Palvelinkeskukset kuluttavat 3-5 % planeetan kokonaissähköstä, ja joissakin maissa, kuten Kiinassa, tämä luku on jopa 7 %. Palvelinkeskukset tarvitsevat sähköä 24/7, jotta laitteet toimivat moitteettomasti. Tästä johtuen palvelinkeskusten toiminta aiheuttaa kasvihuonekaasupäästöjä ilmakehään, ja luontoon kohdistuvan negatiivisen vaikutuksen tason osalta niitä voidaan verrata lentomatkustukseen. Keräsimme viimeisimmän tutkimuksen selvittääksemme, miten konesalit vaikuttavat ympäristöön, voidaanko tätä muuttaa ja onko Venäjällä vastaavia aloitteita.
Jälkimmäisen mukaan Supermicron ympäristötietoiset palvelinkeskukset, jotka toteuttavat vihreitä ratkaisuja, voisivat vähentää ympäristövaikutuksiaan 80 %. Ja säästetty energia riittää pitämään kaikki Las Vegasin kasinot valaistuina 37 vuoden ajan. Mutta tällä hetkellä vain 12 prosenttia maailman datakeskuksista voidaan kutsua "vihreiksi".
perustuu 5000 86 IT-alan edustajan kyselyyn. Kävi ilmi, että 15 % vastaajista ei yleensä ajattele konesalien vaikutuksia ympäristöön. Ja vain 38 % palvelinkeskusten johtajista on huolissaan sosiaalisesta vastuusta ja yrityksen energiatehokkuuden arvioinnista. Toimiala on keskittynyt pitkälti toiminnan kestävyyteen liittyviin tavoitteisiin energiatehokkuuden sijaan. Vaikka keskittyminen jälkimmäiseen on hyödyllistä datakeskuksille: keskimääräinen yritys voi säästää jopa XNUMX miljoonaa dollaria energiaresursseissa.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) on mittari, joka arvioi palvelinkeskuksen energiatehokkuutta. The Green Grid -konsortion jäsenet hyväksyivät toimenpiteen vuonna 2007. PUE heijastaa datakeskuksen kuluttaman sähköenergian suhdetta palvelinkeskuksen suoraan kuluttamaan energiaan. Joten jos konesali saa verkosta 10 MW tehoa ja kaikki laitteet "pitävät" 5 MW:ssa, PUE-ilmaisin on 2. Jos lukemien "aukko" pienenee ja suurin osa sähköstä saapuu laitteisiin , kerroin on taipumus ihanteellinen indikaattori on yksi.
Uptime Instituten elokuun Global Data Center Survey -tutkimuksessa kyselyyn osallistui 900 palvelinkeskusoperaattoria ja selvisi maailmanlaajuisen PUE:n keskiarvo. klo 1,59. Kaiken kaikkiaan luku on vaihdellut tällä tasolla vuodesta 2013 lähtien. Vertailun vuoksi: vuonna 2013 PUE oli 1,65, vuonna 2018 - 1 ja vuonna 58 - 2019.
Vaikka PUE ei ole tarpeeksi oikeudenmukainen vertailemaan eri palvelinkeskuksia ja maantieteellisiä alueita, Uptime Institute luo tällaisia vertailutaulukoita.
Vertailun epäoikeudenmukaisuus johtuu siitä, että osa konesaleista sijaitsee huonommissa ilmasto-oloissa. Näin ollen perinteisen Afrikan datakeskuksen jäähdyttämiseen tarvitaan paljon enemmän sähköä kuin Pohjois-Euroopassa sijaitsevaan datakeskukseen.
On loogista, että energiatehokkaimmat palvelinkeskukset sijaitsevat Latinalaisessa Amerikassa, Afrikassa, Lähi-idässä ja osassa Aasian ja Tyynenmeren aluetta. PUE-indikaattorin suhteen "esimerkillisimmät" olivat Eurooppa sekä USA:ta ja Kanadaa yhdistävä alue. Näissä maissa on muuten enemmän vastaajia - 95 ja 92 palvelinkeskustoimittajaa.
