Տվյալների կենտրոնները սպառում են մոլորակի ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի 3-5%-ը, իսկ որոշ երկրներում, օրինակ՝ Չինաստանում, այդ ցուցանիշը հասնում է 7%-ի։ Տվյալների կենտրոնները 24/7 էլեկտրաէներգիայի կարիք ունեն, որպեսզի սարքավորումն անխափան աշխատի: Արդյունքում տվյալների կենտրոնների շահագործումը հրահրում է մթնոլորտ ջերմոցային գազերի արտանետումներ, իսկ բնության վրա բացասական ազդեցության մակարդակով դրանք կարելի է համեմատել օդային ճանապարհորդությունների հետ։ Մենք հավաքեցինք վերջին հետազոտությունները՝ պարզելու, թե ինչպես են տվյալների կենտրոններն ազդում շրջակա միջավայրի վրա, արդյոք դա կարելի է փոխել և արդյոք նմանատիպ նախաձեռնություններ կան Ռուսաստանում:
Համաձայն վերջինի Supermicro-ի էկո-գիտակցված տվյալների կենտրոնները, որոնք իրականացնում են կանաչ լուծումներ, կարող են նվազեցնել շրջակա միջավայրի վրա իրենց ազդեցությունը 80%-ով: Իսկ խնայված էներգիան Լաս Վեգասի բոլոր խաղատները վառ պահելն է 37 տարի: Բայց այս պահին աշխարհի տվյալների կենտրոնների միայն 12%-ը կարելի է անվանել «կանաչ»:
ՏՏ ոլորտի 5000 ներկայացուցիչների հարցման հիման վրա: Պարզվել է, որ հարցվածների 86%-ը հիմնականում չի մտածում շրջակա միջավայրի վրա տվյալների կենտրոնների ազդեցության մասին։ Եվ տվյալների կենտրոնների մենեջերների միայն 15%-ն է մտահոգված սոցիալական պատասխանատվությամբ և ձեռնարկության էներգաարդյունավետության գնահատմամբ: Արդյունաբերությունը հիմնականում կենտրոնացել է գործառնական ճկունության, այլ ոչ էներգաարդյունավետության հետ կապված նպատակների վրա: Թեև վերջինիս վրա կենտրոնանալը ձեռնտու է տվյալների կենտրոնների համար. միջին ձեռնարկությունը կարող է տնտեսել մինչև 38 միլիոն դոլար էներգառեսուրսների վրա:
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) չափիչ է, որը գնահատում է տվյալների կենտրոնի էներգաարդյունավետությունը: Միջոցառումը հաստատվել է The Green Grid կոնսորցիումի անդամների կողմից 2007թ. PUE-ն արտացոլում է տվյալների կենտրոնի կողմից սպառվող էլեկտրական էներգիայի հարաբերակցությունը տվյալների կենտրոնի սարքավորումների կողմից ուղղակի սպառվող էներգիային: Այսպիսով, եթե տվյալների կենտրոնը ստանում է 10 ՄՎտ հզորություն ցանցից, և բոլոր սարքավորումները «պահում են» 5 ՄՎտ, PUE ցուցանիշը կլինի 2: Եթե ընթերցումների «բացը» նվազում է, և էլեկտրաէներգիայի մեծ մասը հասնում է սարքավորմանը: , գործակիցը կձգտի դեպի իդեալական ցուցանիշը մեկն է։
Uptime Institute-ի օգոստոսյան գլոբալ տվյալների կենտրոնի հետազոտությունը հարցում է անցկացրել տվյալների կենտրոնի 900 օպերատորների շրջանում և գտել համաշխարհային միջին PUE-ն: ժամը 1,59-ին։ Ընդհանուր առմամբ, այդ ցուցանիշը տատանվել է այս մակարդակում 2013 թվականից ի վեր։ Համեմատության համար նշենք, որ 2013 թվականին PUE-ն եղել է 1,65, 2018 թվականին՝ 1, իսկ 58 թվականին՝ 2019։
Չնայած PUE-ն բավականաչափ արդար չէ տվյալների տարբեր կենտրոններն ու աշխարհագրությունները համեմատելու համար, Uptime Institute-ը ստեղծում է նման համեմատական աղյուսակներ:
Համեմատության անարդարությունը պայմանավորված է նրանով, որ որոշ տվյալների կենտրոններ գտնվում են ավելի վատ կլիմայական պայմաններում: Այսպիսով, Աֆրիկայում սովորական տվյալների կենտրոնը սառեցնելու համար շատ ավելի շատ էլեկտրաէներգիա է անհրաժեշտ, քան Հյուսիսային Եվրոպայում գտնվող տվյալների կենտրոնը:
