"Curb your appetites": Sawetara cara kanggo nambah efisiensi energi pusat data

Saiki, akeh listrik sing digunakake kanggo njamin operasi pusat data sing efisien. Ing 2013, mung pusat data AS dikonsumsi udakara 91 milyar kilowatt-jam energi, padha karo output taunan saka 34 pembangkit listrik tenaga batu bara gedhe.

Listrik tetep dadi salah sawijining barang biaya utama kanggo perusahaan sing duwe pusat data, mula dheweke nyoba mundhakaken efisiensi infrastruktur komputasi. Kanggo iki, macem-macem solusi teknis digunakake, sawetara sing bakal kita deleng saiki.

"Curb your appetites": Sawetara cara kanggo nambah efisiensi energi pusat data

/ foto Torkild Retvedt CC

Virtualisasi

Nalika nerangake ningkatake efisiensi energi, virtualisasi duwe sawetara kaluwihan. Kaping pisanan, nggabungake layanan sing wis ana menyang server hardware sing luwih sithik ngidini ngirit pangopènan hardware, sing tegese biaya pendinginan, daya, lan papan sing luwih murah. Kapindho, virtualisasi ngidini sampeyan ngoptimalake panggunaan sumber daya hardware lan kanthi fleksibel mbagekake maneh daya virtual tengen ing proses karya.

NRDC lan Anthesis nganakake gabungan riset lan ketemu sing ngganti 3100 server karo 150 sarwa dumadi virtual, biaya energi bisa suda $2,1 yuta saben taun. Organisasi sing dadi obyek kapentingan disimpen ing pangopènan lan tuku peralatan, suda Staff administrator sistem, nampa njamin Recovery data ing cilik saka masalah lan njaluk nyisihaken saka perlu kanggo mbangun pusat data liyane.

Miturut asil riset Gartner, ing 2016, tingkat virtualisasi akeh perusahaan bakal ngluwihi 75%, lan pasar dhewe bakal regane $ 5,6 milyar. Nanging, ana faktor tartamtu sing nahan adopsi virtualisasi sing nyebar. Salah sawijining alasan utama yaiku angel kanggo "mbangun maneh" pusat data menyang model operasi anyar, amarga biaya iki asring ngluwihi keuntungan potensial.

Sistem manajemen energi

Sistem kasebut bisa nambah efisiensi energi sistem pendinginan utawa nyuda konsumsi energi peralatan IT, sing pungkasane nyebabake nyuda biaya. Ing kasus iki, khusus piranti lunak, sing ngawasi aktivitas server, konsumsi energi lan biaya, kanthi otomatis nyebarake beban lan malah mateni peralatan kasebut.

Salah sawijining jinis piranti lunak manajemen energi yaiku sistem manajemen infrastruktur pusat data (DCIM), sing digunakake kanggo ngawasi, nganalisa lan prédhiksi efisiensi energi saka macem-macem peralatan. Umume alat DCIM ora digunakake kanggo langsung ngawasi konsumsi daya IT lan peralatan liyane, nanging akeh sistem teka karo kalkulator PUE (Power Usage Effectiveness). Miturut Intel lan Dell DCIM, solusi kasebut nggunakake 53% saka manajer IT.

Umume perangkat keras saiki wis dirancang supaya efisien energi, nanging tuku hardware asring luwih fokus ing rega utawa kinerja awal tinimbang total biaya kepemilikan, ninggalake hardware sing irit energi tetep. ora digatekake. Saliyane ngurangi tagihan energi, peralatan kasebut nyuda uga jumlah emisi CO2 menyang atmosfer.

Kompresi data

Ana uga pendekatan sing kurang jelas kanggo ningkatake efisiensi energi pusat data, contone, nyuda jumlah data sing disimpen. Kompres data sing jarang digunakake bisa nyimpen nganti 30% energi, malah njupuk menyang akun kasunyatan sing sumber daya uga migunakaken kanggo komprèsi lan decompression. Deduplikasi data bisa nuduhake asil sing luwih menarik - 40-50%. Wigati dicathet yen panggunaan panyimpenan kurang daya kanggo data "kadhemen" uga mbantu nyuda konsumsi daya.

Mateni server zombie

Salah sawijining masalah sing nyebabake konsumsi energi sing ora efisien ing pusat data yaiku peralatan nganggur. para ahli nimbangsing sawetara perusahaan ora bisa realistis ngira jumlah sing dibutuhake saka sumber daya, nalika liyane tuku kapasitas server karo mripat kanggo mangsa. Akibaté, meh 30% server nganggur, ngonsumsi energi $ 30 milyar saben taun.

Ing wektu sing padha, miturut panaliten kasebut, manajer IT ora bisa ngenali saka 15 kanggo 30% saka server diinstal, nanging ora nulis mati peralatan kanggo wedi jalaran bisa. Mung 14% saka responden nyimpen cathetan server sing ora digunakake lan ngerti jumlahe kira-kira.

Salah sawijining pilihan kanggo ngatasi masalah iki yaiku nggunakake awan umum kanthi model pembayaran mbayar, nalika perusahaan mung mbayar kanggo kapasitas sing digunakake. Akeh perusahaan wis nggunakake skema iki, lan pemilik saka pusat data Aligned Energy ing Plano, Texas, claims sing ngidini pelanggan kanggo nyimpen 30 kanggo 50% saben taun.

