Hoy en día, se gasta mucha electricidad para garantizar el funcionamiento eficiente de los centros de datos. En 2013, sólo los centros de datos de EE. UU. estaban alrededor de 91 mil millones de kilovatios-hora de energía, equivalente a la producción anual de 34 grandes centrales eléctricas alimentadas con carbón.
La electricidad sigue siendo uno de los principales gastos de las empresas propietarias de centros de datos, por lo que intentan eficiencia de la infraestructura informática. Para ello se utilizan diversas soluciones técnicas, de algunas de las cuales hablaremos hoy.
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Virtualización
Cuando se trata de mejorar la eficiencia energética, la virtualización tiene varias ventajas convincentes. En primer lugar, consolidar los servicios existentes en menos servidores de hardware permite ahorrar en el mantenimiento del hardware, lo que significa menores costos de refrigeración, energía y espacio. En segundo lugar, la virtualización le permite optimizar el uso de los recursos de hardware y de manera flexible. poder virtual justo en el proceso de trabajo.
NRDC y Anthesis celebraron una reunión conjunta y descubrió que reemplazando 3100 servidores con 150 hosts virtuales, los costos de energía podrían reducirse en 2,1 millones de dólares al año. La organización objeto de interés ahorró en mantenimiento y compra de equipos, redujo el personal de administradores de sistemas, recibió una garantía de recuperación de datos en caso de cualquier problema y se libró de la necesidad de construir otro centro de datos.
Segun los resultados Gartner, en 2016 el nivel de virtualización de muchas empresas superará el 75% y el mercado en sí estará valorado en 5,6 millones de dólares, pero hay ciertos factores que frenan la adopción generalizada de la virtualización. Una de las razones principales sigue siendo la dificultad de "reconstruir" los centros de datos a un nuevo modelo operativo, ya que los costos de esto a menudo superan los beneficios potenciales.
Sistemas de gestión de energía.
Estos sistemas permiten aumentar la eficiencia energética del sistema de refrigeración o reducir el consumo de energía de los equipos informáticos, lo que en última instancia conduce a una minimización de costes. En este caso, un especial , que monitorea la actividad del servidor, el consumo de energía y el costo, redistribuyendo automáticamente la carga e incluso apagando el equipo.
Un tipo de software de gestión de energía son los sistemas de gestión de infraestructura de centros de datos (DCIM), que se utilizan para monitorear, analizar y predecir la eficiencia energética de diversos equipos. La mayoría de las herramientas DCIM no se utilizan para monitorear directamente el consumo de energía de TI y otros equipos, pero muchos sistemas vienen con calculadoras PUE (Efectividad del uso de energía). Según Intel y Dell DCIM, estas soluciones 53% de los gerentes de TI.
Hoy en día, la mayoría del hardware ya está diseñado para ser energéticamente eficiente, pero la compra de hardware a menudo pone más énfasis en el precio inicial o el rendimiento que en el costo total de propiedad, dejando que el hardware energéticamente eficiente permanezca. . Además de reducir las facturas de energía, dichos equipos también la cantidad de emisiones de CO2 a la atmósfera.
Compresión de datos
También existen enfoques menos obvios para mejorar la eficiencia energética de los centros de datos, por ejemplo, reduciendo la cantidad de datos almacenados. Comprimir datos poco utilizados Ahorra hasta un 30% de energía, incluso teniendo en cuenta que también se consumen recursos para la compresión y descompresión. La deduplicación de datos puede arrojar un resultado aún más atractivo: entre un 40% y un 50%. Vale la pena señalar que el uso de almacenamiento de bajo consumo de energía para datos "fríos" también ayuda a reducir el consumo de energía.
Deshabilitar servidores zombies
Uno de los problemas que conduce al consumo energético ineficiente en los centros de datos es el equipo inactivo. Expertos que algunas empresas no pueden estimar de manera realista la cantidad de recursos necesarios, mientras que otras compran capacidad de servidor con la vista puesta en el futuro. Como resultado, casi el 30% de los servidores están inactivos, consumiendo 30 mil millones de dólares en energía al año.
Al mismo tiempo, según el estudio, los administradores de TI identifique del 15 al 30% de los servidores instalados, pero no descarte el equipo por temor a las posibles consecuencias. Sólo el 14% de los encuestados mantenía registros de los servidores no utilizados y conocía su número aproximado.
Una opción para solucionar este problema es utilizar nubes públicas con un modelo de pago por uso, cuando la empresa paga sólo por la capacidad realmente utilizada. Muchas empresas ya utilizan este plan, y el propietario del centro de datos de Aligned Energy en Plano, Texas, afirma que permite a los clientes ahorrar entre un 30 y un 50 % al año.