Տրամաբանական է, որ ամենաէներգաարդյունավետ տվյալների կենտրոնները գտնվում են Լատինական Ամերիկայում, Աֆրիկայում, Մերձավոր Արևելքում և Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանի որոշ հատվածներում: PUE-ի ցուցանիշով առավել «օրինակելի» են եղել Եվրոպան և ԱՄՆ-ն ու Կանադան միավորող տարածաշրջանը։ Ի դեպ, այս երկրներում ավելի շատ են հարցվածները՝ համապատասխանաբար 95 և 92 տվյալների կենտրոնների մատակարար։
Հետազոտության ընթացքում գնահատվել են նաև Ռուսաստանում և ԱՊՀ երկրներում տվյալների կենտրոնները: Սակայն հարցմանը մասնակցել է ընդամենը 9 հարցված։ Ներքին և «հարևան» տվյալների կենտրոնների PUE-ն 1,6 էր:
Ինչպես իջեցնել PUE-ն
Բնական սառեցում
Ըստ , տվյալների կենտրոնների կողմից սպառվող ողջ էներգիայի մոտ 40%-ը ուղղվում է արհեստական հովացման համակարգերի շահագործմանը։ Բնական հովացման (անվճար սառեցման) իրականացումն օգնում է զգալիորեն նվազեցնել ծախսերը։ Այս համակարգով արտաքին օդը զտվում է, տաքացվում կամ հովացվում, այնուհետև մատակարարվում է սերվերի սենյակներին: «Արտածող» տաք օդը արտանետվում է դրսում կամ մասամբ խառնվում, անհրաժեշտության դեպքում, ներգնա հոսքին:
Ազատ հովացման դեպքում կլիման մեծ նշանակություն ունի։ Որքան հարմար է արտաքին օդի ջերմաստիճանը տվյալների կենտրոնի սենյակի համար, այնքան քիչ էներգիա է պահանջվում այն ցանկալի «վիճակին» հասցնելու համար:
Բացի այդ, տվյալների կենտրոնը կարող է տեղակայվել ջրամբարի մոտ. այս դեպքում դրանից ջուրը կարող է օգտագործվել տվյալների կենտրոնը սառեցնելու համար: Ի դեպ, Stratistics MRC-ի կանխատեսումների համաձայն, մինչև 2023 թվականը հեղուկ սառեցման տեխնոլոգիաների շուկայի արժեքը կհասնի 4,55 միլիարդ դոլարի, որոնց տեսակներից են՝ ընկղմվող սառեցումը (սուզվող յուղի մեջ ընկղմող սարքավորում), ադիաբատիկ սառեցումը (գոլորշիացման տեխնոլոգիայի հիման վրա, որն օգտագործվում է Facebook-ում): տվյալների կենտրոններ), ջերմափոխանակություն (պահանջվող ջերմաստիճանի հովացուցիչը սարքավորման հետ ուղղակիորեն գնում է դարակ՝ հեռացնելով ավելորդ ջերմությունը):
Սարքավորումների մոնիտորինգ և ժամանակին փոխարինում
Տվյալների կենտրոնում առկա կարողությունների ճիշտ օգտագործումը կօգնի նաև բարելավել էներգաարդյունավետությունը: Արդեն գնված սերվերները կամ պետք է աշխատեն հաճախորդների առաջադրանքների համար, կամ էլ էներգիա չսպառեն անգործության ժամանակ: Վերահսկողությունը պահպանելու եղանակներից մեկը ենթակառուցվածքի կառավարման ծրագրաշար օգտագործելն է: Օրինակ՝ Տվյալների կենտրոնի ենթակառուցվածքների կառավարման (DCIM) համակարգը։ Նման ծրագրաշարը ավտոմատ կերպով վերաբաշխում է բեռը սերվերների վրա, անջատում է չօգտագործված սարքերը և առաջարկություններ է անում սառնարանային օդափոխիչների արագության վերաբերյալ (կրկին՝ էներգիան խնայելու ավելորդ սառեցման վրա):
Տվյալների կենտրոնի էներգաարդյունավետության բարելավման կարևոր մասը սարքավորումների ժամանակին թարմացումն է: Հնացած սերվերը ամենից հաճախ զիջում է նոր սերնդին կատարողականով և ռեսուրսների սպառմամբ: Հետևաբար, PUE-ն իջեցնելու համար խորհուրդ է տրվում հնարավորինս հաճախ թարմացնել սարքավորումները. որոշ ընկերություններ դա անում են ամեն տարի: Supermicro հետազոտությունից. Սարքավորումների թարմացման օպտիմալացված ցիկլերը կարող են նվազեցնել էլեկտրոնային թափոնները ավելի քան 80%-ով և բարելավել տվյալների կենտրոնի արտադրողականությունը 15%-ով:
