🥇“તમારી ભૂખને કાબુમાં રાખો”: ડેટા કેન્દ્રોની ઉર્જા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવાની ઘણી રીતો

આજે, ડેટા કેન્દ્રોના કાર્યક્ષમ સંચાલનની ખાતરી કરવા માટે ઘણી વીજળી ખર્ચવામાં આવે છે. 2013 માં, ફક્ત યુએસ ડેટા સેન્ટરો હતા વપરાશ લગભગ 91 બિલિયન કિલોવોટ-કલાક ઊર્જા, જે 34 મોટા કોલસા આધારિત પાવર પ્લાન્ટના વાર્ષિક ઉત્પાદનની બરાબર છે.

જે કંપનીઓ ડેટા સેન્ટર ધરાવે છે તેમના માટે વીજળી એ મુખ્ય ખર્ચની વસ્તુઓમાંની એક છે, તેથી જ તેઓ પ્રયાસો કરી રહી છે. ઉછેર કમ્પ્યુટિંગ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની કાર્યક્ષમતા. આ માટે, વિવિધ તકનીકી ઉકેલોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાંથી કેટલાક વિશે આપણે આજે વાત કરીશું.

/ ફોટો ટોર્કાઇલ્ડ રીટેવેટ CC

વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન

જ્યારે ઉર્જા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવાની વાત આવે છે, ત્યારે વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનના ઘણા આકર્ષક ફાયદા છે. પ્રથમ, હાલની સેવાઓને ઓછા હાર્ડવેર સર્વર્સ પર એકીકૃત કરવાથી હાર્ડવેર જાળવણી પર બચત થાય છે, જેનો અર્થ થાય છે ઠંડક, શક્તિ અને જગ્યા ખર્ચ ઓછો. બીજું, વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન તમને હાર્ડવેર સંસાધનોનો ઉપયોગ અને લવચીક રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે પુનઃવિતરણ વર્ચ્યુઅલ પાવર કામની પ્રક્રિયામાં જ.

NRDC અને Anthesis એ સંયુક્ત આયોજન કર્યું હતું અભ્યાસ અને જાણવા મળ્યું કે 3100 વર્ચ્યુઅલ હોસ્ટ સાથે 150 સર્વર્સને બદલીને, ઊર્જા ખર્ચમાં દર વર્ષે $2,1 મિલિયનનો ઘટાડો થઈ શકે છે. સંસ્થા કે જે રસનો હેતુ હતો તે સાધનસામગ્રીની જાળવણી અને ખરીદી પર બચત કરી, સિસ્ટમ એડમિનિસ્ટ્રેટર્સનો સ્ટાફ ઘટાડ્યો, કોઈપણ સમસ્યાના કિસ્સામાં ડેટા પુનઃપ્રાપ્તિની બાંયધરી પ્રાપ્ત કરી અને બીજું ડેટા સેન્ટર બનાવવાની જરૂરિયાતમાંથી છૂટકારો મેળવ્યો.

પરિણામો અનુસાર સંશોધન ગાર્ટનર, 2016 માં, ઘણી કંપનીઓનું વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનનું સ્તર 75% થી વધી જશે, અને બજાર પોતે $5,6 બિલિયનનું મૂલ્ય ધરાવશે. જો કે, એવા કેટલાક પરિબળો છે જે વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનના વ્યાપક સ્વીકારને અટકાવી રહ્યા છે. મુખ્ય કારણોમાંનું એક નવા ઓપરેટિંગ મોડલ માટે ડેટા સેન્ટર્સને "પુનઃબીલ્ડ" કરવામાં મુશ્કેલી રહે છે, કારણ કે આના ખર્ચ ઘણીવાર સંભવિત લાભો કરતાં વધી જાય છે.

એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ

આવી પ્રણાલીઓ ઠંડક પ્રણાલીની ઉર્જા કાર્યક્ષમતા વધારવા અથવા IT સાધનોના ઉર્જા વપરાશને ઘટાડવાનું શક્ય બનાવે છે, જે આખરે ખર્ચ ઘટાડવા તરફ દોરી જાય છે. આ કિસ્સામાં, એક ખાસ સ softwareફ્ટવેર, જે સર્વર પ્રવૃત્તિ, ઉર્જા વપરાશ અને ખર્ચનું નિરીક્ષણ કરે છે, લોડનું આપમેળે પુનઃવિતરણ કરે છે અને સાધનસામગ્રીને પણ બંધ કરે છે.