Tutkimuksessa arvioitiin myös palvelinkeskuksia Venäjällä ja IVY-maissa. Kyselyyn osallistui kuitenkin vain 9 vastaajaa. Kotimaisten ja "naapurimaiden" palvelinkeskusten PUE oli 1,6.
Kuinka alentaa PUE:ta
Luonnollinen jäähdytys
Mukaan , noin 40 % kaikesta datakeskusten kuluttamasta energiasta menee keinotekoisten jäähdytysjärjestelmien toimintaan. Luonnollisen jäähdytyksen (vapaajäähdytyksen) käyttöönotto auttaa vähentämään kustannuksia merkittävästi. Tällä järjestelmällä ulkoilma suodatetaan, lämmitetään tai jäähdytetään ja syötetään sitten palvelinhuoneisiin. "Poisto" kuuma ilma johdetaan ulos tai sekoitetaan tarvittaessa osittain sisään tulevaan virtaukseen.
Vapaajäähdytyksen tapauksessa ilmastolla on suuri merkitys. Mitä sopivampi ulkoilman lämpötila konesalin huoneeseen on, sitä vähemmän energiaa tarvitaan sen saattamiseksi haluttuun "kuntoon".
Lisäksi palvelinkeskus voi sijaita lähellä säiliötä – tässä tapauksessa siitä tulevaa vettä voidaan käyttää konesalin jäähdyttämiseen. Muuten, Stratistics MRC:n ennusteiden mukaan nestejäähdytysteknologiamarkkinoiden arvo nousee 2023 miljardiin dollariin vuoteen 4,55. Sen tyyppejä ovat upotusjäähdytys (upotuslaitteet immersioöljyyn), adiabaattinen jäähdytys (haihdutustekniikkaan perustuva, Facebookissa käytetty). datakeskukset), lämmönvaihto (vaativalämpötilainen jäähdytysneste menee suoraan laitteiden mukana telineeseen poistaen ylimääräisen lämmön).
Valvonta ja laitteiden oikea-aikainen vaihto
Konesalissa käytettävissä olevan kapasiteetin oikea käyttö auttaa myös parantamaan energiatehokkuutta. Jo ostettujen palvelimien tulee joko toimia asiakastehtävissä tai ne eivät kuluta energiaa lepotilassa. Yksi tapa pysyä hallinnassa on käyttää infrastruktuurin hallintaohjelmistoa. Esimerkiksi Data Center Infrastructure Management (DCIM) -järjestelmä. Tällainen ohjelmisto jakaa automaattisesti uudelleen palvelimien kuormituksen, sammuttaa käyttämättömät laitteet ja antaa suosituksia jäähdytystuulettimien nopeudesta (jälleen energian säästämiseksi liiallisessa jäähdytyksessä).
Tärkeä osa konesalin energiatehokkuuden parantamista on laitteiden oikea-aikainen päivitys. Vanhentunut palvelin on useimmiten suorituskyvyltään ja resurssien kulutukseltaan huonompi kuin uuden sukupolven. Siksi PUE:n alentamiseksi on suositeltavaa päivittää laitteet mahdollisimman usein - jotkut yritykset tekevät tämän joka vuosi. Supermicro-tutkimuksesta: Optimoidut laitteiston päivitysjaksot voivat vähentää sähköistä jätettä yli 80 % ja parantaa palvelinkeskusten tuottavuutta 15 %.
On myös tapoja optimoida palvelinkeskuksesi ekosysteemiä pankkia rikkomatta. Voit esimerkiksi sulkea palvelinkaappien aukkoja kylmän ilman vuotojen estämiseksi, eristää kuumat tai kylmät käytävät, siirtää raskaasti kuormitetun palvelimen palvelinkeskuksen viileämpään osaan ja niin edelleen.
Vähemmän fyysisiä palvelimia - enemmän virtuaalikoneita
VMware arvioi, että virtuaalipalvelimiin siirtyminen voi joissakin tapauksissa vähentää virrankulutusta jopa 80 %. Tämä selittyy sillä, että suuremman määrän virtuaalipalvelimia sijoittaminen pienempään määrään fyysisiä koneita loogisesti vähentää laitteiston ylläpito-, jäähdytys- ja tehokustannuksia.
