Los centros de datos consumen entre el 3% y el 5% de la electricidad mundial y en algunos países, como China, esta cifra alcanza el 7%. Los centros de datos necesitan electricidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana para que sus equipos funcionen sin problemas. Como resultado, el funcionamiento del centro de datos provoca emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera y, en términos del nivel de impacto negativo en el medio ambiente, se pueden comparar con los viajes en avión. Recopilamos las últimas investigaciones para descubrir cómo los centros de datos afectan el medio ambiente, si se puede cambiar y si existen iniciativas similares en Rusia.
Según este último En Supermicro, los centros de datos ecológicos que implementan soluciones ecológicas podrían reducir su impacto ambiental en un 80%. Y la electricidad ahorrada permitirá mantener encendidos todos los casinos de Las Vegas durante 37 años. Pero por el momento sólo el 12% de los centros de datos del mundo pueden considerarse "verdes".
basado en una encuesta realizada a 5000 representantes de la industria de TI. Resultó que el 86% de los encuestados en general no piensa en el impacto de los centros de datos en el medio ambiente. Y sólo el 15% de los administradores de centros de datos están preocupados por la responsabilidad social y la evaluación de la eficiencia energética de una empresa. En general, la industria se está centrando en objetivos relacionados con garantizar la tolerancia a fallos de funcionamiento, en lugar de en la eficiencia energética. Aunque es beneficioso para los centros de datos centrarse en esto último: la empresa promedio puede ahorrar hasta 38 millones de dólares en recursos energéticos.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) es una métrica para evaluar la eficiencia energética de un centro de datos. La medida fue aprobada por los miembros del consorcio The Green Grid en 2007. PUE refleja la relación entre la energía eléctrica consumida por el centro de datos y la energía consumida directamente por el equipo del centro de datos. Entonces, si el centro de datos recibe 10 MW de potencia de la red y todos los equipos se "mantienen" en 5 MW, el indicador PUE será 2. Si la "brecha" en las lecturas disminuye y la mayor parte de la electricidad llega al equipo , el coeficiente tenderá a que el indicador ideal sea uno.
En el informe de agosto de la Encuesta global sobre centros de datos del Uptime Institute (entre los encuestados, 900 operadores de centros de datos), el índice PUE global promedio en el nivel de 1,59. En general, la tasa ha fluctuado a este nivel desde 2013. A modo de comparación, en 2013 el PUE fue de 1,65, en 2018 fue de 1 y en 58 fue de 2019.
Si bien la puntuación PUE no es lo suficientemente justa para comparar diferentes centros de datos y geografías, Uptime Institute compila dichas tablas de comparación.
La comparación es injusta debido a que algunos centros de datos se encuentran en las peores condiciones climáticas. Por lo tanto, para enfriar un centro de datos condicional en África, se necesita mucha más electricidad que un centro de datos ubicado en el norte de Europa.
Lógicamente, los centros de datos con mayor ineficiencia energética se encuentran en América Latina, África, Medio Oriente y partes de la región de Asia y el Pacífico. Europa y la región que une a Estados Unidos y Canadá se convirtieron en las más "ejemplares" en términos de PUE. Por cierto, en estos países hay más encuestados: 95 y 92 proveedores de centros de datos, respectivamente.
El estudio también evaluó los centros de datos en Rusia y los países de la CEI. Es cierto que solo 9 encuestados participaron en la encuesta. El PUE de los centros de datos nacionales y "vecinos" fue de 1,6.
Cómo reducir el PUE
Enfriamiento natural
según , alrededor del 40% de toda la energía consumida por los centros de datos se destina al funcionamiento de sistemas de refrigeración artificial. La implementación del free-cooling (free-cooling) ayuda a reducir significativamente los costes. Con un sistema de este tipo, el aire exterior se filtra, calienta o enfría y luego se introduce en las salas de servidores. El aire caliente "agotado" se expulsa o se mezcla parcialmente, si es necesario, con el flujo entrante.
En el caso del freecooling, el clima es de gran importancia. Cuanto más adecuada sea la temperatura del aire exterior para la sala del centro de datos, menos energía se necesitará para llevarla a la "condición" deseada.
Además, el centro de datos puede ubicarse cerca de un depósito; en este caso, el agua que contiene se puede utilizar para enfriar el centro de datos. Por cierto, según las previsiones de Stratistics MRC, en 2023 el valor de mercado de las tecnologías de refrigeración líquida alcanzará los 4,55 mil millones de dólares, entre sus tipos se encuentran la refrigeración por inmersión (inmersión de los equipos en aceite de inmersión), la refrigeración adiabática (basada en la tecnología de evaporación, utilizada en Centro de datos de Facebook), intercambiador de calor (el refrigerante de la temperatura requerida llega directamente al rack del equipo, eliminando el exceso de calor).
