Az adatközpontok a bolygó teljes áramának 3-5%-át fogyasztják, és egyes országokban, például Kínában ez az arány eléri a 7%-ot. Az adatközpontoknak éjjel-nappal áramra van szükségük a berendezések zavartalan működéséhez. Ennek eredményeként az adatközpontok működése üvegházhatású gázok kibocsátását idézi elő a légkörbe, és a természetre gyakorolt negatív hatás mértékét tekintve a légi közlekedéshez hasonlítható. Összegyűjtöttük a legújabb kutatásokat, hogy megtudjuk, hogyan hatnak az adatközpontok a környezetre, lehet-e ezen változtatni, és vannak-e hasonló kezdeményezések Oroszországban.
Ez utóbbi szerint A Supermicro környezettudatos, zöld megoldásokat megvalósító adatközpontjai 80%-kal csökkenthetik környezetterhelésüket. A megtakarított energia pedig annyi, hogy minden Las Vegas-i kaszinót 37 évig kivilágítanak. Jelenleg azonban a világ adatközpontjainak mindössze 12%-a nevezhető „zöldnek”.
az IT iparág 5000 képviselőjével végzett felmérés alapján. Kiderült, hogy a válaszadók 86%-a általában nem gondol az adatközpontok környezetre gyakorolt hatására. Az adatközpontok vezetőinek mindössze 15%-át foglalkoztatja a társadalmi felelősségvállalás és a vállalat energiahatékonyságának felmérése. Az iparág nagyrészt a működési rugalmassággal kapcsolatos célokra összpontosított, nem pedig az energiahatékonyságra. Bár az utóbbira fókuszálás előnyös az adatközpontok számára: egy átlagos vállalkozás akár 38 millió dollárt is megtakaríthat az energiaforrásokon.
PUE
A PUE (Power Utilization Efficiency) egy olyan mérőszám, amely az adatközpontok energiahatékonyságát értékeli. Az intézkedést a The Green Grid konzorcium tagjai 2007-ben hagyták jóvá. A PUE az adatközpont által fogyasztott elektromos energia és az adatközpont berendezése által közvetlenül fogyasztott energia arányát tükrözi. Tehát, ha az adatközpont 10 MW teljesítményt kap a hálózatról, és minden berendezés 5 MW-on „tart”, a PUE mutató 2 lesz. Ha a leolvasások „rés” csökken, és a villamos energia nagy része eléri a berendezést. , az együttható az ideális mutatóhoz fog fordulni egy.
Az Uptime Institute augusztusi Global Data Center felmérése 900 adatközpont-üzemeltetőt vizsgált meg, és megállapította a globális átlagos PUE-t. 1,59-kor. Összességében az adat ezen a szinten ingadozik 2013 óta. Összehasonlításképpen: 2013-ban a PUE 1,65, 2018-ban 1, 58-ben pedig 2019 volt.
Bár a PUE nem elég tisztességes a különböző adatközpontok és földrajzi területek összehasonlításához, az Uptime Institute létrehoz ilyen összehasonlító táblázatokat.
Az összehasonlítás igazságtalansága abból adódik, hogy egyes adatközpontok rosszabb éghajlati viszonyok között helyezkednek el. Így egy hagyományos afrikai adatközpont hűtéséhez sokkal több áramra van szükség, mint egy észak-európai adatközpontnak.
Logikus, hogy a leginkább energiatakarékos adatközpontok Latin-Amerikában, Afrikában, a Közel-Keleten és az ázsiai-csendes-óceáni térség egyes részein találhatók. A PUE mutató tekintetében a „legpéldamutatóbb” Európa, valamint az USA-t és Kanadát egyesítő régió volt. Ezekben az országokban egyébként több a válaszadó – 95, illetve 92 adatközpont-szolgáltató.
A tanulmány az oroszországi és a FÁK-országok adatközpontjait is értékelte. A felmérésben azonban csak 9 válaszadó vett részt. A hazai és a „szomszédos” adatközpontok PUE-ja 1,6 volt.
Hogyan csökkenthető a PUE
Természetes hűtés
Szerint , az adatközpontok által fogyasztott összes energia mintegy 40%-a mesterséges hűtőrendszerek üzemeltetésére megy el. A természetes hűtés (ingyenes hűtés) megvalósítása jelentősen csökkenti a költségeket. Ezzel a rendszerrel a külső levegő szűrése, fűtése vagy hűtése történik, majd a kiszolgáló helyiségekbe való bejuttatása. Az „elszívott” forró levegőt a szabadba bocsátják ki, vagy szükség esetén részben összekeverik a bejövő árammal.
A szabad hűtés esetében nagy jelentősége van az éghajlatnak. Minél megfelelőbb a külső levegő hőmérséklete az adatközpont helyiségének, annál kevesebb energiára van szükség a kívánt „állapot” eléréséhez.