એક પ્રકારનું એનર્જી મેનેજમેન્ટ સોફ્ટવેર ડેટા સેન્ટર ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર મેનેજમેન્ટ (DCIM) સિસ્ટમ્સ છે, જેનો ઉપયોગ વિવિધ સાધનોની ઉર્જા કાર્યક્ષમતાનું નિરીક્ષણ, વિશ્લેષણ અને અનુમાન કરવા માટે થાય છે. મોટાભાગના DCIM ટૂલ્સનો ઉપયોગ IT અને અન્ય સાધનોના પાવર વપરાશ પર સીધો દેખરેખ રાખવા માટે થતો નથી, પરંતુ ઘણી સિસ્ટમો PUE (પાવર યુસેજ ઇફેક્ટિવનેસ) કેલ્ક્યુલેટર સાથે આવે છે. ઇન્ટેલ અને ડેલ ડીસીઆઈએમ મુજબ, આવા ઉકેલો ઉપયોગ કરો 53% IT મેનેજરો.

મોટા ભાગના હાર્ડવેર આજે પહેલેથી જ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ બનવા માટે રચાયેલ છે, પરંતુ હાર્ડવેરની ખરીદી ઘણીવાર માલિકીની કુલ કિંમતને બદલે પ્રારંભિક કિંમત અથવા કામગીરી પર વધુ ભાર મૂકે છે, ઊર્જા-કાર્યક્ષમ હાર્ડવેર બાકી રહે છે. અજાણ્યું. ઉર્જા બિલ ઘટાડવા ઉપરાંત, આવા સાધનો ઘટાડે છે વાતાવરણમાં CO2 ઉત્સર્જનની માત્રા.

ડેટા કમ્પ્રેશન

ડેટા સેન્ટર્સની ઉર્જા કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે ઓછા સ્પષ્ટ અભિગમો પણ છે, ઉદાહરણ તરીકે, સંગ્રહિત ડેટાની માત્રામાં ઘટાડો. ભાગ્યે જ ઉપયોગમાં લેવાતા ડેટાને સંકુચિત કરવું કરી શકો છો સંકોચન અને ડિકમ્પ્રેશન માટે સંસાધનોનો પણ ઉપયોગ થાય છે તે હકીકતને ધ્યાનમાં લેતા, 30% સુધી ઊર્જા બચાવો. ડેટા ડુપ્લિકેશન વધુ આકર્ષક પરિણામ બતાવી શકે છે - 40-50%. તે નોંધવું યોગ્ય છે કે "કોલ્ડ" ડેટા માટે ઓછા-પાવર સ્ટોરેજનો ઉપયોગ પાવર વપરાશ ઘટાડવામાં પણ મદદ કરે છે.

ઝોમ્બી સર્વર્સને અક્ષમ કરી રહ્યાં છીએ

ડેટા સેન્ટર્સમાં બિનકાર્યક્ષમ ઉર્જા વપરાશ તરફ દોરી જતી સમસ્યાઓમાંની એક નિષ્ક્રિય સાધનો છે. નિષ્ણાતો ધ્યાનમાં લોકે કેટલીક કંપનીઓ જરૂરી સંસાધનોનો વાસ્તવિક અંદાજ લગાવી શકતી નથી, જ્યારે અન્યો ભવિષ્યને ધ્યાનમાં રાખીને સર્વર ક્ષમતા ખરીદે છે. પરિણામે, લગભગ 30% સર્વરો નિષ્ક્રિય છે, જે દર વર્ષે $30 બિલિયન ઊર્જાનો વપરાશ કરે છે.

તે જ સમયે, અભ્યાસ મુજબ, આઇટી મેનેજરો કરી શકતા નથી 15 થી 30% ઇન્સ્ટોલ કરેલા સર્વરોને ઓળખો, પરંતુ સંભવિત પરિણામોના ડરથી સાધનોને લખો નહીં. માત્ર 14% ઉત્તરદાતાઓએ બિનઉપયોગી સર્વર્સનો રેકોર્ડ રાખ્યો હતો અને તેમની અંદાજિત સંખ્યા જાણતા હતા.

આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટેનો એક વિકલ્પ એ છે કે પે-એઝ-યુ-ગો પેમેન્ટ મોડલ સાથે પબ્લિક ક્લાઉડનો ઉપયોગ કરવો, જ્યારે કંપની માત્ર વાસ્તવમાં વપરાયેલી ક્ષમતા માટે ચૂકવણી કરે છે. ઘણી કંપનીઓ પહેલેથી જ આ યોજનાનો ઉપયોગ કરે છે, અને પ્લાનો, ટેક્સાસમાં અલાઈન્ડ એનર્જી ડેટા સેન્ટરના માલિક દાવો કરે છે કે તે ગ્રાહકોને દર વર્ષે 30 થી 50% બચાવવા માટે પરવાનગી આપે છે.

