Os centros de datos consomen o 3-5% da electricidade mundial e nalgúns países, como China, esta cifra chega ao 7%. Os centros de datos necesitan electricidade 24 horas ao día, 7 días ao día para manter os seus equipos funcionando sen problemas. Como resultado, o funcionamento do centro de datos provoca emisións de gases de efecto invernadoiro á atmosfera e, en canto ao nivel de impacto negativo sobre o medio ambiente, pódense comparar coas viaxes aéreas. Recollemos as últimas investigacións para descubrir como afectan os centros de datos ao medio ambiente, se se pode cambiar e se hai iniciativas similares en Rusia.
Segundo este último en Supermicro, os centros de datos ecolóxicos que implementan solucións ecolóxicas poderían reducir o seu impacto ambiental nun 80%. E a electricidade aforrada é manter todos os casinos de Las Vegas acesos durante 37 anos. Pero polo momento, só o 12% dos centros de datos do mundo poden chamarse "verdes".
baseado nunha enquisa a 5000 representantes da industria de TI. Resultou que o 86% dos enquisados en xeral non pensa no impacto dos centros de datos no medio ambiente. E só o 15% dos xestores dos centros de datos están preocupados pola responsabilidade social e pola avaliación da eficiencia enerxética dunha empresa. En xeral, a industria céntrase en obxectivos relacionados coa garantía de tolerancia ás fallas do funcionamento, en lugar da eficiencia enerxética. Aínda que é beneficioso para os centros de datos centrarse neste último: a empresa media pode aforrar ata 38 millóns de dólares en recursos enerxéticos.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) é unha métrica para avaliar a eficiencia enerxética dun centro de datos. A medida foi aprobada polos membros do consorcio The Green Grid en 2007. O PUE reflicte a relación entre a enerxía eléctrica consumida polo centro de datos e a enerxía que consome directamente o equipo do centro de datos. Entón, se o centro de datos recibe 10 MW de potencia da rede e todos os equipos "mantén" en 5 MW, o indicador PUE será 2. Se a "brecha" nas lecturas diminúe e a maior parte da electricidade chega ao equipo. , o coeficiente tenderá ao indicador ideal é un.
No informe de agosto do Global Data Center Survey do Uptime Institute (entre os enquisados: 900 operadores de centros de datos), a relación PUE global media no nivel de 1,59. En xeral, a taxa variou neste nivel desde 2013. A modo de comparación, en 2013 o PUE foi de 1,65, en 2018 de 1 e en 58 de 2019.
Aínda que a puntuación PUE non é o suficientemente xusta para comparar diferentes centros de datos e xeografías, Uptime Institute compila tales táboas de comparación.
A comparación é inxusta debido ao feito de que algúns centros de datos están nas peores condicións climáticas. Polo tanto, para arrefriar un centro de datos condicional en África, necesitas moita máis electricidade que un centro de datos situado no norte de Europa.
Loxicamente, os centros de datos máis ineficientes enerxéticamente están en América Latina, África, Oriente Medio e partes da rexión Asia-Pacífico. Europa e a rexión que une EEUU e Canadá convertéronse nas máis "exemplares" en canto ao PUE. Por certo, hai máis entrevistados nestes países: 95 e 92 provedores de centros de datos, respectivamente.
O estudo tamén avaliou os centros de datos en Rusia e os países da CEI. É certo que só 9 entrevistados participaron na enquisa. PUE dos centros de datos domésticos e "veciños" foi de 1,6.
Como baixar o PUE
Refrixeración natural
Conforme , preto do 40% de toda a enerxía que consumen os centros de datos vai para o funcionamento de sistemas de refrixeración artificial. A implementación do free cooling (free-cooling) axuda a reducir significativamente os custos. Con tal sistema, o aire exterior é filtrado, quentado ou arrefriado, despois de que se alimenta ás salas de servidores. O aire quente "esgotado" bótase fóra ou mestúrase parcialmente, se é necesario, co fluxo de entrada.
No caso do freecooling, o clima é de gran importancia. Canto máis axeitada sexa a temperatura do aire exterior para a sala do centro de datos, menos enerxía se necesita para levala á "condición" desexada.
Ademais, o centro de datos pódese localizar preto dun depósito; neste caso, a auga deste pódese usar para arrefriar o centro de datos. Por certo, segundo as previsións de Stratistics MRC, o valor de mercado das tecnoloxías de refrixeración líquida alcanzará os 2023 millóns de dólares en 4,55. Entre os seus tipos atópanse o arrefriamento por inmersión (inmersión de equipos en aceite de inmersión), o arrefriamento adiabático (baseado na tecnoloxía de evaporación, utilizado no Centro de datos de Facebook), intercambiador de calor (o refrixerante da temperatura necesaria chega directamente ao bastidor do equipo, eliminando o exceso de calor).