Ráadásul az adatközpont egy tározó közelében is elhelyezhető – ebben az esetben a belőle származó víz felhasználható az adatközpont hűtésére. A Stratistics MRC előrejelzései szerint egyébként 2023-ra a folyadékhűtés technológiai piacának értéke eléri a 4,55 milliárd dollárt, típusai között szerepel a merülőhűtés (immerziós olajba merülő berendezés), az adiabatikus hűtés (párolgásos technológián alapuló, a Facebookon használatos). adatközpontok) , hőcsere (a szükséges hőmérsékletű hűtőfolyadék közvetlenül a rackbe kerül a berendezéssel együtt, eltávolítva a felesleges hőt).
A berendezések ellenőrzése és időben történő cseréje
Az adatközpontban rendelkezésre álló kapacitások megfelelő kihasználása szintén hozzájárul az energiahatékonyság javításához. A már megvásárolt szervereknek vagy működniük kell az ügyfelek feladataiban, vagy nem fogyasztanak energiát üresjáratban. Az irányítás megőrzésének egyik módja az infrastruktúra-kezelő szoftver használata. Például a Data Center Infrastructure Management (DCIM) rendszer. Az ilyen szoftverek automatikusan újraosztják a szerverek terhelését, kikapcsolják a nem használt eszközöket, és ajánlásokat fogalmaznak meg a hűtőventilátorok sebességére vonatkozóan (ismét, hogy energiát takarítsanak meg a túlzott hűtéssel).
Az adatközpontok energiahatékonyságának javításának fontos része a berendezések időben történő frissítése. Egy elavult szerver teljesítményében és erőforrás-felhasználásában legtöbbször gyengébb, mint az új generációé. Ezért a PUE csökkentése érdekében ajánlatos a berendezést a lehető leggyakrabban frissíteni - egyes vállalatok ezt évente megteszik. A Supermicro kutatásból: Az optimalizált hardverfrissítési ciklusok több mint 80%-kal csökkenthetik az e-hulladékot, és 15%-kal javíthatják az adatközpontok termelékenységét.
Vannak olyan módszerek is, amelyek segítségével optimalizálhatja adatközponti ökoszisztémáját anélkül, hogy a bank feltörné. Például bezárhatja a kiszolgálószekrények réseit, hogy megakadályozza a hideg levegő szivárgását, elszigetelheti a meleg vagy hideg folyosókat, áthelyezheti egy erősen terhelt szervert az adatközpont hűvösebb részébe stb.
Kevesebb fizikai szerver – több virtuális gép
A VMware becslései szerint a virtuális szerverekre váltás egyes esetekben akár 80%-kal is csökkentheti az energiafogyasztást. Ez azzal magyarázható, hogy nagyobb számú virtuális szerver elhelyezése kevesebb fizikai gépen logikusan csökkenti a hardver karbantartásának, hűtésének és energiaellátásának költségeit.
Az NRDC és az Anthesis kimutatta, hogy 3 szerver 000 virtuális gépre történő lecserélése 150 millió dolláros áramköltséget takarít meg.
A virtualizáció többek között lehetővé teszi a virtuális erőforrások (processzorok, memória, tárhely) újraelosztását és növelését a folyamat során. Ezért a villamos energiát csak a működés biztosítására költik, nem számítva az üresjárati berendezések költségeit.
Természetesen az energiahatékonyság javítására alternatív energiaforrások is választhatók. Ennek elérése érdekében egyes adatközpontok napelemeket és szélgenerátorokat használnak. Ezek azonban meglehetősen költséges projektek, amelyeket csak a nagyvállalatok engedhetnek meg maguknak.
Zöldek a gyakorlatban
Adatközpontok száma a világon A 500-es 000 2012-ről több mint 8 millióra. Villamosenergia-fogyasztásuk négyévente megduplázódik. Az adatközpontok által igényelt villamosenergia-termelés közvetlenül összefügg a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során keletkező szén-dioxid-kibocsátás mennyiségével.
Az Egyesült Királyság Nyílt Egyetemének tudósai hogy az adatközpontok termelik a globális CO2-kibocsátás 2%-át. Ez körülbelül annyi, mint amennyit a világ legnagyobb légitársaságai bocsátanak ki. Egy 2019-es GreenPeace tanulmány szerint 44-ban 2018 millió tonna CO₂-t bocsátottak ki a légkörbe az erőművek 99 kínai adatközpont ellátására.
A világ vezető szereplői, mint például az Apple, a Google, a Facebook, az Akamai, a Microsoft, vállalják a felelősséget a természetre gyakorolt negatív hatásokért, és „zöld” technológiák segítségével próbálják csökkenteni azt. Így a Microsoft vezérigazgatója, Satya Nadella arról beszélt, hogy a cég 2030-ig negatív szén-dioxid-kibocsátási szintet kíván elérni, 2050-re pedig a cég 1975-ös alapítása óta a károsanyag-kibocsátás következményeit teljesen felszámolja.
Ezeknek az üzleti óriáscégeknek azonban elegendő forrásuk van terveik megvalósításához. A szövegben megemlítünk néhány kevésbé ismert „zöldítő” adatközpontot.
kidobóember
A Ballengenben (Norvégia) található adatközpont 100%-ban megújuló energiával működő adatközpontként pozicionálja magát. Így a berendezések működésének biztosítására vizet használnak a szerverek, víz- és szélerőművek hűtésére. 2027-re az adatközpont a tervek szerint meghaladja az 1000 MW elektromos teljesítményt. Most a Kolos az áram 60%-át takarítja meg.