ડેટા સેન્ટર ક્લાઇમેટ કંટ્રોલ

ડેટા સેન્ટર ઊર્જા કાર્યક્ષમતા પર પ્રભાવો રૂમનું માઇક્રોક્લાઇમેટ કે જેમાં સાધનો સ્થિત છે. કૂલિંગ એકમો કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરે તે માટે, ડેટા સેન્ટર રૂમને બાહ્ય વાતાવરણથી અલગ કરીને અને દિવાલો, છત અને ફ્લોર દ્વારા ગરમીના સ્થાનાંતરણને અટકાવીને ઠંડા નુકસાનને ઓછું કરવું જરૂરી છે. એક ઉત્તમ રીત એ બાષ્પ અવરોધ છે, જે ઓરડામાં ભેજનું સ્તર પણ નિયંત્રિત કરે છે.

ભેજ કે જે ખૂબ વધારે છે તે સાધનસામગ્રીની કામગીરીમાં વિવિધ ભૂલો, વસ્ત્રો અને કાટમાં વધારો તરફ દોરી શકે છે, જ્યારે ભેજ કે જે ખૂબ ઓછો છે તે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ડિસ્ચાર્જ તરફ દોરી શકે છે. એશ્રા 40 થી 55% ની રેન્જમાં ડેટા સેન્ટર માટે સાપેક્ષ ભેજનું શ્રેષ્ઠ સ્તર નક્કી કરે છે.

કાર્યક્ષમ હવા પ્રવાહ વિતરણ પણ 20-25% ઊર્જા વપરાશ બચાવી શકે છે. સાધનસામગ્રીના રેક્સનું યોગ્ય પ્લેસમેન્ટ આમાં મદદ કરશે: ડેટા સેન્ટર કોમ્પ્યુટર રૂમને "કોલ્ડ" અને "ગરમ" કોરિડોરમાં વિભાજીત કરવું. આ કિસ્સામાં, કોરિડોરના ઇન્સ્યુલેશનની ખાતરી કરવી જરૂરી છે: જરૂરી સ્થળોએ છિદ્રિત પ્લેટો સ્થાપિત કરો અને હવાના પ્રવાહના મિશ્રણને રોકવા માટે સર્વરની પંક્તિઓ વચ્ચે ખાલી પેનલનો ઉપયોગ કરો.

તે ફક્ત સાધનસામગ્રીનું સ્થાન જ નહીં, પણ આબોહવા પ્રણાલીનું સ્થાન પણ ધ્યાનમાં લેવું યોગ્ય છે. હોલને "ઠંડા" અને "ગરમ" કોરિડોરમાં વિભાજીત કરતી વખતે, ઠંડા હવા સાથે કોરિડોરમાં પ્રવેશતા અટકાવવા માટે એર કંડિશનર્સ ગરમ હવાના પ્રવાહને કાટખૂણે સ્થાપિત કરવા જોઈએ.

ડેટા સેન્ટરમાં અસરકારક થર્મલ મેનેજમેન્ટનું એક સમાન મહત્ત્વનું પાસું એ વાયરનું પ્લેસમેન્ટ છે, જે હવાના પ્રવાહને અવરોધી શકે છે, સ્થિર દબાણ ઘટાડે છે અને IT સાધનોની ઠંડક કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે. કેબલ ટ્રેને ઉપરના માળની નીચેથી છતની નજીક ખસેડીને પરિસ્થિતિને સુધારી શકાય છે.

કુદરતી અને પ્રવાહી ઠંડક

સમર્પિત આબોહવા નિયંત્રણ પ્રણાલીનો ઉત્તમ વિકલ્પ કુદરતી ઠંડક છે, જેનો ઉપયોગ ઠંડા સિઝનમાં થઈ શકે છે. આજે, જ્યારે હવામાન પરવાનગી આપે છે ત્યારે ટેકનોલોજી ઇકોનોમાઇઝરનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. Battelle Laboratories દ્વારા કરવામાં આવેલા અભ્યાસ મુજબ, ફ્રી કૂલીંગ ડેટા સેન્ટર ઉર્જા ખર્ચમાં 13% ઘટાડો કરે છે.

ત્યાં બે પ્રકારના અર્થશાસ્ત્રીઓ છે: જેઓ માત્ર શુષ્ક હવાનો ઉપયોગ કરે છે, અને જેઓ જ્યારે હવા પૂરતા પ્રમાણમાં ઠંડુ ન થાય ત્યારે વધારાની સિંચાઈનો ઉપયોગ કરે છે. કેટલીક સિસ્ટમો વિવિધ પ્રકારના અર્થશાસ્ત્રીઓને જોડીને મલ્ટિ-લેવલ કૂલિંગ સિસ્ટમ્સ બનાવી શકે છે.