Կան նաև ձեր տվյալների կենտրոնի էկոհամակարգը օպտիմալացնելու եղանակներ՝ առանց բանկը կոտրելու: Օրինակ, դուք կարող եք փակել սերվերի կաբինետների բացերը՝ կանխելու սառը օդի արտահոսքերը, մեկուսացնելու տաք կամ սառը միջանցքները, ծանր բեռնված սերվերը տեղափոխել տվյալների կենտրոնի ավելի սառը հատված և այլն:
Ավելի քիչ ֆիզիկական սերվերներ՝ ավելի շատ վիրտուալ մեքենաներ
VMware-ը գնահատում է, որ վիրտուալ սերվերներին անցնելը որոշ դեպքերում կարող է նվազեցնել էներգիայի սպառումը մինչև 80%-ով: Սա բացատրվում է նրանով, որ ավելի մեծ թվով վիրտուալ սերվերներ ավելի փոքր թվով ֆիզիկական մեքենաների վրա տեղադրելը տրամաբանորեն նվազեցնում է ապարատային սպասարկման, հովացման և էներգիայի ծախսերը:
NRDC-ն և Anthesis-ը ցույց են տվել, որ 3 սերվերների փոխարինումը 000 վիրտուալ մեքենաներով խնայում է 150 միլիոն դոլար էլեկտրաէներգիայի ծախսերը:
Ի թիվս այլ բաների, վիրտուալացումը հնարավորություն է տալիս գործընթացում վերաբաշխել և ավելացնել վիրտուալ ռեսուրսները (պրոցեսորներ, հիշողություն, պահեստավորում): Ուստի էլեկտրաէներգիան ծախսվում է միայն շահագործումն ապահովելու համար՝ չհաշված պարապուրդի մեջ գտնվող սարքավորումների ծախսերը։
Իհարկե, էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրները նույնպես կարող են ընտրվել էներգաարդյունավետությունը բարելավելու համար: Դրան հասնելու համար որոշ տվյալների կենտրոններ օգտագործում են արևային մարտկոցներ և քամու գեներատորներ: Սրանք, սակայն, բավականին թանկ նախագծեր են, որոնք կարող են իրենց թույլ տալ միայն խոշոր ընկերությունները։
«Կանաչները» գործնականում
Աշխարհում տվյալների կենտրոնների թիվը 500-ի 000-ից հասնելով ավելի քան 2012 միլիոնի, նրանց էլեկտրաէներգիայի սպառումը կրկնապատկվում է չորս տարին մեկ: Էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը, որն անհրաժեշտ է տվյալների կենտրոններին, ուղղակիորեն կապված է ածխածնի արտանետումների քանակի հետ, որոնք առաջանում են հանածո վառելիքի այրման արդյունքում:
Մեծ Բրիտանիայի բաց համալսարանի գիտնականները որ տվյալների կենտրոններն արտադրում են CO2-ի համաշխարհային արտանետումների 2%-ը: Սա մոտավորապես նույնն է, ինչ արտանետում են աշխարհի խոշորագույն ավիաընկերությունները: Չինաստանում 2019 տվյալների կենտրոններ սնուցելու համար էլեկտրակայանները 44 թվականին մթնոլորտ են արտանետել 2018 միլիոն տոննա CO₂, համաձայն 99 թվականի GreenPeace-ի ուսումնասիրության:
Աշխարհի խոշոր առաջնորդները, ինչպիսիք են Apple-ը, Google-ը, Facebook-ը, Akamai-ն, Microsoft-ը, պատասխանատվություն են կրում բնության վրա բացասական ազդեցության համար և փորձում են նվազեցնել այն՝ օգտագործելով «կանաչ» տեխնոլոգիաները: Այսպես, Microsoft-ի գործադիր տնօրեն Սաթյա Նադելան խոսել է ընկերության մտադրության մասին՝ հասնելու ածխածնի արտանետումների բացասական մակարդակի մինչև 2030 թվականը, իսկ մինչև 2050 թվականը՝ ամբողջությամբ վերացնելու արտանետումների հետևանքները 1975 թվականից ընկերության հիմնադրումից ի վեր։
Այս բիզնես հսկաները, սակայն, բավական ռեսուրսներ ունեն իրենց ծրագրերն իրականացնելու համար։ Տեքստում մենք կնշենք մի քանի քիչ հայտնի «կանաչապատման» տվյալների կենտրոններ։
