Бүгінгі таңда дата орталықтарының тиімді жұмысын қамтамасыз ету үшін көп электр энергиясы жұмсалады. 2013 жылы тек АҚШ деректер орталықтары болды шамамен 91 миллиард киловатт-сағ энергия, бұл 34 ірі көмір электр станциясының жылдық өніміне тең.
Электр энергиясы деректер орталықтары бар компаниялар үшін негізгі шығындардың бірі болып қала береді, сондықтан олар есептеуіш инфрақұрылымның тиімділігі. Ол үшін әртүрлі техникалық шешімдер қолданылады, олардың кейбіреулері туралы бүгін айтатын боламыз.
/ фото
Виртуалдандыру
Энергия тиімділігін арттыруға келетін болсақ, виртуализацияның бірнеше маңызды артықшылықтары бар. Біріншіден, бар қызметтерді азырақ аппараттық серверлерге біріктіру жабдыққа техникалық қызмет көрсетуді үнемдеуге мүмкіндік береді, бұл салқындату, қуат және кеңістік шығындарын азайтуды білдіреді. Екіншіден, виртуализация аппараттық ресурстарды пайдалануды оңтайландыруға және икемділікке мүмкіндік береді жұмыс процесінде виртуалды қуат.
NRDC және Anthesis бірлескен іс-шара өткізді және 3100 серверді 150 виртуалды хостқа ауыстыру арқылы энергия шығындарын жылына 2,1 миллион долларға азайтуға болатынын анықтады. Қызығушылықтың объектісі болған ұйым жабдыққа техникалық қызмет көрсету мен сатып алудан үнемдеді, жүйелік әкімшілер штатын қысқартты, қандай да бір мәселе туындаған жағдайда деректерді қалпына келтіру кепілдігін алды және басқа дата орталығын салу қажеттілігінен құтылды.
Нәтижелері бойынша Gartner, 2016 жылы көптеген компаниялардың виртуализация деңгейі 75%-дан асып, нарықтың өзі 5,6 млрд долларға бағаланады.Дегенмен, виртуализацияның кең таралуын тежеп тұрған белгілі бір факторлар бар. Негізгі себептердің бірі деректер орталықтарын жаңа операциялық үлгіге «қайта құру» қиындығы болып қала береді, өйткені бұл шығындар көбінесе ықтимал пайдадан асып түседі.
Энергияны басқару жүйелері
Мұндай жүйелер салқындату жүйесінің энергия тиімділігін арттыруға немесе IT жабдықтарының энергия тұтынуын азайтуға мүмкіндік береді, бұл ақыр соңында шығындарды азайтуға әкеледі. Бұл жағдайда арнайы , ол сервер белсенділігін, қуат тұтынуын және құнын бақылайды, жүктемені автоматты түрде қайта бөледі және тіпті жабдықты өшіреді.
Энергияны басқару бағдарламалық құралының бір түрі әртүрлі жабдықтың энергия тиімділігін бақылау, талдау және болжау үшін пайдаланылатын деректер орталығының инфрақұрылымын басқару (DCIM) жүйелері болып табылады. DCIM құралдарының көпшілігі АТ және басқа жабдықтың қуат тұтынуын тікелей бақылау үшін пайдаланылмайды, бірақ көптеген жүйелер PUE (қуатты пайдалану тиімділігі) калькуляторларымен бірге келеді. Intel және Dell DCIM деректері бойынша мұндай шешімдер IT менеджерлерінің 53%.
Бүгінгі таңда аппараттық құралдардың көпшілігі энергияны үнемдейтін етіп жасалған, бірақ жабдықты сатып алу көбінесе меншіктің жалпы құнына емес, бастапқы бағаға немесе өнімділікке көбірек көңіл бөледі, бұл энергияны үнемдейтін жабдықты қалдырады. . Энергия төлемдерін азайтудан басқа, мұндай жабдық сонымен қатар атмосфераға шығарылатын СО2 мөлшері.
Деректерді қысу
Сондай-ақ деректер орталықтарының энергия тиімділігін арттырудың, мысалы, сақталған деректер көлемін азайтудың айқын емес тәсілдері бар. Сирек қолданылатын деректерді сығу ресурстардың қысу және декомпрессия үшін де тұтынылатынын ескерсек те, энергияны 30%-ға дейін үнемдеңіз. Деректерді қайталау одан да тартымды нәтиже көрсете алады – 40–50%. Айта кету керек, «суық» деректер үшін қуатты аз сақтауды пайдалану қуат тұтынуды азайтуға көмектеседі.
Зомби серверлерін өшіру
Дата орталықтарында энергияны тиімсіз тұтынуға әкелетін мәселелердің бірі жабдықтың бос тұрып қалуы болып табылады. Сарапшылар Кейбір компаниялар ресурстардың қажетті көлемін нақты бағалай алмайды, ал басқалары болашақты көздеп сервер сыйымдылығын сатып алады. Нәтижесінде серверлердің 30% дерлік бос тұрып, жылына 30 миллиард доллар энергия тұтынады.