પરંતુ હવાના પ્રવાહના મિશ્રણને કારણે અથવા દૂર કરવામાં આવેલી વધારાની ગરમીનો ઉપયોગ કરવામાં અસમર્થતાને કારણે એર કૂલિંગ સિસ્ટમ્સ ઘણીવાર બિનઅસરકારક હોય છે. વધુમાં, આવી સિસ્ટમોના ઇન્સ્ટોલેશનમાં એર ફિલ્ટર્સ અને સતત દેખરેખ માટે વધારાના ખર્ચનો સમાવેશ થાય છે.

ઘણા નિષ્ણાતો માને છે કે પ્રવાહી ઠંડક તેનું કામ વધુ સારી રીતે કરે છે. ડેનિશ વિક્રેતા એસેટેકના પ્રતિનિધિ, સર્વરો માટે લિક્વિડ કૂલિંગ સિસ્ટમ્સના નિર્માણમાં વિશેષતા ધરાવતા, જોન હેમિલ, ચોક્કસતે પ્રવાહી હવા કરતાં ગરમીના સંગ્રહ અને સ્થાનાંતરણની દ્રષ્ટિએ આશરે 4 હજાર ગણું વધુ કાર્યક્ષમ છે. અને અમેરિકન પાવર કન્વર્ઝન કોર્પોરેશન અને સિલિકોન વેલી લીડરશિપ ગ્રૂપના સહયોગથી લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરી દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા પ્રયોગ દરમિયાન, સાબિત, કે કૂલિંગ ટાવરમાંથી પ્રવાહી ઠંડક અને પાણી પુરવઠાના ઉપયોગ માટે આભાર, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઊર્જા બચત 50% સુધી પહોંચી છે.

અન્ય તકનીકો

આજે, એવા ત્રણ ક્ષેત્રો છે જેનો વિકાસ ડેટા કેન્દ્રોને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવામાં મદદ કરશે: મલ્ટી-કોર પ્રોસેસર્સનો ઉપયોગ, સંકલિત કૂલિંગ સિસ્ટમ્સ અને ચિપ સ્તરે કૂલિંગ.

કમ્પ્યુટર ઉત્પાદકો માને છે કે મલ્ટિ-કોર પ્રોસેસર્સ, ટૂંકા ગાળામાં વધુ કાર્યો પૂર્ણ કરીને, સર્વર ઊર્જા વપરાશમાં 40% ઘટાડો કરશે. એકીકૃત કૂલિંગ સિસ્ટમની અસરકારકતાનું ઉદાહરણ એજેનેરા અને ઇમર્સન નેટવર્ક પાવરનું કૂલફ્રેમ સોલ્યુશન છે. તે સર્વરમાંથી બહાર આવતી ગરમ હવા લે છે, તેને ઠંડુ કરે છે અને રૂમમાં "ફેંકી દે છે", જેનાથી મુખ્ય સિસ્ટમ પરનો ભાર 23% ઓછો થાય છે.

બાબતે ટેકનોલોજી ચિપ કૂલિંગ, તે સર્વરના હોટ સ્પોટ્સ, જેમ કે સેન્ટ્રલ પ્રોસેસિંગ યુનિટ્સ, ગ્રાફિક્સ પ્રોસેસિંગ યુનિટ્સ અને મેમરી મોડ્યુલ્સમાંથી ગરમીને રેકની આસપાસની હવામાં અથવા મશીન રૂમની બહાર ટ્રાન્સફર કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ઉર્જા કાર્યક્ષમતા વધારવી એ આજે વાસ્તવિક વલણ બની ગયું છે, જે ડેટા કેન્દ્રોના વપરાશના જથ્થાને જોતાં આશ્ચર્યજનક નથી: તમામ ઓપરેટિંગ ખર્ચના 25-40% વીજળીના બિલ ચૂકવવાથી આવે છે. પરંતુ મુખ્ય સમસ્યા એ છે કે IT સાધનો દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલ દરેક કિલોવોટ-કલાક ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે પછી ઊર્જા-સઘન ઠંડક સાધનો દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. તેથી, આગામી વર્ષોમાં, ડેટા કેન્દ્રોના ઉર્જા વપરાશને ઘટાડવો તે સંબંધિત થવાનું બંધ કરશે નહીં - ડેટા કેન્દ્રોની ઊર્જા કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે વધુ અને વધુ નવી રીતો દેખાશે.

હેબ્રે પરના અમારા બ્લોગમાંથી અન્ય સામગ્રી:

સોર્સ: www.habr.com

"તમારી ભૂખને કાબુમાં રાખો": ડેટા કેન્દ્રોની ઉર્જા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવાની ઘણી રીતો