I data center consumano il 3-5% dell'elettricità mondiale e in alcuni paesi, come la Cina, questa cifra raggiunge il 7%. I data center hanno bisogno di elettricità 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX per garantire il corretto funzionamento delle loro apparecchiature. Di conseguenza, il funzionamento del data center provoca emissioni di gas serra nell'atmosfera e, in termini di impatto negativo sull'ambiente, possono essere paragonati ai viaggi aerei. Abbiamo raccolto le ultime ricerche per scoprire in che modo i data center influiscono sull'ambiente, se può essere modificato e se esistono iniziative simili in Russia.
Secondo quest'ultimo in Supermicro, i data center eco-consapevoli che implementano soluzioni verdi potrebbero ridurre il loro impatto ambientale dell'80%. E l'elettricità risparmiata servirà a tenere accesi tutti i casinò di Las Vegas per 37 anni. Ma al momento, solo il 12% dei data center mondiali può essere definito "verde".
basato su un sondaggio di 5000 rappresentanti del settore IT. È emerso che l'86% degli intervistati in generale non pensa all'impatto dei data center sull'ambiente. E solo il 15% dei responsabili dei data center si preoccupa della responsabilità sociale e della valutazione dell'efficienza energetica di un'impresa. In generale, l'industria si sta concentrando su obiettivi relativi a garantire la tolleranza ai guasti del funzionamento, piuttosto che l'efficienza energetica. Sebbene sia vantaggioso per i data center concentrarsi su quest'ultimo: l'azienda media può risparmiare fino a 38 milioni di dollari in risorse energetiche.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) è una metrica per valutare l'efficienza energetica di un data center. La misura è stata approvata dai membri del consorzio The Green Grid nel 2007. Il PUE riflette il rapporto tra l'energia elettrica consumata dal data center e l'energia consumata direttamente dalle apparecchiature del data center. Quindi, se il data center riceve 10 MW di potenza dalla rete e tutte le apparecchiature "si mantengono" a 5 MW, l'indicatore PUE sarà 2. Se il "divario" nelle letture diminuisce e la maggior parte dell'elettricità raggiunge l'apparecchiatura , il coefficiente tenderà all'indicatore ideale è uno.
Nel rapporto di agosto del Global Data Center Survey dell'Uptime Institute (tra gli intervistati - 900 operatori di data center), il rapporto PUE globale medio al livello di 1,59. Nel complesso, il tasso ha oscillato a questo livello dal 2013. Per confronto, nel 2013 il PUE era 1,65, nel 2018 era 1 e nel 58 era 2019.
Sebbene il punteggio PUE non sia sufficientemente equo per confrontare diversi data center e aree geografiche, Uptime Institute compila tali tabelle di confronto.
Il confronto è ingiusto a causa del fatto che alcuni data center si trovano nelle peggiori condizioni climatiche. Quindi, per raffreddare un data center condizionale in Africa, serve molta più elettricità di un data center situato nel nord Europa.
Logicamente, i data center più inefficienti dal punto di vista energetico si trovano in America Latina, Africa, Medio Oriente e parti della regione Asia-Pacifico. L'Europa e la regione che unisce Stati Uniti e Canada sono diventate la più "esemplare" in termini di PUE. A proposito, ci sono più intervistati in questi paesi, rispettivamente 95 e 92 fornitori di data center.
Lo studio ha anche valutato i data center in Russia e nei paesi della CSI. È vero, solo 9 intervistati hanno preso parte al sondaggio. Il valore PUE dei data center nazionali e "vicini" è stato di 1,6.
Come abbassare il PUE
Raffreddamento naturale
Secondo , circa il 40% di tutta l'energia consumata dai data center va al funzionamento dei sistemi di raffreddamento artificiale. L'implementazione del free cooling (free-cooling) contribuisce a ridurre sensibilmente i costi. Con un tale sistema, l'aria esterna viene filtrata, riscaldata o raffreddata, dopodiché viene immessa nelle sale server. L'aria calda "esausta" viene espulsa o parzialmente miscelata, se necessario, con il flusso in entrata.
Nel caso del freecooling, il clima è di grande importanza. Più la temperatura dell'aria esterna è adatta alla sala del data center, minore è l'energia necessaria per portarla alla “condizione” desiderata.
Inoltre, il data center può essere posizionato vicino a un serbatoio: in questo caso, l'acqua proveniente da esso può essere utilizzata per raffreddare il data center. A proposito, secondo le previsioni di Stratistics MRC, entro il 2023 il valore di mercato delle tecnologie di raffreddamento a liquido raggiungerà i 4,55 miliardi di dollari, tra cui il raffreddamento ad immersione (immersione di apparecchiature in olio per immersione), il raffreddamento adiabatico (basato sulla tecnologia di evaporazione, utilizzato nel Facebook data center) , scambiatore di calore (il refrigerante della temperatura richiesta arriva direttamente al rack dell'apparecchiatura, rimuovendo il calore in eccesso).
