Hoxe, gástase moita electricidade para garantir o funcionamento eficiente dos centros de datos. En 2013, só os centros de datos de EE uns 91 millóns de quilovatios-hora de enerxía, equivalente á produción anual de 34 grandes centrais eléctricas de carbón.
A electricidade segue sendo unha das principais partidas de gasto das empresas propietarias de centros de datos, polo que intentan eficiencia da infraestrutura informática. Para iso utilízanse diversas solucións técnicas, algunhas das cales falaremos hoxe.
/ foto
Virtualización
Cando se trata de mellorar a eficiencia enerxética, a virtualización ten varias vantaxes convincentes. En primeiro lugar, a consolidación dos servizos existentes en menos servidores de hardware permite aforrar no mantemento do hardware, o que significa menores custos de refrixeración, enerxía e espazo. En segundo lugar, a virtualización permite optimizar o uso dos recursos de hardware e de forma flexible poder virtual xusto no proceso de traballo.
NRDC e Anthesis mantiveron unha unión e descubriu que ao substituír 3100 servidores por 150 hosts virtuais, os custos de enerxía poderían reducirse en 2,1 millóns de dólares ao ano. A organización obxecto de interese aforrou en mantemento e compra de equipos, reduciu o persoal dos administradores do sistema, recibiu unha garantía de recuperación de datos en caso de problemas e desfixouse da necesidade de construír outro centro de datos.
Segundo os resultados Gartner, en 2016, o nivel de virtualización de moitas empresas superará o 75%, e o propio mercado estará valorado en 5,6 millóns de dólares.Non obstante, hai certos factores que frean a adopción xeneralizada da virtualización. Unha das principais razóns segue sendo a dificultade de "reconstruír" os centros de datos a un novo modelo operativo, xa que os custos deste adoitan superar os potenciais beneficios.
Sistemas de xestión da enerxía
Estes sistemas permiten aumentar a eficiencia enerxética do sistema de refrixeración ou reducir o consumo enerxético dos equipos informáticos, o que finalmente conduce á minimización dos custos. Neste caso, un especial , que supervisa a actividade do servidor, o consumo de enerxía e o custo, redistribuíndo automaticamente a carga e mesmo apagando o equipo.
Un tipo de software de xestión de enerxía son os sistemas de xestión de infraestrutura de centros de datos (DCIM), que se utilizan para supervisar, analizar e prever a eficiencia enerxética de varios equipos. A maioría das ferramentas DCIM non se usan para supervisar directamente o consumo de enerxía dos equipos informáticos e doutros equipos, pero moitos sistemas veñen con calculadoras PUE (Power Usage Effectiveness). Segundo Intel e Dell DCIM, tales solucións 53% dos xestores de TI.
A maioría do hardware hoxe xa está deseñado para ser eficiente enerxéticamente, pero a compra de hardware adoita facer máis énfase no prezo ou o rendemento inicial en lugar do custo total de propiedade, o que deixa que o hardware de eficiencia enerxética permaneza. . Ademais de reducir as facturas de enerxía, tales equipos tamén a cantidade de emisións de CO2 á atmosfera.
Compresión de datos
Tamén hai enfoques menos obvios para mellorar a eficiencia enerxética dos centros de datos, por exemplo, reducindo a cantidade de datos almacenados. Comprimindo datos pouco utilizados aforrar ata un 30% de enerxía, aínda tendo en conta que tamén se consumen recursos para a compresión e descompresión. A deduplicación de datos pode mostrar un resultado aínda máis atractivo: 40-50%. Paga a pena notar que o uso de almacenamento de baixo consumo para datos "fríos" tamén axuda a reducir o consumo de enerxía.
Desactivando servidores zombies
Un dos problemas que provoca un consumo de enerxía ineficiente nos centros de datos é o equipo inactivo. Expertos que algunhas empresas non poden estimar de forma realista a cantidade de recursos necesarios, mentres que outras compran capacidade do servidor coa vista posta no futuro. Como resultado, case o 30% dos servidores están inactivos, consumindo 30 millóns de dólares en enerxía ao ano.
Ao mesmo tempo, segundo o estudo, os xestores de TI identificar do 15 ao 30% dos servidores instalados, pero non cancelar o equipo por temor a posibles consecuencias. Só o 14% dos enquisados gardaba rexistros dos servidores non utilizados e coñecía o seu número aproximado.
Unha opción para solucionar este problema é utilizar nubes públicas cun modelo de pago por uso, cando a empresa paga só pola capacidade realmente utilizada. Moitas empresas xa usan este esquema, e o propietario do centro de datos Aligned Energy en Plano, Texas, afirma que permite aos clientes aforrar entre un 30 e un 50% ao ano.
