მწვანე „პრაქტიკა“: როგორ ამცირებს მონაცემთა ცენტრები საზღვარგარეთ და რუსეთში უარყოფით გავლენას ბუნებაზე

მონაცემთა ცენტრები მოიხმარენ პლანეტის მთლიანი ელექტროენერგიის 3-5%-ს, ზოგიერთ ქვეყანაში კი, მაგალითად, ჩინეთში, ეს მაჩვენებელი 7%-ს აღწევს. მონაცემთა ცენტრებს სჭირდებათ ელექტროენერგია 24/7, რათა აღჭურვილობა შეუფერხებლად იმუშაოს. შედეგად, მონაცემთა ცენტრების ფუნქციონირება იწვევს სათბურის გაზების ემისიას ატმოსფეროში და ბუნებაზე ნეგატიური ზემოქმედების დონის თვალსაზრისით, ისინი შეიძლება შევადაროთ საჰაერო მოგზაურობას. ჩვენ შევაგროვეთ უახლესი კვლევა, რათა გაგვერკვია, როგორ მოქმედებს მონაცემთა ცენტრები გარემოზე, შეიძლება თუ არა ამის შეცვლა და არსებობს თუ არა მსგავსი ინიციატივები რუსეთში.

ბოლოების მიხედვით კვლევა Supermicro-ს ეკოლოგიურად შეგნებული მონაცემთა ცენტრები, რომლებიც ახორციელებენ მწვანე გადაწყვეტილებებს, შეუძლიათ შეამცირონ გარემოზე ზემოქმედება 80%-ით. დაზოგილი ენერგია არის ლას-ვეგასის ყველა კაზინოს განათება 37 წლის განმავლობაში. მაგრამ ამ დროისთვის, მსოფლიოს მონაცემთა ცენტრების მხოლოდ 12%-ს შეიძლება ეწოდოს "მწვანე".

სუპერმიკრო ანგარიში IT ინდუსტრიის 5000 წარმომადგენლის გამოკითხვის საფუძველზე. აღმოჩნდა, რომ გამოკითხულთა 86% საერთოდ არ ფიქრობს დატა-ცენტრების გარემოზე ზემოქმედებაზე. და მონაცემთა ცენტრის მენეჯერების მხოლოდ 15%-ს აწუხებს სოციალური პასუხისმგებლობა და საწარმოს ენერგოეფექტურობის შეფასება. ინდუსტრია დიდწილად ფოკუსირებულია მიზნებზე, რომლებიც დაკავშირებულია ოპერაციულ მდგრადობასთან და არა ენერგოეფექტურობასთან. მიუხედავად იმისა, რომ ამ უკანასკნელზე ფოკუსირება სასარგებლოა მონაცემთა ცენტრებისთვის: საშუალო საწარმოს შეუძლია დაზოგოს $38 მილიონამდე ენერგორესურსებზე.

PUE

PUE (Power Utilization Efficiency) არის მეტრიკა, რომელიც აფასებს მონაცემთა ცენტრის ენერგოეფექტურობას. ღონისძიება 2007 წელს დამტკიცდა Green Grid-ის კონსორციუმის წევრებმა. PUE ასახავს მონაცემთა ცენტრის მიერ მოხმარებული ელექტროენერგიის თანაფარდობას უშუალოდ მონაცემთა ცენტრის აღჭურვილობის მიერ მოხმარებულ ენერგიასთან. ასე რომ, თუ მონაცემთა ცენტრი მიიღებს 10 მეგავატ სიმძლავრეს ქსელიდან და ყველა მოწყობილობა "ინარჩუნებს" 5 მგვტ-ს, PUE მაჩვენებელი იქნება 2. თუ "უფსკრული" კითხვებში მცირდება და ელექტროენერგიის უმეტესი ნაწილი აღწევს აღჭურვილობას. , კოეფიციენტი მიდრეკილია იდეალური მაჩვენებლისკენ არის ერთი.

Uptime Institute-ის აგვისტოს გლობალური მონაცემთა ცენტრის კვლევამ გამოიკვლია მონაცემთა ცენტრის 900 ოპერატორი და აღმოაჩინა გლობალური საშუალო PUE. დაფასდა 1,59-ზე. საერთო ჯამში, ეს მაჩვენებელი 2013 წლიდან მერყეობდა ამ დონეზე. შედარებისთვის, 2013 წელს PUE იყო 1,65, 2018 წელს - 1, ხოლო 58 წელს - 2019.

მიუხედავად იმისა, რომ PUE არ არის საკმარისად სამართლიანი სხვადასხვა მონაცემთა ცენტრებისა და გეოგრაფიების შესადარებლად, Uptime Institute ქმნის ასეთ შედარების ცხრილებს.