Monitoraggio e sostituzione tempestiva delle apparecchiature
Il corretto utilizzo delle capacità disponibili nel data center contribuirà anche a migliorare l'efficienza energetica. I server già acquistati devono funzionare per le attività dei clienti o non consumare energia durante i tempi di inattività. Un modo per controllare la situazione è utilizzare il software di gestione dell'infrastruttura. Ad esempio, il sistema DCIM (Data Center Infrastructure Management). Tale software ridistribuisce automaticamente il carico sui server, spegne i dispositivi inattivi e formula raccomandazioni sulla velocità delle ventole di refrigerazione (di nuovo, per risparmiare energia da un raffreddamento eccessivo).
Una parte importante del miglioramento dell'efficienza energetica di un data center è l'aggiornamento tempestivo delle apparecchiature. Un server obsoleto è molto spesso inferiore in termini di prestazioni e intensità delle risorse a una nuova generazione. Pertanto, per abbassare il PUE, si consiglia di aggiornare l'apparecchiatura il più spesso possibile: alcune aziende lo fanno ogni anno. Dalla ricerca di Supermicro: i cicli di aggiornamento dell'hardware ottimizzati possono ridurre i rifiuti elettronici di oltre l'80% e migliorare le prestazioni del data center del 15%.
Esistono anche modi per ottimizzare l'ecosistema del data center senza costi significativi. Pertanto, è possibile colmare le lacune negli armadi dei server per evitare perdite di aria fredda, isolare i corridoi caldi o freddi, spostare un server con un carico elevato in una parte più fredda del data center e così via.
Meno server fisici - più macchine virtuali
VMware ha calcolato che in alcuni casi il passaggio ai server virtuali riduce il consumo energetico dell'80%. Questo perché l'inserimento di più server virtuali su un minor numero di macchine fisiche riduce logicamente i costi di manutenzione, raffreddamento e alimentazione dell'hardware.
le società NRDC e Anthesis hanno dimostrato che la sostituzione di 3 server con 000 macchine virtuali consente di risparmiare 150 milioni di dollari di elettricità.
Tra le altre cose, la virtualizzazione rende possibile riallocare e far crescere le risorse virtuali (processori, memoria, storage) nel processo. Pertanto, l'elettricità viene utilizzata solo per garantire il funzionamento, escluso il costo delle apparecchiature inattive.
Naturalmente, si possono scegliere anche fonti energetiche alternative per aumentare l'efficienza energetica. Per fare ciò, alcuni data center utilizzano pannelli solari e generatori eolici. Si tratta però di progetti piuttosto costosi che solo le grandi aziende possono permettersi.
Verdi in pratica
Numero di data center nel mondo da 500 nel 000 a oltre 2012 milioni e il loro consumo di elettricità raddoppia ogni quattro anni. La generazione di elettricità necessaria ai data center è direttamente correlata alla quantità di emissioni di carbonio derivanti dalla combustione di combustibili fossili.
Scienziati della Open University of Great Britain che i data center producono il 2% delle emissioni mondiali di CO2. Questo è più o meno lo stesso delle più grandi compagnie aeree del mondo. Secondo uno studio di GreenPeace del 2019, nel 44 le centrali elettriche hanno emesso 2018 milioni di tonnellate di CO₂ per alimentare 99 data center in Cina.
I principali leader mondiali come Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft si assumono la responsabilità dell'impatto negativo sulla natura e cercano di ridurlo utilizzando tecnologie "verdi". Quindi, il CEO di Microsoft Satya Nadella ha parlato dell'intenzione dell'azienda di raggiungere un livello negativo di emissioni di carbonio entro il 2030 ed entro il 2050 eliminare completamente le conseguenze delle emissioni da quando la società è stata fondata nel 1975.
Questi giganti del business, tuttavia, dispongono di risorse sufficienti per attuare i piani. Nel testo menzioneremo diversi data center "ecologici" meno noti.
Kolos
Il data center, situato nel comune di Ballengen (Norvegia), si posiziona come un data center che funziona al 100% con energia rinnovabile. Quindi, per garantire il funzionamento delle apparecchiature, l'acqua viene utilizzata per raffreddare i server, i generatori di energia idrica ed eolica. Entro il 2027, il data center prevede di superare i 1000 MW di capacità elettrica. Ora Kolos risparmia il 60% di elettricità.
