Oggi si spende molta energia elettrica per garantire il funzionamento efficace dei data center. Nel 2013, i data center negli Stati Uniti hanno consumato L'elettricità rimane una delle principali voci di spesa per le aziende proprietarie dei data center, per questo motivo stanno tentando di
aumentare Torkild Retvedt
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Virtualizzazione
ridistribuire Le aziende NRDC e Anthesis hanno condotto uno studio congiunto
e hanno stabilito che sostituendo 3100 server con 150 host virtuali è possibile ottenere un risparmio sui costi energetici di $2,1 milioni all'anno. L'organizzazione oggetto dello studio ha risparmiato sulla manutenzione e sull'acquisto di attrezzature, ha ridotto il personale degli amministratori di sistema, ha ottenuto la garanzia di recupero dei dati in caso di problemi e si è liberata dalla necessità di costruire un ulteriore data center. Gartner prevede che nel 2016 il livello di virtualizzazione di molte aziende supererà il 75%, e il mercato stesso sarà valutato a $5,6 miliardi. Tuttavia, ci sono alcuni fattori che ostacolano la diffusione della virtualizzazione. Una delle principali ragioni è la complessità della "ristrutturazione" dei data center a un nuovo modello operativo, poiché i costi spesso superano i benefici potenziali.
In base ai risultati Sistemi di gestione del consumo energetico
Sistemi di gestione del consumo energetico
Tali sistemi consentono di aumentare l'efficienza energetica del sistema di raffreddamento o di ridurre il consumo di energia delle attrezzature IT, il che porta infine a una minimizzazione dei costi. In questo caso si applica un , che monitora l'attività dei server, il consumo e il costo dell'elettricità, ridistribuendo automaticamente il carico e persino disattivando le attrezzature.
Uno dei tipi di software per la gestione del consumo energetico è costituito dai sistemi di gestione dell'infrastruttura del data center (DCIM), utilizzati per controllare, analizzare e prevedere i parametri di efficienza energetica delle diverse attrezzature. La maggior parte degli strumenti DCIM non è utilizzata per il controllo diretto del consumo energetico delle attrezzature IT e di altri dispositivi, ma molti sistemi sono dotati di calcolatori PUE (Power usage effectiveness). Secondo i dati di Intel e Dell DCIM, tali soluzioni 53% dei manager IT.
Oggi gran parte dell'hardware è già orientata a un consumo energetico economico, ma durante l'acquisto di "hardware" si presta spesso maggiore attenzione al prezzo iniziale o alle prestazioni, piuttosto che al costo totale di proprietà, il che fa sì che le attrezzature ad alta efficienza energetica rimangano . Oltre a ridurre le bollette elettriche, tali attrezzature anche la quantità di emissioni di CO2 nell'atmosfera.
Compressione dei dati
Esistono anche approcci meno ovvi per aumentare l'efficienza energetica dei data center, ad esempio riducendo il volume dei dati memorizzati. La compressione dei dati raramente utilizzati può far risparmiare fino al 30% di energia, anche considerando che per la compressione e la decompressione vengono anche utilizzate risorse. La deduplicazione dei dati può mostrare risultati ancora più attraenti, dal 40 al 50%. Vale la pena notare che ridurre il consumo elettrico è sostenuto anche dall'uso di archiviazioni a bassa potenza per i "dati freddi".
Disattivazione dei "server zombie"
Uno dei problemi che porta a un uso inefficiente dell'energia nei data center è l'attrezzatura inattiva. Gli esperti , che alcune aziende non riescono a valutare realisticamente il numero necessario di risorse, mentre altre acquistano capacità server con una previsione a lungo termine. Di conseguenza, quasi il 30% dei server è inattivo, consumando energia per un valore di 30 miliardi di dollari all'anno.
In base a uno studio, i manager IT identificare dal 15 al 30% dei server installati, ma non dismettono l'attrezzatura, temendo possibili conseguenze. Solo il 14% degli intervistati ha monitorato i server non utilizzati e conosceva il loro numero approssimativo.
Una delle soluzioni a questo problema è l'uso di cloud pubblici con un modello di pagamento pay-as-you-go, in cui l'azienda paga solo le risorse realmente utilizzate. Molte aziende già operano su questa base e il proprietario del data center Aligned Energy a Plano, Texas, afferma che questo consente ai clienti di risparmiare dal 30 al 50% all'anno.
Gestione del microclima del data center
L'efficienza energetica del data center dal microclima dell'ambiente in cui si trova l'attrezzatura. Per un funzionamento efficace degli impianti di refrigerazione è necessario ridurre al minimo le perdite di freddo, isolando il data center dagli influssi dell'ambiente esterno e prevenendo lo scambio di calore attraverso pareti, soffitti e pavimenti. Un ottimo metodo è la barriera al vapore, che inoltre regola il livello di umidità nell'ambiente.