Monitoreo y reemplazo oportuno de equipos.
El uso correcto de las capacidades disponibles en el centro de datos también ayudará a mejorar la eficiencia energética. Los servidores ya comprados deben funcionar para las tareas de los clientes o no consumir energía durante el tiempo de inactividad. Una forma de controlar la situación es utilizar software de gestión de infraestructura. Por ejemplo, el sistema de gestión de infraestructura del centro de datos (DCIM). Dicho software redistribuye automáticamente la carga en los servidores, apaga los dispositivos inactivos y hace recomendaciones sobre la velocidad de los ventiladores de refrigeración (nuevamente, para ahorrar energía debido al enfriamiento excesivo).
Una parte importante para mejorar la eficiencia energética de un centro de datos es la actualización oportuna de los equipos. Un servidor obsoleto suele ser inferior en rendimiento e intensidad de recursos a una nueva generación. Por lo tanto, para reducir el PUE, se recomienda actualizar el equipo con la mayor frecuencia posible; algunas empresas lo hacen todos los años. Según una investigación de Supermicro: los ciclos de actualización de hardware optimizados pueden reducir los desechos electrónicos en más de un 80 % y mejorar el rendimiento del centro de datos en un 15 %.
También hay formas de optimizar el ecosistema del centro de datos sin costes significativos. Por lo tanto, puede cerrar espacios en los gabinetes de servidores para evitar fugas de aire frío, aislar pasillos fríos o calientes, mover un servidor muy cargado a una parte más fría del centro de datos, etc.
Menos servidores físicos, más máquinas virtuales
VMware ha calculado que pasar a servidores virtuales reduce el consumo de energía en un 80% en algunos casos. Esto se debe a que colocar más servidores virtuales en menos máquinas físicas reduce lógicamente los costos de mantenimiento de hardware, refrigeración y energía.
Las empresas NRDC y Anthesis demostraron que reemplazar 3 servidores con 000 máquinas virtuales ahorra 150 millones de dólares en electricidad.
Entre otras cosas, la virtualización permite reasignar y aumentar los recursos virtuales (procesadores, memoria, almacenamiento) en el proceso. Por lo tanto, la electricidad sólo se utiliza para garantizar el funcionamiento, excluyendo el coste de los equipos inactivos.
Por supuesto, también se pueden elegir fuentes de energía alternativas para mejorar la eficiencia energética. Para ello, algunos centros de datos utilizan paneles solares y generadores eólicos. Sin embargo, se trata de proyectos bastante caros que sólo las grandes empresas pueden afrontar.
Verdes en la práctica
Número de centros de datos en el mundo de 500 en 000 a más de 2012 millones. Su consumo de electricidad se duplica cada cuatro años. La generación de electricidad que necesitan los centros de datos está directamente relacionada con la cantidad de emisiones de carbono que resultan de la quema de combustibles fósiles.
Científicos de la Universidad Abierta de Gran Bretaña que los centros de datos producen el 2% de las emisiones de CO2 del mundo. Esto es aproximadamente lo mismo que las aerolíneas más grandes del mundo. En 2019, las centrales eléctricas emitieron 44 millones de toneladas de CO₂ para alimentar 2018 centros de datos en China, según un estudio de GreenPeace de 99.
Los principales líderes mundiales como Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft se responsabilizan del impacto negativo en la naturaleza y tratan de reducirlo utilizando tecnologías "verdes". Así, el director general de Microsoft, Satya Nadella, habló sobre la intención de la empresa de alcanzar un nivel negativo de emisiones de carbono para 2030 y eliminar por completo las consecuencias de las emisiones para 2050, desde que se fundó la empresa en 1975.
Estos gigantes empresariales, sin embargo, tienen recursos suficientes para implementar sus planes. En el texto mencionaremos varios centros de datos “verdes” menos conocidos.
gorila
El centro de datos, ubicado en el municipio de Ballengen (Noruega), se posiciona como un centro de datos que funciona con energía 100% renovable. Así, para garantizar el funcionamiento del equipo, se utiliza agua para enfriar los servidores, generadores de agua y energía eólica. Para 2027, el centro de datos prevé superar los 1000 MW de capacidad eléctrica. Ahora Kolos ahorra el 60% de la electricidad.