Dati di nuova generazione
Il data center britannico serve aziende come la holding di telecomunicazioni BT Group, IBM, Logica e altre. Nel 2014, NGD ha affermato di aver raggiunto il suo PUE ideale pari a uno. I pannelli solari posizionati sul tetto del data center avvicinano la massima efficienza energetica del data center. Tuttavia, allora gli esperti hanno messo in dubbio il risultato in qualche modo utopico.
Forte svizzero Knox
Questo data center è una specie di progetto loft. Il data center è "cresciuto" sul sito di un vecchio bunker della Guerra Fredda costruito dall'esercito svizzero in caso di conflitto nucleare. Oltre al fatto che il data center, infatti, non occupa spazio sulla superficie del pianeta, utilizza anche l'acqua glaciale di un lago sotterraneo nei sistemi di raffreddamento. Grazie a ciò, la temperatura del sistema di raffreddamento viene mantenuta a 8 gradi Celsius.
Equinix AM3
Il data center, situato ad Amsterdam, utilizza le torri di raffreddamento Aquifer Thermal Energy Storage nella sua infrastruttura. La loro aria fresca abbassa la temperatura dei corridoi caldi. Inoltre, nel data center vengono utilizzati sistemi di raffreddamento a liquido e l'acqua riscaldata di scarto viene utilizzata per riscaldare l'Università di Amsterdam.
Cosa c'è in Russia?
Исследование CNews ha rivelato un aumento del numero di rack presso i maggiori fornitori di servizi di data center russi. Nel 2019 la crescita è stata del 10% (fino a 36,5 mila) e nel 2020 il numero di rack potrebbe aumentare di un altro 20%. I fornitori di data center promettono di stabilire un record e fornire ai clienti 6961 rack in più quest'anno.
Su CNews, l'efficienza energetica delle soluzioni e delle apparecchiature applicate per garantire l'operatività del data center è a un livello molto basso: 1 W di potenza utile rappresenta fino al 50% dei costi non di produzione.
Tuttavia, i data center russi sono motivati a ridurre il valore PUE. Tuttavia, il motore del progresso per molti fornitori non è la protezione dell'ambiente e la responsabilità sociale, ma i vantaggi economici. Un approccio irrazionale al consumo di energia costa denaro.
A livello statale non sono previsti standard ambientali per quanto riguarda il funzionamento del data center, così come eventuali incentivi economici per chi realizza iniziative “verdi”. Pertanto, in Russia è ancora responsabilità personale dei data center.
I modi più comuni per dimostrare l'eco-consapevolezza dei data center domestici:
- Transizione verso metodi più efficienti dal punto di vista energetico per il raffreddamento delle apparecchiature (sistemi di free-cooling e raffreddamento a liquido);
- Smaltimento di apparecchiature e rifiuti indiretti dei data center;
- Compensazione dell'impatto negativo dei data center sulla natura attraverso la partecipazione a campagne ambientali e investimenti in progetti ecologici.
Kirill Malevanov, direttore tecnico, Selectel
Oggi, il PUE dei data center Selectel è 1,25 (Dubrovka DC nella regione di Leningrado) e 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC a Mosca). Monitoriamo il rapporto e ci sforziamo di utilizzare soluzioni più efficienti dal punto di vista energetico per il raffreddamento, l'illuminazione e altri aspetti del lavoro. I server moderni ora consumano all'incirca la stessa quantità di energia, non ha senso andare agli estremi e lottare per 10W. Tuttavia, in termini di apparecchiature che garantiscono il funzionamento dei data center, l'approccio sta cambiando: stiamo anche esaminando gli indicatori di efficienza energetica.
Se parliamo di riciclaggio, qui Selectel ha stipulato accordi con diverse aziende coinvolte nel riciclaggio delle apparecchiature. Non solo i server vengono mandati in rottamazione, ma anche molte altre cose: batterie da gruppi di continuità, glicole etilenico da sistemi di raffreddamento. Raccogliamo e ricicliamo anche carta straccia - materiale di imballaggio dalle apparecchiature che arrivano ai nostri data center.
Seleсtel è andata oltre e ha lanciato il programma Green Selectel. Ora l'azienda pianterà un albero all'anno per ogni server in esecuzione nei data center dell'azienda. La società ha effettuato il primo impianto di massa di foreste il 19 settembre, nelle regioni di Mosca e Leningrado. In totale sono stati piantati 20 alberi, che in futuro potranno produrre fino a 000 di litri di ossigeno all'anno. Le azioni non finiranno qui, i piani sono di realizzare iniziative "verdi" durante tutto l'anno. Puoi scoprire le nuove promozioni sul sito web. e .
Fonte: habr.com