Heddiw, mae llawer o drydan yn cael ei wario i sicrhau gweithrediad effeithlon canolfannau data. Yn 2013, dim ond canolfannau data yr Unol Daleithiau oedd tua 91 biliwn cilowat-awr o ynni, sy'n hafal i allbwn blynyddol 34 o weithfeydd pŵer glo mawr.
Mae trydan yn parhau i fod yn un o'r prif eitemau cost i gwmnïau sy'n berchen ar ganolfannau data, a dyna pam eu bod yn ceisio gwneud hynny effeithlonrwydd y seilwaith cyfrifiadurol. Ar gyfer hyn, defnyddir atebion technegol amrywiol, y byddwn yn siarad amdanynt heddiw am rai ohonynt.
/ llun
Rhithwiroli
O ran gwella effeithlonrwydd ynni, mae gan rithwiroli nifer o fanteision cymhellol. Yn gyntaf, mae cyfuno gwasanaethau presennol â llai o weinyddion caledwedd yn caniatáu arbedion ar gynnal a chadw caledwedd, sy'n golygu costau oeri, pŵer a gofod is. Yn ail, mae rhithwiroli yn caniatáu ichi wneud y defnydd gorau o adnoddau caledwedd ac yn hyblyg pŵer rhithwir yn iawn yn y broses o weithio.
Cynhaliodd NRDC ac Anthesis ar y cyd a chanfuwyd, trwy ddisodli 3100 o weinyddion â 150 o westeion rhithwir, y gellid lleihau costau ynni gan $2,1 miliwn y flwyddyn. Arbedodd y sefydliad a oedd yn destun diddordeb ar gynnal a chadw a phrynu offer, lleihau staff gweinyddwyr system, derbyn gwarant adfer data rhag ofn y byddai unrhyw broblemau a chael gwared ar yr angen i adeiladu canolfan ddata arall.
Yn ôl y canlyniadau Gartner, yn 2016, bydd lefel rhithwiroli llawer o gwmnïau yn fwy na 75%, a bydd y farchnad ei hun yn cael ei brisio ar $ 5,6 biliwn, Fodd bynnag, mae rhai ffactorau sy'n atal mabwysiadu rhithwiroli yn eang. Un o'r prif resymau o hyd yw'r anhawster o “ailadeiladu” canolfannau data i fodel gweithredu newydd, gan fod costau hyn yn aml yn fwy na'r buddion posibl.
Systemau rheoli ynni
Mae systemau o'r fath yn ei gwneud hi'n bosibl cynyddu effeithlonrwydd ynni'r system oeri neu leihau'r defnydd o ynni o offer TG, sydd yn y pen draw yn arwain at leihau costau. Yn yr achos hwn, arbennig , sy'n monitro gweithgaredd gweinyddwr, defnydd o ynni a chost, yn ailddosbarthu'r llwyth yn awtomatig a hyd yn oed yn diffodd yr offer.
Un math o feddalwedd rheoli ynni yw systemau rheoli seilwaith canolfan ddata (DCIM), a ddefnyddir i fonitro, dadansoddi a rhagweld effeithlonrwydd ynni amrywiol offer. Ni ddefnyddir y rhan fwyaf o offer DCIM i fonitro defnydd pŵer offer TG ac offer arall yn uniongyrchol, ond daw llawer o systemau gyda chyfrifianellau PUE (Power Usage Effectiveness). Yn ôl Intel a Dell DCIM, atebion o'r fath 53% o reolwyr TG.
Mae'r rhan fwyaf o galedwedd heddiw eisoes wedi'i gynllunio i fod yn ynni-effeithlon, ond mae prynu caledwedd yn aml yn rhoi mwy o bwyslais ar bris neu berfformiad cychwynnol yn hytrach na chyfanswm cost perchnogaeth, gan adael caledwedd ynni-effeithlon i aros. . Yn ogystal â lleihau biliau ynni, offer o'r fath hefyd faint o allyriadau CO2 i'r atmosffer.