Datos de próxima generación
El centro de datos británico presta servicios a empresas como el holding de telecomunicaciones BT Group, IBM, Logica y otras. En 2014, NGD afirmó haber alcanzado su PUE ideal de uno. Los paneles solares ubicados en el techo del centro de datos acercaron la máxima eficiencia energética del centro de datos. Sin embargo, los expertos cuestionaron entonces el resultado un tanto utópico.
Fuerte Knox suizo
Este centro de datos es una especie de proyecto tipo loft. El centro de datos “creció” en el lugar de un antiguo búnker de la Guerra Fría construido por el ejército suizo en caso de un conflicto nuclear. Además de que el centro de datos, en realidad, no ocupa espacio en la superficie del planeta, también utiliza agua glacial de un lago subterráneo en los sistemas de refrigeración. Gracias a esto, la temperatura del sistema de refrigeración se mantiene en 8 grados centígrados.
Equinix AM3
El centro de datos, ubicado en Ámsterdam, utiliza torres de enfriamiento de almacenamiento de energía térmica Aquifer en su infraestructura. Su aire fresco reduce la temperatura de los pasillos calientes. Además, en el centro de datos se utilizan sistemas de refrigeración líquida y el agua calentada residual se utiliza para calentar la Universidad de Ámsterdam.
¿Qué hay en Rusia?
Estudio CNews reveló un aumento en el número de racks en los mayores proveedores de servicios de centros de datos de Rusia. En 2019, el crecimiento fue del 10% (hasta 36,5 mil), y en 2020 el número de estanterías puede aumentar otro 20%. Los proveedores de centros de datos prometen establecer un récord y ofrecer a los clientes 6961 racks más este año.
En CNews, la eficiencia energética de las soluciones y equipos utilizados para garantizar la operatividad del centro de datos se encuentra en un nivel muy bajo: 1 W de potencia útil representa hasta el 50% de los costos no relacionados con la producción.
Sin embargo, los centros de datos rusos están motivados para reducir el PUE. Sin embargo, el motor del progreso para muchos proveedores no es la protección ambiental y la responsabilidad social, sino los beneficios económicos. Un enfoque irracional del consumo de energía cuesta dinero.
A nivel estatal, no existen normas medioambientales relativas al funcionamiento del centro de datos, ni incentivos económicos para quienes implementen iniciativas "verdes". Por tanto, en Rusia sigue siendo responsabilidad personal de los centros de datos.
Las formas más habituales de demostrar la conciencia ecológica de los centros de datos domésticos:
- Transición a métodos de equipos de refrigeración más eficientes energéticamente (sistemas de refrigeración gratuita y refrigeración líquida);
- Eliminación de equipos y residuos indirectos de centros de datos;
- Compensación por el impacto negativo de los centros de datos en la naturaleza mediante la participación en campañas medioambientales y la inversión en proyectos ecológicos.
Kirill Malevanov, director técnico, Selectel
Hoy en día, el PUE de los centros de datos de Selectel es 1,25 (Dubrovka DC en la región de Leningrado) y 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC en Moscú). Controlamos la proporción y nos esforzamos por utilizar soluciones más eficientes energéticamente para refrigeración, iluminación y otros aspectos del trabajo. Los servidores modernos ahora consumen aproximadamente la misma cantidad de energía, no tiene sentido llegar a los extremos y luchar por 10W. Sin embargo, en términos de equipamiento que garantiza el funcionamiento de los centros de datos, el enfoque está cambiando: también estamos analizando los indicadores de eficiencia energética.
Si hablamos de reciclaje, aquí Selectel ha firmado acuerdos con varias empresas involucradas en el reciclaje de equipos. No solo se desechan los servidores, sino también muchas otras cosas: baterías de sistemas de alimentación ininterrumpida, etilenglicol de sistemas de refrigeración. Recolectamos y reciclamos incluso el papel usado, material de embalaje de los equipos que llegan a nuestros centros de datos.
Seleсtel fue más allá y lanzó el programa Green Selectel. Ahora la empresa plantará un árbol anualmente por cada servidor que se ejecute en sus centros de datos. La primera plantación masiva de bosques la empresa llevó a cabo el 19 de septiembre en las regiones de Moscú y Leningrado. En total se plantaron 20 árboles que en el futuro podrán producir hasta 000 de litros de oxígeno al año. Las acciones no terminarán ahí, los planes son implementar iniciativas "verdes" durante todo el año. Podrás enterarte de nuevas promociones en la página web. y .
Fuente: habr.com