Control climático del centro de datos
Sobre la eficiencia energética del centro de datos Microclima de la habitación en la que se encuentra el equipo. Para que las unidades de refrigeración funcionen de forma eficiente, es necesario minimizar las pérdidas de frío aislando la sala del centro de datos del entorno externo y evitando la transferencia de calor a través de las paredes, el techo y el suelo. Una excelente manera es la barrera de vapor, que también regula el nivel de humedad en la habitación.
Una humedad demasiado alta puede provocar diversos errores en el funcionamiento del equipo, mayor desgaste y corrosión, mientras que una humedad demasiado baja puede provocar descargas electrostáticas. determina el nivel óptimo de humedad relativa para un centro de datos en el rango del 40 al 55%.
La distribución eficiente del flujo de aire también puede ahorrar entre un 20 y un 25 % del consumo de energía. Esto ayudará a la ubicación correcta de los bastidores de equipos: dividir las salas de computadoras del centro de datos en pasillos "fríos" y "calientes". En este caso, es necesario asegurar el aislamiento de los pasillos: instalar placas perforadas en los lugares necesarios y utilizar paneles ciegos entre las filas de servidores para evitar que se mezclen los flujos de aire.
También vale la pena considerar no solo la ubicación del equipo, sino también la ubicación del sistema climático. Al dividir la sala en pasillos "fríos" y "calientes", los acondicionadores de aire deben instalarse perpendiculares a los flujos de aire caliente para evitar que este último penetre en el pasillo con aire frío.
Un aspecto igualmente importante de la gestión térmica eficaz en un centro de datos es la ubicación de cables, que pueden obstruir el flujo de aire, reducir la presión estática y reducir la eficiencia de refrigeración de los equipos de TI. La situación se puede corregir acercando las bandejas portacables de debajo del suelo elevado al techo.
Refrigeración natural y líquida.
Una excelente alternativa a los sistemas de control climático dedicados es el enfriamiento natural, que se puede utilizar durante las estaciones frías. Hoy en día, la tecnología permite pasar al uso de un economizador cuando el clima lo permite. Según un estudio de Battelle Laboratories, el freecooling reduce los costes energéticos del centro de datos en un 13%.
Hay dos tipos de economizadores: los que utilizan sólo aire seco y los que utilizan riego adicional cuando el aire no se enfría lo suficiente. Algunos sistemas pueden combinar diferentes tipos de economizadores para formar sistemas de enfriamiento de múltiples niveles.
Pero los sistemas de refrigeración por aire suelen ser ineficaces debido a la mezcla de los flujos de aire o a la imposibilidad de utilizar el exceso de calor eliminado. Además, la instalación de este tipo de sistemas suele conllevar costes adicionales en filtros de aire y un control constante.
Muchos expertos creen que la refrigeración líquida hace mejor su trabajo. El representante del proveedor danés Asetek, especializado en la creación de sistemas de refrigeración líquida para servidores, John Hamill, ese líquido es aproximadamente 4 mil veces más eficiente en términos de almacenamiento y transferencia de calor que el aire. Y durante un experimento realizado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en colaboración con la American Power Conversion Corporation y el Silicon Valley Leadership Group, , que gracias al uso de refrigeración líquida y suministro de agua desde la torre de refrigeración, en algunos casos, el ahorro energético alcanzó el 50%.
Otras tecnologías
Hoy en día, existen tres áreas cuyo desarrollo ayudará a que los centros de datos sean más eficientes: el uso de procesadores multinúcleo, sistemas de refrigeración integrados y refrigeración a nivel de chip.
Los fabricantes de computadoras creen que los procesadores multinúcleo, al completar más tareas en menos tiempo, reducirán el consumo de energía del servidor en un 40%. Un ejemplo de la eficacia de un sistema de refrigeración integrado es la solución CoolFrame de Egenera y Emerson Network Power. Toma el aire caliente que sale de los servidores, lo enfría y lo "arroja" a la habitación, reduciendo así la carga del sistema principal en un 23%.
con respecto a enfriamiento del chip, permite que el calor se transfiera directamente desde los puntos calientes del servidor, como unidades centrales de procesamiento, unidades de procesamiento de gráficos y módulos de memoria, al aire ambiente del bastidor o fuera de la sala de computadoras.
El aumento de la eficiencia energética se ha convertido hoy en día en una verdadera tendencia, lo cual no es sorprendente, dado el volumen de consumo de los centros de datos: entre el 25% y el 40% de todos los gastos operativos provienen del pago de las facturas de electricidad. Pero el principal problema es que cada kilovatio-hora consumido por los equipos de TI se convierte en calor, que luego se elimina mediante equipos de refrigeración que consumen mucha energía. Por lo tanto, en los próximos años, reducir el consumo de energía de los centros de datos no dejará de ser relevante: aparecerán cada vez más formas nuevas de aumentar la eficiencia energética de los centros de datos.
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Fuente: habr.com