Cywasgu data
Mae yna hefyd ddulliau llai amlwg o wella effeithlonrwydd ynni canolfannau data, er enghraifft, lleihau faint o ddata sy'n cael ei storio. Cywasgu data a ddefnyddir yn anaml arbed hyd at 30% o ynni, hyd yn oed gan gymryd i ystyriaeth y ffaith bod adnoddau hefyd yn cael eu defnyddio ar gyfer cywasgu a datgywasgiad. Gall diffyg dyblygu data ddangos canlyniad hyd yn oed yn fwy deniadol – 40–50%. Mae'n werth nodi bod y defnydd o storfa pŵer isel ar gyfer data “oer” hefyd yn helpu i leihau'r defnydd o bŵer.
Analluogi gweinyddwyr zombie
Un o'r problemau sy'n arwain at ddefnydd aneffeithlon o ynni mewn canolfannau data yw offer segur. Arbenigwyr na all rhai cwmnïau amcangyfrif yn realistig faint o adnoddau sydd eu hangen, tra bod eraill yn prynu capasiti gweinyddwyr gyda golwg ar y dyfodol. O ganlyniad, mae bron i 30% o weinyddion yn segur, gan ddefnyddio $30 biliwn mewn ynni y flwyddyn.
Ar yr un pryd, yn ôl yr astudiaeth, rheolwyr TG nodi rhwng 15 a 30% o weinyddion gosod, ond peidiwch â dileu'r offer, gan ofni'r canlyniadau posibl. Dim ond 14% o ymatebwyr oedd yn cadw cofnodion o weinyddion nas defnyddiwyd ac yn gwybod eu nifer yn fras.
Un opsiwn i ddatrys y broblem hon yw defnyddio cymylau cyhoeddus gyda model talu talu-wrth-fynd, pan fydd y cwmni'n talu am y capasiti a ddefnyddir mewn gwirionedd yn unig. Mae llawer o gwmnïau eisoes yn defnyddio'r cynllun hwn, ac mae perchennog canolfan ddata Aligned Energy yn Plano, Texas, yn honni ei fod yn caniatáu i gwsmeriaid arbed 30 i 50% y flwyddyn.
Rheoli hinsawdd canolfan ddata
Ar effeithlonrwydd ynni canolfan ddata microhinsawdd yr ystafell y mae'r offer wedi'i leoli ynddi. Er mwyn i unedau oeri weithredu'n effeithlon, mae angen lleihau colledion oerfel trwy ynysu ystafell y ganolfan ddata o'r amgylchedd allanol ac atal trosglwyddo gwres trwy'r waliau, y nenfwd a'r llawr. Ffordd wych yw rhwystr anwedd, sydd hefyd yn rheoleiddio lefel y lleithder yn yr ystafell.
Gall lleithder sy'n rhy uchel arwain at wallau amrywiol yng ngweithrediad offer, mwy o draul a chorydiad, tra gall lleithder rhy isel arwain at ollyngiadau electrostatig. yn pennu'r lefel optimaidd o leithder cymharol ar gyfer canolfan ddata yn yr ystod o 40 i 55%.
Gall dosbarthiad llif aer effeithlon hefyd arbed 20-25% o'r defnydd o ynni. Bydd gosod raciau offer yn gywir yn helpu gyda hyn: rhannu ystafelloedd cyfrifiaduron y ganolfan ddata yn goridorau “oer” a “phoeth”. Yn yr achos hwn, mae angen sicrhau inswleiddio'r coridorau: gosodwch blatiau tyllog yn y mannau angenrheidiol a defnyddiwch baneli gwag rhwng rhesi o weinyddion i atal cymysgu llif aer.
Mae hefyd yn werth ystyried nid yn unig lleoliad yr offer, ond hefyd lleoliad y system hinsawdd. Wrth rannu'r neuadd yn goridorau “oer” a “phoeth”, dylid gosod cyflyrwyr aer yn berpendicwlar i'r llif aer poeth i atal yr olaf rhag treiddio i'r coridor ag aer oer.
Agwedd yr un mor bwysig ar reolaeth thermol effeithiol mewn canolfan ddata yw gosod gwifrau, a all rwystro llif aer, lleihau pwysau statig a lleihau effeithlonrwydd oeri offer TG. Gellir cywiro'r sefyllfa trwy symud yr hambyrddau cebl o dan y llawr uchel yn agosach at y nenfwd.
