ughjettu d'interessu salvatu nantu à u mantenimentu è l'acquistu di l'equipaggiu, hà riduciutu u persunale di l'amministratori di u sistema, hà ricivutu una guaranzia di ricuperazione di dati in casu di prublemi è sbarazzatu di a necessità di custruisce un altru centru di dati.

Sicondu i risultati ricerca Gartner, in u 2016, u livellu di virtualizazione di parechje cumpagnie superà u 75%, è u mercatu stessu serà valutatu à $ 5,6 miliardi Tuttavia, ci sò certi fatturi chì frenanu l'adopzione generalizata di virtualizazione. Unu di i mutivi principali resta a difficultà di "ricustruisce" i centri di dati à un novu mudellu di uperazione, postu chì i costi di questu spessu superanu i pussibuli benefici.

Sistemi di gestione energetica

Tali sistemi permettenu di aumentà l'efficienza energetica di u sistema di rinfrescante o di riduce u cunsumu energeticu di l'equipaggiu IT, chì infine porta à a minimizazione di i costi. In stu casu, un particulare software, chì monitorizza l'attività di u servitore, u cunsumu d'energia è u costu, redistribuisce automaticamente a carica è ancu spegne l'equipaggiu.

Un tipu di software di gestione di l'energia hè i sistemi di gestione di l'infrastruttura di u centru di dati (DCIM), chì sò usati per monitorà, analizà è prediche l'efficienza energetica di diversi equipaghji. A maiò parte di l'arnesi DCIM ùn sò micca utilizati per monitorà direttamente u cunsumu di energia di l'IT è di l'altri equipaghji, ma parechji sistemi venenu cù calculatrici PUE (Efficacia di l'Usu di l'Energia). Sicondu Intel è Dell DCIM, tali suluzioni usu 53% di i gestori IT.

A maiò parte di l'hardware oghje hè digià cuncepitu per esse efficiente in energia, ma l'acquistu di hardware spessu mette più enfasi in u prezzu iniziale o u rendiment piuttostu cà u costu tutale di pruprietà, lascendu l'hardware efficiente in energia per stà. inosservatu. In più di riduzzione di fattura di energia, tali equipaghji reduce ancu a quantità di emissioni di CO2 in l'atmosfera.

Cumpressione di dati

Ci sò ancu avvicinamenti menu evidenti per migliurà l'efficienza energetica di i centri di dati, per esempiu, riducendu a quantità di dati almacenati. Cumpressione di dati raramente usati risparmià sin'à 30% energia, ancu tenendu in contu u fattu chì i risorse sò ancu cunsumati per a compressione è a descompressione. A deduplicazione di dati pò vede un risultatu ancu più attraente - 40-50%. Hè da nutà chì l'usu di l'almacenamiento di bassa putenza per i dati "friddi" aiuta ancu à riduce u cunsumu di energia.

Disattivà i servitori zombie

Unu di i prublemi chì portanu à u cunsumu d'energia inefficace in i centri di dati hè l'equipaggiu inattivu. Esperti cunsidereghjachì certi cumpagnie ùn ponu micca realistamente stimanu a quantità necessaria di risorse, mentri àutri cumprà a capacità di u servitore cun un ochju à u futuru. In u risultatu, quasi 30% di i servitori sò inattivi, cunsumendu $ 30 miliardi in energia annu.

À u listessu tempu, sicondu u studiu, i gestori IT pò micca identificanu da 15 à 30% di i servitori installati, ma ùn scrive micca l'equipaggiu, temendu e pussibuli cunsequenze. Solu u 14% di i rispondenti mantenenu i registri di i servitori inutilizati è sapianu u so numeru apprussimativu.

Una opzione per risolve stu prublema hè di utilizà nuvuli publichi cù un mudellu di pagamentu pay-as-you-go, quandu a cumpagnia paga solu per a capacità effettivamente utilizata. Parechje cumpagnie digià aduprà stu schema, è u pruprietariu di u centru di dati Aligned Energy in Plano, Texas, dichjara chì permette à i clienti di salvà 30 à 50% annu.

U cuntrollu di u clima di u centru di dati

Nantu à l'efficienza energetica di u centru di dati influenze u microclima di a stanza induve l'equipaggiu hè situatu. Per chì l'unità di rinfrescante funzionanu in modu efficiente, hè necessariu di minimizzà e perdite di fretu isolandu a stanza di u centru di dati da l'ambiente esternu è impediscenu u trasferimentu di calore à traversu i muri, u tettu è u pavimentu. Un modu excelente hè a barriera di vapore, chì regula ancu u livellu di umidità in a stanza.

L'umidità chì hè troppu alta pò purtà à diversi errori in u funziunamentu di l'equipaggiu, l'usura aumentata è a corrosione, mentre chì l'umidità chì hè troppu bassa pò purtà à scariche elettrostatiche. ASHRAE determina u livellu ottimali di umidità relativa per un centru di dati in u range da 40 à 55%.