Control de clima do centro de datos
Sobre a eficiencia enerxética do centro de datos microclima da sala na que se atopa o equipamento. Para que as unidades de refrixeración funcionen de forma eficiente, é necesario minimizar as perdas por frío illando a sala do centro de datos do ambiente externo e evitando a transferencia de calor a través das paredes, o teito e o chan. Unha excelente forma é a barreira de vapor, que tamén regula o nivel de humidade na sala.
Unha humidade demasiado alta pode provocar varios erros no funcionamento dos equipos, un aumento do desgaste e da corrosión, mentres que unha humidade demasiado baixa pode provocar descargas electrostáticas. determina o nivel óptimo de humidade relativa para un centro de datos no rango de 40 a 55 %.
A distribución eficiente do fluxo de aire tamén pode aforrar un 20-25% do consumo de enerxía. A colocación correcta dos racks de equipos axudará con isto: dividir as salas de ordenadores do centro de datos en corredores "fríos" e "quentes". Neste caso, é necesario garantir o illamento dos corredores: instalar placas perforadas nos lugares necesarios e utilizar paneis en branco entre as filas de servidores para evitar a mestura dos fluxos de aire.
Tamén paga a pena considerar non só a localización do equipo, senón tamén a localización do sistema climático. Ao dividir o salón en corredores "fríos" e "quentes", os acondicionadores de aire deben instalarse perpendicularmente aos fluxos de aire quente para evitar que estes penetren no corredor con aire frío.
Un aspecto igualmente importante da xestión térmica eficaz nun centro de datos é a colocación de fíos, que poden obstruír o fluxo de aire, reducindo a presión estática e reducindo a eficiencia de refrixeración dos equipos informáticos. A situación pódese corrixir movendo as bandexas de cables de debaixo do chan elevado máis preto do teito.
Refrixeración natural e líquida
Unha excelente alternativa aos sistemas de climatización dedicados é o arrefriamento natural, que se pode usar durante as estacións frías. Hoxe, a tecnoloxía permite pasar ao uso dun economizador cando o tempo o permite. Segundo un estudo de Battelle Laboratories, o free cooling reduce os custos enerxéticos do centro de datos nun 13%.
Hai dous tipos de economizadores: os que usan só aire seco e os que usan rega adicional cando o aire non está suficientemente arrefriado. Algúns sistemas poden combinar diferentes tipos de economizadores para formar sistemas de refrixeración de varios niveis.
Pero os sistemas de refrixeración por aire adoitan ser ineficaces debido á mestura dos fluxos de aire ou á incapacidade de utilizar o exceso de calor eliminado. Ademais, a instalación destes sistemas adoita implicar custos adicionais para filtros de aire e seguimento constante.
Moitos expertos cren que o arrefriamento líquido fai mellor o seu traballo. O representante do vendedor danés Asetek, especializado na creación de sistemas de refrixeración líquida para servidores, John Hamill, ese líquido é aproximadamente 4 mil veces máis eficiente en termos de almacenamento e transferencia de calor que o aire. E durante un experimento realizado polo Lawrence Berkeley National Laboratory en colaboración coa American Power Conversion Corporation e o Silicon Valley Leadership Group, , que grazas ao uso de refrixeración líquida e abastecemento de auga da torre de refrixeración, nalgúns casos, o aforro enerxético chegou ao 50%.
Outras tecnoloxías
Hoxe, hai tres áreas cuxo desenvolvemento axudará a facer os centros de datos máis eficientes: o uso de procesadores multinúcleo, sistemas de refrixeración integrados e refrixeración a nivel de chip.
Os fabricantes de ordenadores cren que os procesadores multinúcleo, ao completar máis tarefas nun período de tempo máis curto, reducirán o consumo de enerxía do servidor nun 40%. Un exemplo da eficacia dun sistema de refrixeración integrado é a solución CoolFrame de Egenera e Emerson Network Power. Toma o aire quente que sae dos servidores, arrefríao e "tírao" á sala, reducindo así a carga do sistema principal nun 23%.
En canto a refrixeración do chip, permite que a calor se transfira directamente desde os puntos quentes do servidor, como as unidades de procesamento central, as unidades de procesamento de gráficos e os módulos de memoria, ao aire ambiente do rack ou fóra da sala de ordenadores.
O aumento da eficiencia enerxética converteuse hoxe nunha tendencia real, o que non é de estrañar, tendo en conta o volume de consumo dos centros de datos: o 25-40% de todos os gastos operativos proceden do pago das facturas da luz. Pero o principal problema é que cada quilovatio-hora consumido polos equipos informáticos convértese en calor, que despois se elimina mediante equipos de refrixeración que consumen moito enerxía. Polo tanto, nos próximos anos, a redución do consumo enerxético dos centros de datos non deixará de ser relevante - aparecerán cada vez máis novas formas de aumentar a eficiencia enerxética dos centros de datos.
Outros materiais do noso blog sobre Habré:
Fonte: www.habr.com