შედარების უსამართლობა განპირობებულია იმით, რომ ზოგიერთი მონაცემთა ცენტრი მდებარეობს უარეს კლიმატურ პირობებში. ამრიგად, აფრიკაში ჩვეულებრივი მონაცემთა ცენტრის გასაგრილებლად, გაცილებით მეტი ელექტროენერგიაა საჭირო, ვიდრე ჩრდილოეთ ევროპაში მდებარე მონაცემთა ცენტრი.

ლოგიკურია, რომ ყველაზე ენერგოეფექტური მონაცემთა ცენტრები არის ლათინურ ამერიკაში, აფრიკაში, ახლო აღმოსავლეთში და აზია-წყნარი ოკეანის რეგიონის ნაწილებში. ყველაზე "სამაგალითო" PUE ინდიკატორის თვალსაზრისით იყო ევროპა და რეგიონი, რომელიც აერთიანებს აშშ-სა და კანადას. სხვათა შორის, ამ ქვეყნებში მეტი რესპონდენტია - შესაბამისად 95 და 92 მონაცემთა ცენტრის პროვაიდერი.

კვლევამ ასევე შეაფასა მონაცემთა ცენტრები რუსეთსა და დსთ-ს ქვეყნებში. თუმცა, გამოკითხვაში მონაწილეობა მხოლოდ 9 რესპონდენტმა მიიღო. შიდა და "მეზობელი" მონაცემთა ცენტრების PUE იყო 1,6.

როგორ შევამციროთ PUE

ბუნებრივი გაგრილება

მიხედვით კვლევა, მონაცემთა ცენტრების მიერ მოხმარებული ენერგიის დაახლოებით 40% მიდის ხელოვნური გაგრილების სისტემების მუშაობაზე. ბუნებრივი გაგრილების (უფასო გაგრილების) განხორციელება ხელს უწყობს ხარჯების მნიშვნელოვნად შემცირებას. ამ სისტემით გარე ჰაერი იფილტრება, თბება ან გაგრილდება და შემდეგ მიეწოდება სერვერის ოთახებს. "გამონაბოლქვი" ცხელი ჰაერი გამოიყოფა გარეთ ან ნაწილობრივ შერეულია, საჭიროების შემთხვევაში, შემომავალ ნაკადთან.

თავისუფალი გაგრილების შემთხვევაში კლიმატს დიდი მნიშვნელობა აქვს. რაც უფრო შესაფერისია გარე ჰაერის ტემპერატურა მონაცემთა ცენტრის ოთახისთვის, მით ნაკლები ენერგიაა საჭირო მის სასურველ „მდგომარეობამდე“ მისასვლელად.

გარდა ამისა, მონაცემთა ცენტრი შეიძლება განთავსდეს რეზერვუართან ახლოს - ამ შემთხვევაში, მისგან წყალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მონაცემთა ცენტრის გასაგრილებლად. სხვათა შორის, Stratistics MRC-ის პროგნოზით, 2023 წლისთვის თხევადი გაგრილების ტექნოლოგიების ბაზრის ღირებულება 4,55 მილიარდ დოლარს მიაღწევს. მის ტიპებს შორისაა ჩაძირვის გაგრილება (ჩაძირვის მოწყობილობა ჩაძირვის ზეთში), ადიაბატური გაგრილება (აორთქლების ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული, გამოიყენება Facebook-ში). მონაცემთა ცენტრები), სითბოს გაცვლა (საჭირო ტემპერატურის გამაგრილებელი პირდაპირ მიდის თაროზე აღჭურვილობით, აშორებს ზედმეტ სითბოს).

მეტი უფასო გაგრილების შესახებ და როგორ მუშაობს იგი Selectel-ში →

ტექნიკის მონიტორინგი და დროული შეცვლა

მონაცემთა ცენტრში არსებული შესაძლებლობების სწორად გამოყენება ასევე ხელს შეუწყობს ენერგოეფექტურობის გაუმჯობესებას. უკვე შეძენილმა სერვერებმა ან უნდა იმუშაონ მომხმარებლის ამოცანებისთვის, ან არ მოიხმარონ ენერგია უმოქმედობის დროს. კონტროლის შენარჩუნების ერთ-ერთი გზაა ინფრასტრუქტურის მართვის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება. მაგალითად, მონაცემთა ცენტრის ინფრასტრუქტურის მართვის (DCIM) სისტემა. ასეთი პროგრამული უზრუნველყოფა ავტომატურად გადაანაწილებს დატვირთვას სერვერებზე, გამორთავს გამოუყენებელ მოწყობილობებს და იძლევა რეკომენდაციებს სამაცივრო ვენტილატორების სიჩქარის შესახებ (ისევ, ენერგიის დაზოგვის მიზნით ჭარბი გაგრილებისთვის).

