Andmekeskused tarbivad 3-5% maailma elektrist ja mõnes riigis, näiteks Hiinas, ulatub see näitaja 7%ni. Andmekeskused vajavad 24/7 elektrit, et nende seadmed töötaksid sujuvalt. Selle tulemusena provotseerib andmekeskuse töö kasvuhoonegaaside heitkoguseid atmosfääri ning negatiivse keskkonnamõju taseme poolest võib neid võrrelda lennureisidega. Kogusime uusimaid uuringuid, et selgitada välja, kuidas andmekeskused keskkonda mõjutavad, kas seda on võimalik muuta ja kas Venemaal on sarnaseid algatusi.
Viimase järgi Supermicros suudaksid keskkonnateadlikud andmekeskused, mis rakendavad rohelisi lahendusi, vähendada oma keskkonnamõju 80%. Ja säästetud elekter hoiab kõiki Las Vegase kasiinosid valgustatud 37 aastat. Kuid hetkel saab "rohelisteks" nimetada vaid 12% maailma andmekeskustest.
5000 IT-valdkonna esindaja küsitluse põhjal. Selgus, et 86% vastajatest üldiselt ei mõtle andmekeskuste mõjule keskkonnale. Ja ainult 15% andmekeskuste juhtidest hoolib sotsiaalsest vastutusest ja ettevõtte energiatõhususe hindamisest. Üldiselt keskendub tööstus pigem eesmärkidele, mis on seotud töö tõrketaluvuse tagamisega, mitte energiatõhususega. Kuigi andmekeskustel on kasulik keskenduda viimasele: keskmine ettevõte võib energiaressursside pealt säästa kuni 38 miljonit dollarit.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) on andmekeskuse energiatõhususe hindamise mõõdik. The Green Grid konsortsiumi liikmed kiitsid meetme heaks 2007. aastal. PUE kajastab andmekeskuse tarbitud elektrienergia ja andmekeskuse seadmete poolt otse tarbitava energia suhet. Seega, kui andmekeskus saab võrgust 10 MW võimsust ja kõik seadmed “hoidvad” 5 MW juures, on PUE indikaator 2. Kui näitude “vahe” väheneb ja suurem osa elektrist jõuab seadmeteni , koefitsient kaldub ideaalseks näitajaks on üks.
Uptime Institute'i globaalse andmekeskuse uuringu augusti aruandes (vastanute hulgas – 900 andmekeskuse operaatorit) on keskmine globaalne PUE suhe tasemel 1,59. Üldiselt on määr sellel tasemel kõikunud alates 2013. aastast. Võrdluseks, 2013. aastal oli PUE 1,65, 2018. aastal 1 ja 58. aastal 2019.
Kuigi PUE skoor ei ole piisavalt õiglane, et võrrelda erinevaid andmekeskusi ja geograafiaid, koostab Uptime Institute sellised võrdlustabelid.
Võrdlus on ebaõiglane, kuna mõned andmekeskused on kõige halvemates kliimatingimustes. Seega on Aafrika tingimusliku andmekeskuse jahutamiseks vaja palju rohkem elektrit kui Põhja-Euroopas asuvas andmekeskuses.
Loogiliselt on kõige energiatõhusamad andmekeskused Ladina-Ameerikas, Aafrikas, Lähis-Idas ning Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna osades. Euroopa ning USA-d ja Kanadat ühendav piirkond kujunes PUE poolest kõige „eeskujulikumaks“. Muide, nendes riikides on vastajaid rohkem - vastavalt 95 ja 92 andmekeskuse pakkujat.
Uuringus hinnati ka andmekeskusi Venemaal ja SRÜ riikides. Tõsi, küsitluses osales vaid 9 vastajat. Kodumaiste ja "naaberriikide" andmekeskuste PUE oli 1,6.
Kuidas PUE-d alandada
Looduslik jahutus
Vastavalt , umbes 40% kogu andmekeskuste tarbitavast energiast läheb kunstlike jahutussüsteemide tööks. Vabajahutuse (free-cooling) rakendamine aitab oluliselt vähendada kulusid. Sellise süsteemiga välisõhk filtreeritakse, soojendatakse või jahutatakse, misjärel juhitakse see serveriruumidesse. "Väljatõmmatud" kuum õhk visatakse välja või segatakse vajadusel osaliselt sissetuleva vooluga.
Vabajahutuse puhul on kliimal suur tähtsus. Mida rohkem on andmekeskuse saali välisõhu temperatuur sobivam, seda vähem kulub energiat selle soovitud “seisukorda” viimiseks.
Lisaks võib andmekeskus asuda reservuaari lähedal – sellisel juhul saab sealt saadavat vett kasutada andmekeskuse jahutamiseks. Muide, Stratistics MRC prognooside kohaselt ulatub vedelikjahutustehnoloogiate turuväärtus aastaks 2023 4,55 miljardi dollarini.Selle tüüpide hulgas on näiteks sukeljahutus (seadmete sukeldamine immersioonõlisse), adiabaatiline jahutus (aurutamistehnoloogial põhinev, Facebooki andmekeskus) , soojusvaheti (vajaliku temperatuuriga jahutusvedelik tuleb otse seadmeriiulisse, eemaldades liigse soojuse).