Seguimento e substitución oportuna dos equipos
O uso correcto das capacidades dispoñibles no centro de datos tamén contribuirá a mellorar a eficiencia enerxética. Os servidores xa adquiridos deben funcionar para as tarefas dos clientes ou non consumir enerxía durante o tempo de inactividade. Unha forma de controlar a situación é utilizar un software de xestión de infraestruturas. Por exemplo, o sistema de Xestión da Infraestructura do Centro de Datos (DCIM). Este software redistribue automaticamente a carga nos servidores, apaga os dispositivos inactivos e fai recomendacións sobre a velocidade dos ventiladores de refrixeración (de novo, para aforrar enerxía debido ao arrefriamento excesivo).
Unha parte importante da mellora da eficiencia enerxética dun centro de datos é a actualización oportuna dos equipos. Un servidor obsoleto adoita ser inferior en rendemento e intensidade de recursos a unha nova xeración. Polo tanto, para baixar o PUE, recoméndase actualizar os equipos coa maior frecuencia posible, algunhas empresas fano cada ano. Da investigación de Supermicro: os ciclos de actualización de hardware optimizados poden reducir os residuos electrónicos en máis dun 80 % e mellorar o rendemento do centro de datos nun 15 %.
Tamén hai formas de optimizar o ecosistema do centro de datos sen custos significativos. Así, pode pechar ocos nos armarios dos servidores para evitar fugas de aire frío, illar corredores quentes ou fríos, mover un servidor moi cargado a unha parte máis fría do centro de datos, etc.
Menos servidores físicos - máis máquinas virtuais
VMware calculou que pasar a servidores virtuais reduce o consumo de enerxía nun 80% nalgúns casos. Isto débese a que colocar máis servidores virtuais en menos máquinas físicas reduce loxicamente os custos de mantemento, refrixeración e enerxía do hardware.
As empresas NRDC e Anthesis demostraron que substituír 3 servidores por 000 máquinas virtuais aforra 150 millóns de dólares en electricidade.
Entre outras cousas, a virtualización permite reasignar e facer crecer os recursos virtuais (procesadores, memoria, almacenamento) no proceso. Polo tanto, a electricidade só se utiliza para garantir o funcionamento, excluíndo o custo dos equipos inactivos.
Por suposto, tamén se poden escoller fontes de enerxía alternativas para aumentar a eficiencia enerxética. Para iso, algúns centros de datos utilizan paneis solares e xeradores eólicos. Non obstante, son proxectos bastante caros que só as grandes empresas poden pagar.
Os verdes na práctica
Número de centros de datos no mundo de 500 en 000 a máis de 2012 millóns.As súas cifras de consumo eléctrico duplicáronse cada catro anos. A xeración de electricidade que necesitan os centros de datos está directamente relacionada coa cantidade de emisións de carbono que resultan da combustión de combustibles fósiles.
Científicos da Universidade Aberta de Gran Bretaña que os centros de datos producen o 2% das emisións de CO2 do mundo. Isto é case o mesmo que as compañías aéreas máis grandes do mundo. En 2019, as centrais eléctricas emitiron 44 millóns de toneladas de CO₂ para alimentar 2018 centros de datos en China, segundo un estudo de 99 de GreenPeace.
Os principais líderes mundiais como Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft asumen a responsabilidade do impacto negativo sobre a natureza e tratan de reducilo mediante tecnoloxías "verdes". Así, o conselleiro delegado de Microsoft, Satya Nadella, falou sobre a intención da compañía de acadar un nivel negativo de emisións de carbono para 2030, e para 2050 eliminar por completo as consecuencias das emisións desde a súa fundación en 1975.
Estes xigantes empresariais, con todo, teñen recursos suficientes para implementar plans. No texto, mencionaremos varios centros de datos de "ecologización" menos coñecidos.
Colos
O centro de datos, situado no municipio de Ballengen (Noruega), sitúase como un centro de datos que opera con enerxía 100% renovable. Así, para garantir o funcionamento do equipo, úsase auga para arrefriar os servidores, auga e xeradores de enerxía eólica. Para 2027, o centro de datos prevé superar os 1000 MW de capacidade eléctrica. Agora Kolos aforra o 60% da electricidade.