NRDC ja Anthesis osoittivat, että 3 000 palvelimen korvaaminen 150 virtuaalikoneella säästää 2 miljoonaa dollaria sähkökustannuksissa.
Virtualisointi mahdollistaa muun muassa virtuaalisten resurssien (prosessorit, muisti, tallennus) uudelleen jakamisen ja lisäämisen prosessissa. Siksi sähköä käytetään vain toiminnan varmistamiseen, lukuun ottamatta käyttämättömien laitteiden kustannuksia.
Tietysti myös vaihtoehtoisia energialähteitä voidaan valita energiatehokkuuden parantamiseksi. Tämän saavuttamiseksi jotkin datakeskukset käyttävät aurinkopaneeleja ja tuuligeneraattoreita. Nämä ovat kuitenkin melko kalliita projekteja, joihin vain suurilla yrityksillä on varaa.
Vihreät käytännössä
Palvelinkeskusten määrä maailmassa 500 000:sta vuonna 2012 yli 8 miljoonaan. Niiden sähkönkulutus kaksinkertaistuu joka neljäs vuosi. Palvelinkeskusten tarvitsema sähkön tuotanto on suoraan verrannollinen fossiilisten polttoaineiden poltosta syntyvien hiilidioksidipäästöjen määrään.
Ison-Britannian avoimen yliopiston tutkijat että palvelinkeskukset tuottavat 2 % maailman hiilidioksidipäästöistä. Tämä on suunnilleen sama määrä kuin maailman suurimpien lentoyhtiöiden päästöt. Vuonna 2 tehdyn GreenPeace-tutkimuksen mukaan voimalaitokset antoivat sähköä 2019 palvelinkeskukselle Kiinassa.
Maailman suurimmat johtajat, kuten Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft, ottavat vastuun luontoon kohdistuvista kielteisistä vaikutuksista ja yrittävät vähentää niitä "vihreillä" teknologioilla. Microsoftin toimitusjohtaja Satya Nadella puhui siis yhtiön aikeesta saavuttaa negatiivinen hiilidioksidipäästötaso vuoteen 2030 mennessä ja vuoteen 2050 mennessä eliminoida päästöjen seuraukset kokonaan yrityksen perustamisesta vuonna 1975 lähtien.
Näillä bisnesjättiläisillä on kuitenkin tarpeeksi resursseja suunnitelmiensa toteuttamiseen. Tekstissä mainitsemme useita vähemmän tunnettuja "viherruttavia" palvelinkeskuksia.
Kolossi
Ballengenissa (Norjassa) sijaitseva palvelinkeskus asettuu 100-prosenttisesti uusiutuvalla energialla toimivaksi datakeskukseksi. Näin ollen laitteiden toiminnan varmistamiseksi vettä käytetään palvelimien, vesi- ja tuulivoimageneraattoreiden jäähdyttämiseen. Vuoteen 2027 mennessä konesalin sähkötehon on tarkoitus ylittää 1000 MW. Nyt Kolos säästää sähköä 60 %.
Seuraavan sukupolven tiedot
Brittiläinen palvelinkeskus palvelee yrityksiä, kuten telekommunikaatioholding BT Group, IBM, Logica ja muut. Vuonna 2014 NGD sanoi saavuttaneensa ihanteellisen PUE-arvon yksi. Palvelinkeskus toi lähemmäksi maksimaalista energiatehokkuutta konesalin katolle sijoitetuilla aurinkopaneeleilla. Asiantuntijat kyseenalaistivat kuitenkin jokseenkin utopistisen tuloksen.
Sveitsin Fort Knox
Tämä datakeskus on eräänlainen loft-projekti. Palvelinkeskus "varttui" vanhan kylmän sodan bunkkerin paikalle, jonka Sveitsin armeija rakensi ydinkonfliktin varalta. Sen lisäksi, että palvelinkeskus ei itse asiassa vie tilaa planeetan pinnalla, se käyttää myös maanalaisesta järvestä peräisin olevaa jäätikkövettä jäähdytysjärjestelmissään. Tämän ansiosta jäähdytysjärjestelmän lämpötila pidetään 8 celsiusasteessa.