Կոլոսուս
Տվյալների կենտրոնը, որը գտնվում է Բալենգենում (Նորվեգիա), իրեն դիրքավորում է որպես տվյալների կենտրոն, որն աշխատում է 100% վերականգնվող էներգիայով: Այսպիսով, սարքավորումների շահագործումն ապահովելու համար ջուրն օգտագործվում է սերվերների, ջրի և հողմային էներգիայի գեներատորների սառեցման համար։ Մինչև 2027 թվականը տվյալների կենտրոնը նախատեսում է գերազանցել 1000 ՄՎտ էլեկտրաէներգիան։ Այժմ Kolos-ը խնայում է էլեկտրաէներգիայի 60%-ը։
Հաջորդ սերնդի տվյալներ
Բրիտանական տվյալների կենտրոնը սպասարկում է այնպիսի ընկերությունների, ինչպիսիք են հեռահաղորդակցության հոլդինգը BT Group, IBM, Logica և այլն: 2014-ին NGD-ն ասաց, որ հասել է իր իդեալական PUE-ի մեկին: Տվյալների կենտրոնը մոտեցվել է առավելագույն էներգաարդյունավետությանը տվյալների կենտրոնի տանիքում տեղադրված արևային մարտկոցներով: Այնուամենայնիվ, հետո փորձագետները կասկածի տակ դրեցին որոշակիորեն ուտոպիստական արդյունքը:
Շվեյցարական Ֆորտ Նոքս
Այս տվյալների կենտրոնը մի տեսակ ձեղնահարկի նախագիծ է: Տվյալների կենտրոնը «մեծացել է» Սառը պատերազմի հին բունկերի տեղում, որը կառուցվել է շվեյցարական բանակի կողմից միջուկային հակամարտության դեպքում։ Բացի այն, որ տվյալների կենտրոնը, փաստորեն, տարածք չի զբաղեցնում մոլորակի մակերեսին, այն նաև իր հովացման համակարգերում օգտագործում է ստորգետնյա լճի սառցադաշտային ջուրը։ Դրա շնորհիվ հովացման համակարգի ջերմաստիճանը պահպանվում է 8 աստիճան Ցելսիուսի վրա։
Equinix AM3
Տվյալների կենտրոնը, որը գտնվում է Ամստերդամում, իր ենթակառուցվածքում օգտագործում է Aquifer Thermal Energy Storage սառեցման աշտարակներ: Նրանց զով օդը նվազեցնում է տաք միջանցքների ջերմաստիճանը։ Բացի այդ, տվյալների կենտրոնն օգտագործում է հեղուկ հովացման համակարգեր, իսկ ջեռուցվող կեղտաջրերն օգտագործվում են Ամստերդամի համալսարանի ջեռուցման համար:
Ինչ կա Ռուսաստանում
Հետազոտություն CNews-ը բացահայտել է դարակաշարերի քանակի աճ ռուսական տվյալների կենտրոնների ծառայություններ մատուցող խոշորագույն մատակարարների շրջանում: 2019 թվականին աճը կազմել է 10% (մինչև 36,5 հազար), իսկ 2020 թվականին դարակաշարերի թիվը կարող է աճել ևս 20%-ով։ Տվյալների կենտրոնների մատակարարները խոստանում են ռեկորդ սահմանել և հաճախորդներին տրամադրել ևս 6961 դարակ այս տարի:
On CNews, տվյալների կենտրոնի գործունակությունն ապահովելու համար օգտագործվող լուծումների և սարքավորումների էներգաարդյունավետությունը շատ ցածր մակարդակի վրա է. 1 Վտ օգտակար հզորությունը կազմում է ոչ արտադրական ծախսերի մինչև 50%-ը:
Այնուամենայնիվ, ռուսական տվյալների կենտրոնները մոտիվացիա ունեն նվազեցնելու PUE ցուցանիշը։ Այնուամենայնիվ, շատ մատակարարների համար առաջընթացի շարժիչ ուժը ոչ թե շրջակա միջավայրի և սոցիալական պատասխանատվության մտահոգությունն է, այլ տնտեսական օգուտը: Էներգիայի անկայուն սպառումը ծախսեր է պահանջում:
Պետական մակարդակով տվյալների կենտրոնների շահագործման վերաբերյալ բնապահպանական չափանիշներ չկան, ոչ էլ «կանաչ» նախաձեռնություններ իրականացնողների համար տնտեսական խթաններ: Հետևաբար, Ռուսաստանում դա դեռևս տվյալների կենտրոնների անձնական պատասխանատվությունն է:
Ներքին տվյալների կենտրոններում էկո գիտակցությունը դրսևորելու ամենատարածված ուղիները.