Datos de próxima xeración
O centro de datos británico atende a empresas como o holding de telecomunicacións BT Group, IBM, Logica e outros. En 2014, NGD afirmou ter alcanzado o seu PUE ideal de un. Os paneis solares situados no tellado do centro de datos achegaron a máxima eficiencia enerxética do centro de datos. Con todo, entón os expertos cuestionaron o resultado un tanto utópico.
Fort Knox suízo
Este centro de datos é unha especie de proxecto loft. O centro de datos "creceu" no lugar dun antigo búnker da Guerra Fría construído polo exército suízo en caso de conflito nuclear. Ademais de que o centro de datos, de feito, non ocupa espazo na superficie do planeta, tamén utiliza auga glaciar dun lago subterráneo nos sistemas de refrixeración. Grazas a isto, a temperatura do sistema de refrixeración mantense en 8 graos centígrados.
Equinix AM3
O centro de datos, situado en Ámsterdam, utiliza torres de refrixeración de almacenamento de enerxía térmica Aquifer na súa infraestrutura. O seu aire fresco baixa a temperatura dos corredores quentes. Ademais, no centro de datos utilízanse sistemas de refrixeración líquida e a auga quentada residual úsase para quentar a Universidade de Amsterdam.
O que hai en Rusia
Investigación CNews revelou un aumento no número de racks nos maiores provedores de servizos de centros de datos rusos. En 2019, o crecemento foi do 10% (ata 36,5 mil) e en 2020 o número de bastidores pode aumentar noutro 20%. Os provedores de centros de datos prometen establecer un récord e ofrecer aos clientes 6961 racks máis este ano.
En CNews, a eficiencia enerxética das solucións e equipos aplicados para garantir a operatividade do centro de datos está nun nivel moi baixo: 1 W de potencia útil supón ata o 50% dos custos non de produción.
Non obstante, os centros de datos rusos están motivados a reducir o PUE. Porén, o motor do progreso para moitos provedores non é a protección ambiental e a responsabilidade social, senón os beneficios económicos. Un enfoque irracional do consumo de enerxía custa diñeiro.
A nivel estatal, non existen estándares ambientais sobre o funcionamento do centro de datos, así como ningún incentivo económico para aqueles que implementen iniciativas "verdes". Polo tanto, en Rusia aínda é responsabilidade persoal dos centros de datos.
As formas máis comúns de demostrar a conciencia ecolóxica dos centros de datos domésticos:
- Transición a métodos máis eficientes enerxéticamente de refrixeración dos equipos (sistemas de refrixeración libre e líquido);
- Eliminación de equipos e residuos indirectos dos centros de datos;
- Compensación do impacto negativo dos centros de datos na natureza mediante a participación en campañas ambientais e o investimento en ecoproxectos.
Kirill Malevanov, Director Técnico, Selectel
Hoxe, o PUE dos centros de datos Selectel é de 1,25 (Dubrovka DC na rexión de Leningrado) e 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC en Moscova). Monitorizamos a relación e esforzámonos por utilizar solucións máis eficientes enerxéticamente para a refrigeración, a iluminación e outros aspectos do traballo. Os servidores modernos agora consomen aproximadamente a mesma cantidade de enerxía, non ten sentido ir ao extremo e loitar por 10W. Non obstante, en canto aos equipos que garanten o funcionamento dos centros de datos, o enfoque está a cambiar; tamén estamos a ver indicadores de eficiencia enerxética.
Se falamos de reciclaxe, aquí Selectel chegou a acordos con varias empresas implicadas na reciclaxe de equipos. Non só os servidores son enviados á chatarra, senón tamén moitas outras cousas: baterías de fontes de alimentación ininterrompidas, etilenglicol dos sistemas de refrixeración. Recollemos e reciclamos mesmo papel de refugallo: material de embalaxe dos equipos que chegan aos nosos centros de datos.
Seleсtel foi máis aló e lanzou o programa Green Selectel. Agora a empresa plantará unha árbore ao ano por cada servidor que se execute nos centros de datos da empresa. A empresa levou a cabo a primeira plantación masiva de bosques o 19 de setembro - nas rexións de Moscova e Leningrado. En total plantáronse 20 árbores, que nun futuro poderán producir ata 000 de litros de osíxeno ao ano. As actuacións non rematarán aí, os plans son poñer en marcha iniciativas “verdes” ao longo do ano. Podes coñecer as novas promocións na páxina web. e .
Fonte: www.habr.com