მონაცემთა ცენტრის ენერგოეფექტურობის გაუმჯობესების მნიშვნელოვანი ნაწილია აღჭურვილობის დროული განახლება. მოძველებული სერვერი ყველაზე ხშირად ჩამოუვარდება ახალ თაობას შესრულებასა და რესურსების მოხმარებაში. ამიტომ, PUE-ს შესამცირებლად, რეკომენდებულია აღჭურვილობის რაც შეიძლება ხშირად განახლება - ზოგიერთი კომპანია ამას ყოველწლიურად აკეთებს. Supermicro კვლევებიდან: ტექნიკის განახლების ოპტიმიზებულმა ციკლებმა შეიძლება შეამციროს ელექტრონული ნარჩენები 80%-ზე მეტით და გააუმჯობესოს მონაცემთა ცენტრის პროდუქტიულობა 15%-ით.

ასევე არსებობს თქვენი მონაცემთა ცენტრის ეკოსისტემის ოპტიმიზაციის გზები ბანკის დარღვევის გარეშე. მაგალითად, შეგიძლიათ დახუროთ ხარვეზები სერვერის კაბინეტებში ცივი ჰაერის გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად, ცხელი ან ცივი დერეფნების იზოლირება, მძიმედ დატვირთული სერვერის გადატანა მონაცემთა ცენტრის უფრო გრილ ნაწილში და ა.შ.

ნაკლები ფიზიკური სერვერი - მეტი ვირტუალური მანქანა

VMware-ის შეფასებით, ვირტუალურ სერვერებზე გადასვლამ ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება შეამციროს ენერგიის მოხმარება 80%-მდე. ეს აიხსნება იმით, რომ უფრო დიდი რაოდენობის ვირტუალური სერვერების განთავსება მცირე რაოდენობის ფიზიკურ მანქანებზე ლოგიკურად ამცირებს ტექნიკის შენარჩუნების, გაგრილების და კვების ხარჯებს.

ექსპერიმენტი NRDC-მ და Anthesis-მა აჩვენეს, რომ 3 სერვერის 000 ვირტუალური აპარატით ჩანაცვლება დაზოგავს 150 მილიონ დოლარს ელექტროენერგიის ხარჯებში.

სხვა საკითხებთან ერთად, ვირტუალიზაცია შესაძლებელს ხდის პროცესში ვირტუალური რესურსების (პროცესორები, მეხსიერება, საცავი) გადანაწილებას და გაზრდას. ამიტომ, ელექტროენერგია იხარჯება მხოლოდ მუშაობის უზრუნველსაყოფად, უმოქმედო აღჭურვილობის ხარჯების გამოკლებით.

რა თქმა უნდა, ენერგიის ალტერნატიული წყაროების არჩევაც შესაძლებელია ენერგოეფექტურობის გასაუმჯობესებლად. ამის მისაღწევად, ზოგიერთი მონაცემთა ცენტრი იყენებს მზის პანელებს და ქარის გენერატორებს. თუმცა, ეს არის საკმაოდ ძვირადღირებული პროექტები, რომლებსაც მხოლოდ დიდ კომპანიებს შეუძლიათ.

მწვანეები პრაქტიკაში

მონაცემთა ცენტრების რაოდენობა მსოფლიოში გაიზარდა 500 წელს 000 2012-დან 8 მილიონზე მეტს მიაღწია, მათი ელექტროენერგიის მოხმარება ოთხ წელიწადში ორჯერ იზრდება. მონაცემთა ცენტრებისთვის საჭირო ელექტროენერგიის გამომუშავება პირდაპირ კავშირშია ნახშირბადის გამონაბოლქვის რაოდენობასთან, რომელიც გამოწვეულია წიაღისეული საწვავის წვის შედეგად.

მეცნიერები დიდი ბრიტანეთის ღია უნივერსიტეტიდან ითვლიდარომ მონაცემთა ცენტრები აწარმოებენ CO2-ის გლობალური ემისიების 2%-ს. ეს არის დაახლოებით იგივე რაოდენობა, რასაც მსოფლიოს უდიდესი ავიახაზები ასხივებენ. ჩინეთში 2019 მონაცემთა ცენტრის გასაძლიერებლად, ელექტროსადგურებმა ატმოსფეროში 44 წელს გამოუშვეს 2018 მილიონი ტონა CO₂, 99 წლის GreenPeace-ის კვლევის მიხედვით.