Következő generációs adatok
A brit adatközpont olyan cégeket szolgál ki, mint a BT Group, az IBM, a Logica és mások telekommunikációs holdingja. 2014-ben az NGD azt mondta, hogy elérte ideális PUE-értékét egy. Az adatközpontot az adatközpont tetején elhelyezett napelemek hozták közelebb a maximális energiahatékonysághoz. A szakértők azonban megkérdőjelezték a kissé utópisztikus eredményt.
A svájci Fort Knox
Ez az adatközpont egyfajta loft projekt. Az adatközpont egy régi hidegháborús bunker helyén „nőtt fel”, amelyet a svájci hadsereg épített nukleáris konfliktus esetére. Amellett, hogy az adatközpont valójában nem foglal helyet a bolygó felszínén, hűtőrendszereiben egy földalatti tó gleccsvizét is felhasználja. Ennek köszönhetően a hűtőrendszer hőmérsékletét 8 Celsius fokon tartják.
Equinix AM3
Az Amszterdamban található adatközpont infrastruktúrájában Aquifer Thermal Energy Storage hűtőtornyokat használ. Hűvös levegőjük csökkenti a forró folyosók hőmérsékletét. Emellett az adatközpont folyadékhűtési rendszereket használ, a felmelegített szennyvizet pedig az Amszterdami Egyetem fűtésére használják.
Mi van Oroszországban
Kutatás A CNews feltárta a rackek számának növekedését a legnagyobb orosz adatközpont-szolgáltatók körében. 2019-ben 10%-os volt a növekedés (akár 36,5 ezer), 2020-ban pedig további 20%-kal bővülhet az állványok száma. Az adatközpont-szolgáltatók azt ígérik, hogy idén rekordot döntenek, és további 6961 rack-et biztosítanak az ügyfeleknek.
On A CNews szerint az adatközpont működőképességét biztosító megoldások és berendezések energiahatékonysága nagyon alacsony szinten van - 1 W hasznos teljesítmény a nem termelési költségek akár 50%-át teszi ki.
Ennek ellenére az orosz adatközpontoknak van motivációja a PUE-mutató csökkentésére. A haladás motorja azonban sok szolgáltató számára nem a környezetvédelem és a társadalmi felelősségvállalás, hanem a gazdasági haszon. A fenntarthatatlan energiafogyasztás pénzbe kerül.
Állami szinten nincsenek környezetvédelmi előírások az adatközpontok működésére vonatkozóan, sem gazdasági ösztönzők a „zöld” kezdeményezéseket megvalósítók számára. Ezért Oroszországban továbbra is az adatközpontok személyes felelőssége.
A környezettudatosság bemutatásának leggyakoribb módjai a hazai adatközpontokban:
- Átállás a hűtőberendezések energiahatékonyabb módszereire (szabadhűtési rendszerek és folyadékhűtés);
- Berendezések és közvetett hulladékok ártalmatlanítása az adatközpontokból;
- Az adatközpontok természetre gyakorolt negatív hatásának pótlása környezetvédelmi kampányokban való részvétellel és környezetvédelmi projektekbe való befektetéssel.
Kirill Malevanov, a Selectel műszaki igazgatója
Ma a Selectel adatközpontok PUE-ja 1,25 (Dubrovka DC a leningrádi régióban) és 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC Moszkvában). Figyeljük az arányt, és törekszünk arra, hogy energiatakarékosabb megoldásokat alkalmazzunk a hűtés, világítás és egyéb működési szempontok tekintetében. A modern szerverek ma nagyjából ugyanannyi energiát fogyasztanak, nincs értelme a végletekig elmenni és a 10 W-ért küzdeni. Az adatközpontokat tápláló berendezések tekintetében azonban a szemlélet változik – az energiahatékonysági mutatókat is vizsgáljuk.
Ha már az újrahasznosításnál tartunk, a Selectel több, berendezések újrahasznosításával foglalkozó céggel is megállapodást kötött. Nemcsak a szervereket, hanem sok minden mást is selejtbe küldenek: az akkumulátorokat a szünetmentes tápegységekből, az etilénglikolt a hűtőrendszerekből. Még a papírhulladékot is összegyűjtjük és újrahasznosítjuk az adatközpontjainkba érkező berendezések csomagolóanyagait.
A Selestel tovább ment, és elindította a „Zöld Selectel” programot. Mostantól a cég évente egy-egy fát ültet a vállalat adatközpontjain futó minden szerverhez. A cég szeptember 19-én hajtotta végre az első tömeges erdőtelepítést - a moszkvai és leningrádi régiókban. Összesen 20 000 fát ültettek el, amelyek a jövőben akár 200 000 000 liter oxigént is képesek termelni évente. Az akciók ezzel még nem érnek véget, a tervek szerint egész évben „zöld” kezdeményezéseket valósítanak meg. Az új akciókról a weboldalon tájékozódhat és .
Forrás: will.com