- Անցում հովացման սարքավորումների ավելի էներգաարդյունավետ մեթոդների (անվճար հովացման համակարգեր և հեղուկ սառեցում);
- Սարքավորումների և անուղղակի թափոնների հեռացում տվյալների կենտրոններից.
- Բնության վրա տվյալների կենտրոնների բացասական ազդեցության համալրում բնապահպանական արշավներին մասնակցելու և բնապահպանական նախագծերում ներդրումներ կատարելու միջոցով:
Կիրիլ Մալեվանով, Selectel-ի տեխնիկական տնօրեն
Այսօր Selectel տվյալների կենտրոնների PUE-ն 1,25 է (Դուբրովկա DC Լենինգրադի մարզում) և 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC Մոսկվայում): Մենք վերահսկում ենք հարաբերակցությունը և ձգտում ենք օգտագործել ավելի էներգաարդյունավետ լուծումներ հովացման, լուսավորության և շահագործման այլ ասպեկտների համար: Ժամանակակից սերվերներն այժմ սպառում են մոտավորապես նույն քանակությամբ էներգիա, իմաստ չկա ծայրահեղության գնալ և պայքարել 10 Վտ հզորության համար: Այնուամենայնիվ, սարքավորումների առումով, որոնք ապահովում են տվյալների կենտրոնները, մոտեցումը փոխվում է. մենք նաև դիտարկում ենք էներգաարդյունավետության ցուցանիշները:
Եթե խոսենք վերամշակման մասին, ապա Selectel-ը պայմանագրեր է կնքել մի քանի ընկերությունների հետ, որոնք զբաղվում են վերամշակման սարքավորումներով։ Ոչ միայն սերվերները, այլև շատ այլ բաներ են ուղարկվում գրություն՝ մարտկոցներ անխափան սնուցման աղբյուրներից, էթիլեն գլիկոլ՝ հովացման համակարգերից։ Մենք նույնիսկ հավաքում և վերամշակում ենք թղթի թափոնները՝ փաթեթավորման նյութերը սարքավորումներից, որոնք հասնում են մեր տվյալների կենտրոններ:
Սելեսթելը ավելի հեռուն գնաց և գործարկեց «Green Selectel» ծրագիրը: Այժմ ընկերությունը տարեկան մեկ ծառ է տնկելու ընկերության տվյալների կենտրոններում աշխատող յուրաքանչյուր սերվերի համար։ Ընկերությունը սեպտեմբերի 19-ին իրականացրել է իր առաջին զանգվածային անտառատունկը՝ Մոսկվայի և Լենինգրադի մարզերում: Ընդհանուր առմամբ տնկվել է 20 000 ծառ, որոնք ապագայում կկարողանան տարեկան արտադրել մինչեւ 200 000 000 լիտր թթվածին։ Ակցիաներն այսքանով չեն ավարտվի, նախատեսվում է «կանաչ» նախաձեռնություններ իրականացնել ողջ տարվա ընթացքում։ Նոր ակցիաների մասին կարող եք տեղեկանալ կայքում իսկ .
Source: www.habr.com