მსოფლიო ლიდერები, როგორიცაა Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft, იღებენ პასუხისმგებლობას ბუნებაზე ნეგატიურ ზემოქმედებაზე და ცდილობენ შეამცირონ ის „მწვანე“ ტექნოლოგიების გამოყენებით. ამრიგად, Microsoft-ის აღმასრულებელმა დირექტორმა სატია ნადელამ ისაუბრა კომპანიის განზრახვაზე, მიაღწიოს ნახშირბადის ემისიების ნეგატიურ დონეს 2030 წლისთვის და 2050 წლისთვის მთლიანად აღმოფხვრას გამონაბოლქვის შედეგები კომპანიის დაარსებიდან 1975 წელს.

თუმცა, ამ ბიზნეს გიგანტებს აქვთ საკმარისი რესურსები თავიანთი გეგმების განსახორციელებლად. ტექსტში აღვნიშნავთ რამდენიმე ნაკლებად ცნობილ „გამწვანების“ მონაცემთა ცენტრს.

კოლოსი

წყარო
მონაცემთა ცენტრი, რომელიც მდებარეობს ბალენგენში (ნორვეგია), პოზიციონირებს როგორც მონაცემთა ცენტრი, რომელიც იკვებება 100% განახლებადი ენერგიით. ამრიგად, აღჭურვილობის მუშაობის უზრუნველსაყოფად, წყალი გამოიყენება სერვერების, წყლის და ქარის ენერგიის გენერატორების გასაგრილებლად. 2027 წლისთვის მონაცემთა ცენტრი გეგმავს ელექტროენერგიის 1000 მეგავატს გადააჭარბოს. ახლა Kolos ზოგავს ელექტროენერგიის 60%-ს.

შემდეგი თაობის მონაცემები

წყარო
ბრიტანული მონაცემთა ცენტრი ემსახურება ისეთ კომპანიებს, როგორიცაა სატელეკომუნიკაციო ჰოლდინგი BT Group, IBM, Logica და სხვა. 2014 წელს NGD-მ განაცხადა, რომ მან მიაღწია ერთ-ერთ იდეალურ PUE-ს. მონაცემთა ცენტრი მიუახლოვდა მაქსიმალურ ენერგოეფექტურობას მონაცემთა ცენტრის სახურავზე განთავსებული მზის პანელებით. თუმცა, შემდეგ ექსპერტებმა ეჭვქვეშ დააყენეს გარკვეულწილად უტოპიური შედეგი.

შვეიცარიული ფორტ ნოქსი

წყარო
ეს მონაცემთა ცენტრი არის ერთგვარი ლოფტის პროექტი. მონაცემთა ცენტრი "გაიზარდა" ძველი ცივი ომის ბუნკერის ადგილზე, რომელიც შვეიცარიის სამხედროებმა ააგეს ბირთვული კონფლიქტის შემთხვევაში. გარდა იმისა, რომ მონაცემთა ცენტრი, ფაქტობრივად, არ იკავებს ადგილს პლანეტის ზედაპირზე, ის ასევე იყენებს მყინვარულ წყალს მიწისქვეშა ტბიდან თავის გაგრილების სისტემებში. ამის წყალობით, გაგრილების სისტემის ტემპერატურა ინახება 8 გრადუს ცელსიუსზე.

Equinix AM3

წყარო
მონაცემთა ცენტრი, რომელიც მდებარეობს ამსტერდამში, იყენებს Aquifer Thermal Energy Storage გაგრილების კოშკებს თავის ინფრასტრუქტურაში. მათი გრილი ჰაერი აქვეითებს ცხელი დერეფნების ტემპერატურას. გარდა ამისა, მონაცემთა ცენტრი იყენებს თხევადი გაგრილების სისტემებს, ხოლო გაცხელებული ჩამდინარე წყალი გამოიყენება გათბობისთვის ამსტერდამის უნივერსიტეტში.

რა არის რუსეთში

კვლევა "მონაცემთა ცენტრები 2020" CNews-მა გამოავლინა თაროების რაოდენობის ზრდა რუსულ მონაცემთა ცენტრის სერვისების უმსხვილეს პროვაიდერებს შორის. 2019 წელს ზრდა იყო 10% (36,5 ათასამდე), ხოლო 2020 წელს თაროების რაოდენობა შეიძლება კიდევ 20%-ით გაიზარდოს. მონაცემთა ცენტრის პროვაიდერები გპირდებიან, რომ რეკორდი დაამყარებენ და მომხმარებელს კიდევ 6961 თაროს მიაწვდიან წელს.