A distribuzione efficiente di u flussu d'aria pò ancu salvà 20-25% di u cunsumu d'energia. A piazza curretta di i rack di l'equipaggiu aiuterà cù questu: dividendu e camere di computer di u centru di dati in corridori "friddi" è "caldi". In questu casu, hè necessariu d'assicurà l'insulazione di i corridori: installate platti perforati in i lochi necessarii è utilizate pannelli in biancu trà e fila di servitori per prevene u mischju di flussi d'aria.

Hè vale a pena cunsiderà micca solu u locu di l'equipaggiu, ma ancu u locu di u sistema climaticu. Quandu si divide a sala in corridori "friddi" è "caldi", l'acondicionatori di l'aria deve esse stallati perpendicularmente à i flussi di l'aire caldu per impediscenu chì l'ultime penetre in u corridore cù l'aria fridda.

Un aspettu ugualmente impurtante di a gestione termale efficace in un centru di dati hè a piazzamentu di fili, chì ponu obstruisce u flussu d'aria, riducendu a pressione statica è riducendu l'efficienza di rinfrescante di l'equipaggiu IT. A situazione pò esse curretta movendu i chjassi di cable da sottu à u pianu elevatu più vicinu à u tettu.

Raffreddamentu naturali è liquidu

Una alternativa eccellente à i sistemi di cuntrollu di u clima dedicatu hè u rinfrescante naturali, chì pò esse usatu durante e stagioni freti. Oghje, a tecnulugia permette di passà à utilizà un economizer quandu u tempu permette. Sicondu un studiu di Battelle Laboratories, u free cooling reduce i costi di l'energia di u centru di dati da 13%.

Ci hè dui tipi di economizers: quelli chì utilizanu solu l'aria secca, è quelli chì utilizanu irrigazione supplementu quandu l'aria ùn hè micca rinfriscata abbastanza. Certi sistemi ponu cumminà diversi tipi di economizers per furmà sistemi di raffreddamentu multi-livellu.

Ma i sistemi di rinfrescante di l'aria sò spessu inefficaci per via di a mistura di i flussi d'aria o l'incapacità di utilizà l'eccessu di calore eliminatu. Inoltre, a stallazione di tali sistemi spessu implica costi supplementari per i filtri d'aria è u monitoraghju constante.

Parechji sperti credi chì u liquid cooling faci u so travagliu megliu. Rapprisintanti di u venditore danese Asetek, specializatu in a creazione di sistemi di raffreddamentu liquidu per i servitori, John Hamill, sicuruquellu liquidu hè circa 4 mila volte più efficaci in quantu à l'almacenamiento è u trasferimentu di u calore cà l'aria. È durante un esperimentu realizatu da u Laboratoriu Naziunale Lawrence Berkeley in cullaburazione cù l'American Power Conversion Corporation è u Silicon Valley Leadership Group, pruvata, chì grazia à l'usu di u liquid cooling è u supply d'acqua da a torre di rinfrescante, in certi casi, u risparmiu d'energia hà righjuntu 50%.

Altre tecnulugia

Oghje, ci sò trè spazii chì u sviluppu aiutarà à fà i centri di dati più efficaci: l'usu di processori multi-core, sistemi di rinfrescamentu integrati è rinfrescante à u livellu di chip.

I pruduttori di l'informatica crede chì i prucessori multi-core, cumpiendu più tarei in un periudu di tempu più brevi, riduceranu u cunsumu d'energia di u servitore da 40%. Un esempiu di l'efficacità di un sistema di raffreddamentu integratu hè a suluzione CoolFrame da Egenera è Emerson Network Power. Piglia l'aria calda chì esce da i servitori, rinfriscà è u "titta" in a stanza, riducendu cusì a carica nantu à u sistema principale da 23%.

Cuncirnendu tecnulugia chip cooling, permette u calore per esse trasferitu direttamente da i punti caldi di u servitore, cum'è unità di trasfurmazioni cintrali, unità di trasfurmazioni grafiche è moduli di memoria, in l'aria ambientale di u rack o fora di a sala di a macchina.

L'aumentu di l'efficienza energetica hè diventata una vera tendenza oghje, chì ùn hè micca surprisante, datu u voluminu di cunsumu di i centri di dati: 25-40% di tutte e spese operative venenu da u pagamentu di l'electricità. Ma u prublema principali hè chì ogni kilowatt-ora cunsumatu da l'equipaggiu IT hè cunvertitu in calore, chì hè poi sguassatu da l'equipaggiu di rinfrescamentu intensivu d'energia. Dunque, in i prossimi anni, a riduzione di u cunsumu energeticu di i centri di dati ùn cesserà di esse pertinenti - più è più novi modi per aumentà l'efficienza energetica di i centri di dati.

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Source: www.habr.com

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