Seadmete jälgimine ja õigeaegne väljavahetamine
Andmekeskuses saadaolevate võimsuste õige kasutamine aitab parandada ka energiatõhusust. Juba ostetud serverid peavad kas töötama klientide ülesannete täitmiseks või ei tarbi seisaku ajal energiat. Üks võimalus olukorda kontrolli all hoida on infrastruktuurihaldustarkvara kasutamine. Näiteks Data Center Infrastructure Management (DCIM) süsteem. Selline tarkvara jaotab automaatselt serverite koormuse ümber, lülitab jõudeolevad seadmed välja ja annab soovitusi külmutusseadmete ventilaatorite kiiruse kohta (jällegi, et säästa energiat liigsest jahutamisest).
Andmekeskuse energiatõhususe parandamise oluline osa on seadmete õigeaegne uuendamine. Aegunud server on enamasti uue põlvkonna oma jõudluse ja ressursimahukuse poolest madalam. Seetõttu on PUE-i alandamiseks soovitatav seadmeid võimalikult sageli värskendada - mõned ettevõtted teevad seda igal aastal. Supermicro uuringutest: optimeeritud riistvara värskendustsüklid võivad vähendada e-jäätmeid enam kui 80% ja parandada andmekeskuse jõudlust 15%.
Samuti on võimalusi andmekeskuse ökosüsteemi optimeerimiseks ilma märkimisväärsete kuludeta. Seega saate sulgeda serverikappides olevaid lünki, et vältida külma õhu lekkeid, isoleerida kuumad või külmad vahekäigud, viia suure koormusega server andmekeskuse külmemasse ossa ja nii edasi.
Vähem füüsilisi servereid – rohkem virtuaalseid masinaid
VMware on välja arvutanud, et virtuaalserveritele liikumine vähendab elektritarbimist mõnel juhul 80%. Selle põhjuseks on asjaolu, et rohkemate virtuaalserverite paigutamine vähematesse füüsilistesse masinatesse vähendab loogiliselt riistvara hooldus-, jahutus- ja toitekulusid.
ettevõtted NRDC ja Anthesis näitasid, et 3 serveri asendamine 000 virtuaalmasinaga säästab elektrilt 150 miljonit dollarit.
Muuhulgas võimaldab virtualiseerimine selle käigus virtuaalseid ressursse (protsessorid, mälu, salvestusruum) ümber paigutada ja kasvatada. Seetõttu kasutatakse elektrit ainult töö tagamiseks, välja arvatud tühikäiguseadmete maksumus.
Loomulikult saab energiatõhususe parandamiseks valida ka alternatiivseid energiaallikaid. Selleks kasutavad mõned andmekeskused päikesepaneele ja tuulegeneraatoreid. Need on aga üsna kallid projektid, mida saavad endale lubada vaid suured ettevõtted.
Rohelised praktikas
Andmekeskuste arv maailmas 500 000-lt 2012. aastal üle 8 miljoni. Nende elektritarbimise näitajad kahekordistuvad iga nelja aasta järel. Andmekeskuste jaoks vajalik elektrienergia tootmine on otseselt seotud fossiilkütuste põletamisel tekkiva süsinikuheite hulgaga.
Suurbritannia avatud ülikooli teadlased et andmekeskused toodavad 2% maailma CO2 heitkogustest. See on umbes sama, mis maailma suurimatel lennufirmadel. Vastavalt 2019. aasta GreenPeace'i uuringule eraldasid elektrijaamad 44. aastal 2018 miljonit tonni CO₂, et toita Hiinas 99 andmekeskust.
Maailma suurimad liidrid nagu Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft võtavad vastutuse loodusele avalduva negatiivse mõju eest ja püüavad seda "roheliste" tehnoloogiate abil vähendada. Nii rääkis Microsofti tegevjuht Satya Nadella ettevõtte kavatsusest saavutada 2030. aastaks negatiivne süsinikdioksiidi heitkoguste tase ja 2050. aastaks täielikult kõrvaldada heitkoguste tagajärjed alates ettevõtte asutamisest 1975. aastal.
Neil ärihiiglastel on aga plaanide elluviimiseks piisavalt ressursse. Tekstis mainime mitmeid vähemtuntud andmekeskusi "rohestamisele".
väljaviskaja
Ballengeni (Norra) vallas asuv andmekeskus positsioneerib end 100% taastuvenergial töötava andmekeskusena. Seega kasutatakse seadmete töö tagamiseks vett serverite, vee- ja tuulegeneraatorite jahutamiseks. Aastaks 2027 plaanib andmekeskus ületada 1000 MW elektrivõimsust. Nüüd säästab Kolos 60% elektrist.