Kontrol iklim pusat data

Ing efisiensi energi pusat data pengaruhe microclimate saka kamar ing ngendi peralatan dumunung. Kanggo unit cooling kanggo operate irit, iku perlu kanggo nyilikake losses kadhemen dening ngisolasi kamar pusat data saka lingkungan njaba lan nyegah transfer panas liwat tembok, langit-langit lan lantai. Cara sing paling apik yaiku penghalang uap, sing uga ngatur tingkat kelembapan ing ruangan.

Kelembapan sing dhuwur banget bisa nyebabake macem-macem kesalahan ing operasi peralatan, tambah nyandhang lan karat, dene kelembapan sing sithik bisa nyebabake pelepasan elektrostatik. ASHRAE nemtokake tingkat optimal asor relatif kanggo pusat data ing sawetara saka 40 kanggo 55%.

Distribusi aliran udara sing efisien uga bisa ngirit 20-25% konsumsi energi. Penempatan rak peralatan sing bener bakal mbantu: dibagi kamar komputer pusat data dadi koridor "kadhemen" lan "panas". Ing kasus iki, perlu kanggo mesthekake jampel koridor: nginstal piring perforated ing panggonan sing perlu lan nggunakake panel kosong ing antarane baris server kanggo nyegah campuran aliran udara.

Sampeyan uga kudu nimbang ora mung lokasi peralatan, nanging uga lokasi sistem iklim. Nalika mbagi balai dadi koridor "kadhemen" lan "panas", kondhisi hawa kudu dipasang tegak lurus karo aliran hawa panas kanggo nyegah sing terakhir nembus menyang koridor kanthi hawa adhem.

Aspek sing padha penting kanggo manajemen termal efektif ing pusat data yaiku penempatan kabel, sing bisa ngalangi aliran udara, nyuda tekanan statis lan nyuda efisiensi pendinginan peralatan IT. Kahanan kasebut bisa didandani kanthi mindhah tray kabel saka ngisor lantai sing luwih cedhak karo langit-langit.

Pendinginan alami lan cair

Alternatif sing apik kanggo sistem kontrol iklim khusus yaiku pendinginan alami, sing bisa digunakake nalika musim adhem. Saiki, teknologi ndadekake bisa ngalih menyang nggunakake economizer nalika cuaca ngidini. Miturut panaliten dening Battelle Laboratories, pendinginan gratis nyuda biaya energi pusat data nganti 13%.

Ana rong jinis economizers: sing mung nggunakake hawa garing, lan sing nggunakake irigasi tambahan nalika udhara ora cukup adhem. Sawetara sistem bisa nggabungake macem-macem jinis ekonomi kanggo mbentuk sistem pendinginan multi-level.

Nanging sistem pendingin udara asring ora efektif amarga campuran aliran udara utawa ora bisa nggunakake panas sing berlebihan. Kajaba iku, instalasi sistem kasebut asring mbutuhake biaya tambahan kanggo saringan udara lan pemantauan konstan.

Akeh ahli percaya yen pendinginan cair nindakake tugase luwih apik. Perwakilan saka vendor Denmark Asetek, khusus nggawe sistem pendinginan cair kanggo server, John Hamill, mesthiCairan kasebut kira-kira 4 ewu kaping luwih efisien ing babagan nyimpen lan nransfer panas tinimbang hawa. Lan sajrone eksperimen sing ditindakake dening Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley kanthi kolaborasi karo American Power Conversion Corporation lan Silicon Valley Leadership Group, buktiaken, sing thanks kanggo nggunakake cooling Cairan lan sumber banyu saka menara cooling, ing sawetara kasus, tabungan energi tekan 50%.

Teknologi liyane

Saiki, ana telung wilayah sing pangembangane bakal mbantu nggawe pusat data luwih efisien: panggunaan prosesor multi-inti, sistem pendinginan terpadu lan pendinginan ing tingkat chip.

Produsen komputer percaya yen prosesor multi-inti, kanthi ngrampungake tugas liyane ing wektu sing luwih cendhek, bakal nyuda konsumsi energi server kanthi 40%. Conto efektifitas sistem pendinginan terpadu yaiku solusi CoolFrame saka Egenera lan Emerson Network Power. Butuh hawa panas sing metu saka server, adhem lan "mbuwang" menyang kamar, saéngga nyuda beban ing sistem utama kanthi 23%.

Kanthi gati teknologi cooling chip, ngidini panas bisa ditransfer langsung saka hot spot server, kayata Unit Processing tengah, Unit Processing grafis, lan modul memori, menyang online online saka rak utawa njaba kamar mesin.

Nambah efisiensi energi wis dadi tren nyata saiki, sing ora nggumunake, amarga volume konsumsi pusat data: 25-40% kabeh biaya operasi teka saka mbayar tagihan listrik. Nanging masalah utama yaiku saben kilowatt-jam sing dikonsumsi dening peralatan IT diowahi dadi panas, sing banjur dibusak dening peralatan pendinginan sing intensif energi. Mulane, ing taun-taun sing bakal teka, nyuda konsumsi energi pusat data ora bakal mandheg relevan - luwih akeh cara anyar kanggo nambah efisiensi energi pusat data bakal katon.

Materi liyane saka blog kita ing Habré:

Source: www.habr.com

Add a comment