Oeri naturiol a hylif
Dewis arall gwych yn lle systemau rheoli hinsawdd pwrpasol yw oeri naturiol, y gellir ei ddefnyddio yn ystod tymhorau oer. Heddiw, mae technoleg yn ei gwneud hi'n bosibl newid i ddefnyddio economizer pan fydd y tywydd yn caniatáu. Yn ôl astudiaeth gan Battelle Laboratories, mae oeri am ddim yn lleihau costau ynni canolfan ddata 13%.
Mae dau fath o economizers: y rhai sy'n defnyddio aer sych yn unig, a'r rhai sy'n defnyddio dyfrhau ychwanegol pan nad yw'r aer wedi'i oeri'n ddigonol. Gall rhai systemau gyfuno gwahanol fathau o economizers i ffurfio systemau oeri aml-lefel.
Ond mae systemau oeri aer yn aml yn aneffeithiol oherwydd cymysgu llif aer neu'r anallu i ddefnyddio'r gwres gormodol a dynnwyd. Yn ogystal, mae gosod systemau o'r fath yn aml yn golygu costau ychwanegol ar gyfer hidlwyr aer a monitro cyson.
Mae llawer o arbenigwyr yn credu bod oeri hylif yn gwneud ei waith yn well. Cynrychiolydd y gwerthwr o Ddenmarc Asetek, sy'n arbenigo mewn creu systemau oeri hylif ar gyfer gweinyddwyr, John Hamill, mae'r hylif hwnnw tua 4 mil gwaith yn fwy effeithlon o ran storio a throsglwyddo gwres nag aer. Ac yn ystod arbrawf a gynhaliwyd gan Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley mewn cydweithrediad â'r American Power Conversion Corporation a Grŵp Arweinyddiaeth Silicon Valley, , diolch i'r defnydd o oeri hylif a chyflenwad dŵr o'r tŵr oeri, mewn rhai achosion, cyrhaeddodd arbedion ynni 50%.
Technolegau eraill
Heddiw, mae yna dri maes y bydd eu datblygiad yn helpu i wneud canolfannau data yn fwy effeithlon: defnyddio proseswyr aml-graidd, systemau oeri integredig ac oeri ar y lefel sglodion.
Mae gweithgynhyrchwyr cyfrifiaduron yn credu y bydd proseswyr aml-graidd, trwy gwblhau mwy o dasgau mewn cyfnod byrrach o amser, yn lleihau'r defnydd o ynni gweinyddwyr 40%. Enghraifft o effeithiolrwydd system oeri integredig yw datrysiad CoolFrame gan Egenera ac Emerson Network Power. Mae'n cymryd yr aer poeth sy'n dod allan o'r gweinyddwyr, yn ei oeri ac yn ei “daflu” i'r ystafell, gan leihau'r llwyth ar y brif system 23%.
O ran oeri sglodion, mae'n caniatáu i wres gael ei drosglwyddo'n uniongyrchol o fannau poeth y gweinydd, megis unedau prosesu canolog, unedau prosesu graffeg, a modiwlau cof, i aer amgylchynol y rac neu y tu allan i'r ystafell gyfrifiaduron.
Mae cynyddu effeithlonrwydd ynni wedi dod yn duedd wirioneddol heddiw, nad yw'n syndod, o ystyried nifer y defnydd o ganolfannau data: daw 25-40% o'r holl gostau gweithredu o dalu biliau trydan. Ond y brif broblem yw bod pob cilowat-awr a ddefnyddir gan offer TG yn cael ei drawsnewid yn wres, sydd wedyn yn cael ei dynnu gan offer oeri ynni-ddwys. Felly, yn y blynyddoedd i ddod, ni fydd lleihau defnydd ynni canolfannau data yn peidio â bod yn berthnasol - bydd mwy a mwy o ffyrdd newydd o gynyddu effeithlonrwydd ynni canolfannau data yn ymddangos.
Deunyddiau eraill o'n blog ar Habré:
Ffynhonnell: hab.com