Un'umidità troppo alta può portare a vari errori nel funzionamento delle attrezzature, a un'alta usura e alla corrosione, mentre un'umidità troppo bassa può causare scariche elettrostatiche. definisce il livello ottimale di umidità relativa per un data center tra il 40 e il 55%.
Una distribuzione efficace dei flussi d'aria può anche ridurre il consumo di elettricità del 20–25%. A questo scopo aiuta un'adeguata disposizione dei rack di attrezzature: separare le sale macchine del data center in corridoi "freddi" e "caldi". È necessario inoltre garantire l'isolamento dei corridoi: installare piastre forate nei punti necessari e utilizzare pannelli di chiusura tra le file di server per prevenire la miscelazione dei flussi d'aria.
Vale anche la pena pensare non solo alla posizione dell'attrezzatura, ma anche alla posizione dei sistemi di climatizzazione. Quando si separano le sale in corridoi "freddi" e "caldi", i condizionatori dovrebbero essere installati perpendicolarmente ai flussi d'aria calda, per prevenire l'ingresso di questi ultimi nel corridoio con aria fredda.
Un aspetto altrettanto importante per una gestione efficace della temperatura nei data center è il posizionamento dei cavi, che possono ostacolare il flusso d'aria, riducendo la pressione statica e diminuendo l'efficienza del raffreddamento delle apparecchiature IT. Spostare i canaletti dei cavi da sotto il pavimento galleggiante più vicino al soffitto può risolvere la situazione.
Raffreddamento naturale e a liquido
Un'ottima alternativa ai sistemi di climatizzazione specializzati è il raffreddamento naturale, utilizzabile durante i periodi freddi dell'anno. Oggi, le tecnologie permettono di attivare l'uso dell'energy saver quando le condizioni atmosferiche lo consentono. Secondo uno studio dei Battelle Laboratories, il raffreddamento naturale riduce i costi energetici dei data center del 13%.
Esistono due tipi di energy saver: quelli che utilizzano solo aria secca e quelli che utilizzano un'irrigazione supplementare in caso di insufficiente raffreddamento dell'aria. Alcuni sistemi possono combinare diversi tipi di energy saver, formando sistemi di raffreddamento multilivello.
Tuttavia, i sistemi di raffreddamento ad aria risultano spesso inefficaci a causa del mescolamento dei flussi d'aria o dell'incapacità di utilizzare il calore in eccesso trasferito. Inoltre, l'installazione di tali sistemi comporta solitamente costi aggiuntivi per i filtri d'aria e un monitoraggio costante.
Molti esperti ritengono che il raffreddamento a liquido riesca a svolgere meglio la propria funzione. John Hamill, un rappresentante del fornitore danese Asetek, specializzato nella creazione di sistemi di raffreddamento a liquido per server, , che il liquido è circa 4.000 volte più efficace in termini di stoccaggio e trasmissione del calore rispetto all'aria. Durante un'esperimento condotto dal Lawrence Berkeley National Laboratory in collaborazione con la American Power Conversion e il Silicon Valley Leadership Group, è stato , che grazie all'uso del raffreddamento a liquido e alla fornitura d'acqua da una torre-fredda, in alcuni casi il risparmio energetico raggiungeva il 50%.
Altre tecnologie
Oggi esistono tre direzioni il cui sviluppo contribuirà a rendere il funzionamento dei data center più efficiente: l'uso di processori multicore, sistemi di raffreddamento integrati e raffreddamento a livello di chip.
I produttori di computer sono convinti che i processori multi-core, completando un numero maggiore di compiti in un breve periodo, ridurranno il consumo energetico dei server del 40%. Un esempio di efficienza del sistema di raffreddamento integrato è la soluzione CoolFrame della Egenera e Emerson Network Power. Essa assorbe l'aria calda che esce dai server, la raffredda e la "espelle" nell'ambiente, riducendo in tal modo il carico sul sistema principale del 23%.
Per quanto riguarda raffreddamento dei chip, in quanto permette di dissipare il calore direttamente dai "punti caldi" del server, come le unità di elaborazione centrale, le unità di elaborazione grafica e i moduli di memoria, nell'aria circostante del rack o al di fuori della sala macchine.
Oggi l'aumento dell'efficienza energetica è diventato una vera e propria tendenza, il che non sorprende, considerando i volumi di consumo dei data center: il 25-40% di tutte le spese operative è costituito dalle bollette elettriche. Ma il problema principale è che ogni chilowattora consumato dalle apparecchiature IT si trasforma in calore, che deve poi essere rimosso tramite attrezzature di raffreddamento che richiedono molta energia. Pertanto, nei prossimi anni, la riduzione del consumo energetico dei data center continuerà a essere attuale: emergeranno sempre nuovi modi per aumentare l'efficienza energetica dei data center.
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Fonte: habr.com