წლის შეფასება CNews, მონაცემთა ცენტრის მუშაობის უზრუნველსაყოფად გამოყენებული გადაწყვეტილებებისა და აღჭურვილობის ენერგოეფექტურობა ძალიან დაბალ დონეზეა - 1 ვტ სასარგებლო სიმძლავრე შეადგენს არასაწარმოო ხარჯების 50%-მდე.

მიუხედავად ამისა, რუსულ მონაცემთა ცენტრებს აქვთ მოტივაცია, შეამცირონ PUE ინდიკატორი. თუმცა, ბევრი პროვაიდერის პროგრესის მამოძრავებელი ფაქტორია არა გარემოზე და სოციალურ პასუხისმგებლობაზე ზრუნვა, არამედ ეკონომიკური სარგებელი. ენერგიის არამდგრადი მოხმარება ფულს ხარჯავს.

სახელმწიფო დონეზე, არ არსებობს გარემოსდაცვითი სტანდარტები მონაცემთა ცენტრების მუშაობასთან დაკავშირებით და არც ეკონომიკური წახალისება მათთვის, ვინც ახორციელებს „მწვანე“ ინიციატივებს. ამიტომ, რუსეთში ჯერ კიდევ მონაცემთა ცენტრების პირადი პასუხისმგებლობაა.

ეკო ცნობიერების დემონსტრირების ყველაზე გავრცელებული გზები შიდა მონაცემთა ცენტრებში:

1. გაგრილების აღჭურვილობის უფრო ენერგოეფექტურ მეთოდებზე გადასვლა (თავისუფალი გაგრილების სისტემები და თხევადი გაგრილება);
2. აღჭურვილობისა და არაპირდაპირი ნარჩენების გატანა მონაცემთა ცენტრებიდან;
3. ბუნებაზე მონაცემთა ცენტრების უარყოფითი ზემოქმედების შევსება გარემოსდაცვით კამპანიებში მონაწილეობისა და გარემოსდაცვით პროექტებში ინვესტიციების გზით.

კირილ მალევანოვი, სელექტელის ტექნიკური დირექტორი

დღეს Selectel მონაცემთა ცენტრების PUE არის 1,25 (Dubrovka DC ლენინგრადის რეგიონში) და 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC მოსკოვში). ჩვენ ვაკვირდებით თანაფარდობას და ვცდილობთ გამოვიყენოთ უფრო ენერგოეფექტური გადაწყვეტილებები გაგრილებისთვის, განათებისთვის და მუშაობის სხვა ასპექტებისთვის. თანამედროვე სერვერები ახლა დაახლოებით ერთნაირ ენერგიას მოიხმარენ, უკიდურესობამდე წასვლას და 10 ვტ-ისთვის ბრძოლას აზრი არ აქვს. თუმცა, აღჭურვილობის კუთხით, რომელიც ამუშავებს მონაცემთა ცენტრებს, მიდგომა იცვლება - ჩვენ ასევე განვიხილავთ ენერგოეფექტურობის მაჩვენებლებს.

თუ გადამუშავებაზე ვსაუბრობთ, სელექტელმა ხელშეკრულება გააფორმა რამდენიმე კომპანიასთან, რომლებიც ჩართულია გადამუშავების ტექნიკით. არა მხოლოდ სერვერები, არამედ ბევრი სხვა რამ იგზავნება ჯართში: ბატარეები უწყვეტი კვების წყაროებიდან, ეთილენგლიკოლი გაგრილების სისტემებიდან. ჩვენ ვაგროვებთ და ვამუშავებთ მაკულატურას - შესაფუთ მასალას აღჭურვილობიდან, რომელიც მოდის ჩვენს მონაცემთა ცენტრებში.

სელესტელი უფრო შორს წავიდა და დაიწყო პროგრამა "მწვანე სელექტი". ახლა კომპანია ყოველწლიურად დარგავს ერთ ხეს კომპანიის მონაცემთა ცენტრებში გაშვებული თითოეული სერვერისთვის. კომპანიამ პირველი მასობრივი ტყის გაშენება 19 სექტემბერს ჩაატარა - მოსკოვისა და ლენინგრადის რეგიონებში. სულ დაირგო 20 000 ხე, რომლებიც მომავალში 200 000 000 ლიტრამდე ჟანგბადის გამომუშავებას შეძლებენ. აქციები ამით არ დასრულდება, მთელი წლის განმავლობაში იგეგმება „მწვანე“ ინიციატივების განხორციელება. თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ ახალი აქციების შესახებ ვებსაიტზე "მწვანე სელექციონერი" და კომპანიის ტელეგრამის არხი.

წყარო: www.habr.com