Equinix AM3
Amsterdamissa sijaitseva palvelinkeskus käyttää infrastruktuurissaan Aquifer Thermal Energy Storage -jäähdytystorneja. Niiden viileä ilma alentaa kuumien käytävien lämpötilaa. Lisäksi palvelinkeskuksessa käytetään nestejäähdytysjärjestelmiä ja lämmitetty jätevesi lämmitetään Amsterdamin yliopistossa.
Mikä on Venäjällä
Tutkimus CNews paljasti telineiden määrän kasvun Venäjän suurimpien konesalipalveluntarjoajien joukossa. Vuonna 2019 kasvua oli 10 % (jopa 36,5 tuhatta), ja vuonna 2020 telineiden määrä voi nousta vielä 20 %. Palvelinkeskustoimittajat lupaavat tehdä ennätyksen ja toimittaa asiakkaille vielä 6961 XNUMX telinettä tänä vuonna.
Päälle CNewsin mukaan konesalin toimivuuden turvaamiseen käytettävien ratkaisujen ja laitteiden energiatehokkuus on erittäin alhaisella tasolla - 1 W:n hyötyteho on jopa 50 % ei-tuotantokustannuksista.
Siitä huolimatta venäläisillä palvelinkeskuksilla on motivaatiota pienentää PUE-indikaattoria. Monien palveluntarjoajien edistyksen moottori ei kuitenkaan ole huoli ympäristöstä ja sosiaalisesta vastuusta, vaan taloudellinen hyöty. Kestämätön energiankulutus maksaa.
Valtion tasolla ei ole ympäristöstandardeja datakeskusten toiminnalle eikä taloudellisia kannustimia niille, jotka toteuttavat "vihreitä" aloitteita. Siksi Venäjällä se on edelleen datakeskusten henkilökohtainen vastuu.
Yleisimmät tavat osoittaa ympäristötietoisuutta kotimaisissa palvelinkeskuksissa:
- Siirtyminen energiatehokkaampiin jäähdytysmenetelmiin (vapaajäähdytysjärjestelmät ja nestejäähdytys);
- Laitteiden ja epäsuoran jätteen hävittäminen datakeskuksista;
- Palvelemme palvelinkeskusten kielteisiä luontovaikutuksia osallistumalla ympäristökampanjoihin ja investoimalla ympäristöprojekteihin.
Kirill Malevanov, Selectelin tekninen johtaja
Nykyään Selectelin palvelinkeskusten PUE on 1,25 (Dubrovka DC Leningradin alueella) ja 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC Moskovassa). Seuraamme suhdetta ja pyrimme käyttämään energiatehokkaampia ratkaisuja jäähdytykseen, valaistukseen ja muihin toimintoihin. Nykyaikaiset palvelimet kuluttavat nyt suunnilleen saman verran energiaa, ei ole mitään järkeä mennä äärimmäisyyksiin ja taistella 10 watin puolesta. Tietokeskuksia käyttävien laitteiden osalta lähestymistapa on kuitenkin muuttumassa – tarkastelemme myös energiatehokkuusindikaattoreita.
Jos puhutaan kierrätyksestä, Selectel on solminut sopimuksia useiden kierrätyskaluston yritysten kanssa. Ei vain palvelimia, vaan myös monia muita asioita lähetetään romuksi: akut keskeytymättömistä virtalähteistä, etyleeniglykoli jäähdytysjärjestelmistä. Keräämme ja kierrätämme jopa jätepaperia - pakkausmateriaalia konesaleihin saapuvista laitteista.
Selestel meni pidemmälle ja käynnisti "Green Selectel" -ohjelman. Nyt yhtiö istuttaa yhden puun vuosittain jokaista yrityksen konesaleissa toimivaa palvelinta kohden. Yritys suoritti ensimmäisen massametsänistutuksensa 19. syyskuuta - Moskovan ja Leningradin alueilla. Yhteensä istutettiin 20 000 puuta, jotka pystyvät tulevaisuudessa tuottamaan jopa 200 000 000 litraa happea vuodessa. Kampanjat eivät lopu tähän, vaan "vihreitä" aloitteita on tarkoitus toteuttaa ympäri vuoden. Voit tutustua uusiin kampanjoihin verkkosivustolla ja .
Lähde: will.com