Järgmise põlvkonna andmed
Briti andmekeskus teenindab selliseid ettevõtteid nagu telekommunikatsiooniettevõte BT Group, IBM, Logica jt. 2014. aastal väitis NGD, et on saavutanud oma ideaalse PUE ühe. Andmekeskuse katusel asuvad päikesepaneelid tõid lähemale andmekeskuse maksimaalsele energiatõhususele. Ent siis seadsid eksperdid mõnevõrra utoopilise tulemuse kahtluse alla.
Šveitsi Fort Knox
See andmekeskus on omamoodi loft-projekt. Andmekeskus "kasvas" vana külma sõja aegse punkri kohale, mille Šveitsi sõjaväelased tuumakonflikti puhuks ehitasid. Lisaks sellele, et andmekeskus ei võta tegelikult planeedi pinnal ruumi, kasutab see jahutussüsteemides ka maa-aluse järve liustikuvett. Tänu sellele hoitakse jahutussüsteemi temperatuur 8 kraadi Celsiuse järgi.
Equinix AM3
Amsterdamis asuv andmekeskus kasutab oma infrastruktuuris Aquifer Thermal Energy Storage jahutustorne. Nende jahe õhk alandab kuumade koridoride temperatuuri. Lisaks kasutatakse andmekeskuses vedelikjahutussüsteeme ning heitvett kasutatakse Amsterdami ülikooli kütmiseks.
Mis on Venemaal
Uuring CNews paljastas Venemaa suurimate andmekeskuste teenusepakkujate riiulite arvu kasvu. 2019. aastal oli kasv 10% (kuni 36,5 tuhat) ning 2020. aastal võib riiulite arv kasvada veel 20%. Andmekeskuste pakkujad lubavad sel aastal püstitada rekordi ja pakkuda klientidele 6961 riiulit rohkem.
Edasi CNewsi sõnul on andmekeskuse töövõimet tagavate rakendatud lahenduste ja seadmete energiatõhusus väga madalal tasemel - 1 W kasulik võimsus moodustab kuni 50% tootmisvälistest kuludest.
Venemaa andmekeskused on aga motiveeritud PUE-d vähendama. Paljude pakkujate edusammude mootoriks ei ole aga keskkonnakaitse ja sotsiaalne vastutus, vaid majanduslik kasu. Irratsionaalne lähenemine energiatarbimisele maksab raha.
Riigi tasandil puuduvad andmekeskuste toimimise kohta keskkonnastandardid ega ka majanduslikud stiimulid roheliste algatuste elluviijatele. Seetõttu on Venemaal see endiselt andmekeskuste isiklik vastutus.
Kõige tavalisemad viisid kodumaiste andmekeskuste ökoteadlikkuse demonstreerimiseks:
- Üleminek energiasäästlikumatele seadmete jahutamise meetoditele (vabajahutus- ja vedelikjahutussüsteemid);
- Andmekeskuste seadmete ja kaudsete jäätmete kõrvaldamine;
- Andmekeskuste loodusele avaldatava negatiivse mõju hüvitamine keskkonnakampaaniates osalemise ja ökoprojektidesse investeerimise kaudu.
Kirill Malevanov, Selecteli tehniline direktor
Täna on Selecteli andmekeskuste PUE 1,25 (Dubrovka DC Leningradi oblastis) ja 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC Moskvas). Jälgime suhet ja püüame kasutada energiasäästlikumaid lahendusi jahutuse, valgustuse ja muude töö aspektide jaoks. Kaasaegsed serverid tarbivad praegu umbes sama palju energiat, pole mõtet äärmustesse laskuda ja 10W pärast võidelda. Andmekeskuste tööd tagavate seadmete osas on aga lähenemine muutumas – vaatame ka energiatõhususe näitajaid.
Kui rääkida taaskasutusest, siis siin on Selectel sõlminud lepingud mitme seadmete taaskasutamisega tegeleva ettevõttega. Vanarauaks ei saadeta mitte ainult servereid, vaid ka palju muud: akud katkematutest toiteallikatest, etüleenglükool jahutussüsteemidest. Kogume ja taaskasutame isegi vanapaberit – pakkematerjali meie andmekeskustesse tulevatest seadmetest.
Selestel läks kaugemale ja käivitas programmi Green Selectel. Nüüd istutab ettevõte igal aastal ühe puu iga ettevõtte andmekeskustes töötava serveri kohta. Esimese massilise metsaistutuse viis ettevõte läbi 19. septembril – Moskva ja Leningradi oblastis. Kokku istutati 20 000 puud, mis suudavad tulevikus toota kuni 200 000 000 liitrit hapnikku aastas. Tegevused sellega ei lõpe, plaanis on "rohelisi" algatusi ellu viia aasta läbi. Uute tutvustuste kohta saate teavet veebisaidilt. ja .
Allikas: www.habr.com