Сонымен бірге, зерттеуге сәйкес, IT менеджерлері орнатылған серверлердің 15-тен 30% -на дейін анықтаңыз, бірақ ықтимал зардаптардан қорқып, жабдықты есептен шығармаңыз. Респонденттердің 14%-ы ғана пайдаланылмаған серверлердің есебін жүргізіп, олардың шамамен санын білген.
Бұл мәселені шешудің бір нұсқасы компания нақты пайдаланылған сыйымдылық үшін ғана төлейтін төлем үлгісімен қоғамдық бұлттарды пайдалану болып табылады. Көптеген компаниялар қазірдің өзінде бұл схеманы қолданады және Планодағы (Техас штаты) Aligned Energy деректер орталығының иесі бұл тұтынушыларға жылына 30-50% үнемдеуге мүмкіндік береді деп мәлімдейді.
Деректер орталығының климаттық бақылауы
Деректер орталығының энергия тиімділігі туралы жабдық орналасқан бөлменің микроклиматы. Салқындату қондырғыларының тиімді жұмыс істеуі үшін деректер орталығының бөлмесін сыртқы ортадан оқшаулау және қабырғалар, төбе және еден арқылы жылудың берілуіне жол бермеу арқылы суық шығындарды азайту қажет. Тамаша әдіс - бұл бөлмедегі ылғалдылық деңгейін реттейтін бу бөгеті.
Тым жоғары ылғалдылық жабдық жұмысындағы әртүрлі қателерге, тозу мен коррозияға әкелуі мүмкін, ал тым төмен ылғалдылық электростатикалық разрядтарға әкелуі мүмкін. деректер орталығы үшін 40-55% аралығындағы салыстырмалы ылғалдылықтың оңтайлы деңгейін анықтайды.
Ауа ағынын тиімді бөлу сонымен қатар энергияны тұтынудың 20-25% үнемдеуге мүмкіндік береді. Жабдық тіректерін дұрыс орналастыру бұған көмектеседі: деректер орталығының компьютерлік бөлмелерін «суық» және «ыстық» дәліздерге бөлу. Бұл жағдайда дәліздердің оқшаулануын қамтамасыз ету қажет: ауа ағындарының араласуын болдырмау үшін қажетті жерлерде перфорацияланған тақталарды орнатыңыз және серверлер қатарларының арасында бос панельдерді қолданыңыз.
Сондай-ақ, жабдықтың орналасуын ғана емес, сонымен қатар климаттық жүйенің орналасуын да ескерген жөн. Залды «суық» және «ыстық» дәліздерге бөлу кезінде кондиционерлерді ыстық ауа ағындарына перпендикуляр орнату керек, бұл соңғысының дәлізге суық ауамен енуін болдырмайды.
Деректер орталығында тиімді жылуды басқарудың бірдей маңызды аспектісі ауа ағынына кедергі келтіретін, статикалық қысымды төмендететін және АТ жабдығының салқындату тиімділігін төмендететін сымдарды орналастыру болып табылады. Жағдайды кабельдік науаларды көтерілген еденнің астынан төбеге жақындату арқылы түзетуге болады.
Табиғи және сұйық салқындату
Арнайы климаттық бақылау жүйелеріне тамаша балама - суық мезгілде пайдалануға болатын табиғи салқындату. Бүгінгі таңда технология ауа-райы қолайлы болған кезде экономайзерді пайдалануға көшуге мүмкіндік береді. Battelle Laboratories жүргізген зерттеуге сәйкес, тегін салқындату деректер орталығының энергия шығындарын 13%-ға азайтады.
Экономайзерлердің екі түрі бар: тек құрғақ ауаны пайдаланатындар және ауа жеткілікті түрде салқындамаған кезде қосымша суаруды қолданатындар. Кейбір жүйелер көп деңгейлі салқындату жүйелерін құру үшін экономайзерлердің әртүрлі түрлерін біріктіре алады.
Бірақ ауаны салқындату жүйелері ауа ағындарының араласуына немесе алынған артық жылуды пайдалану мүмкін еместігіне байланысты жиі тиімсіз. Сонымен қатар, мұндай жүйелерді орнату көбінесе ауа сүзгілеріне және тұрақты бақылауға қосымша шығындарды талап етеді.
Көптеген сарапшылар сұйық салқындату өз жұмысын жақсырақ деп санайды. Серверлер үшін сұйық салқындату жүйесін құруға маманданған дат вендорының Asetek өкілі Джон Хамилл, бұл сұйықтық жылуды сақтау және беру тұрғысынан ауаға қарағанда шамамен 4 мың есе тиімдірек. Лоуренс Беркли ұлттық зертханасы американдық қуат конверсиялық корпорациясымен және Силикон алқабының көшбасшылық тобымен бірлесіп жүргізген эксперимент кезінде, , сұйық салқындату мен салқындату мұнарасынан су беруді пайдаланудың арқасында кейбір жағдайларда энергия үнемдеу 50% жетті.
Басқа технологиялар
Бүгінгі таңда дамуы деректер орталықтарын тиімдірек етуге көмектесетін үш бағыт бар: көп ядролы процессорларды пайдалану, біріктірілген салқындату жүйелері және чип деңгейінде салқындату.
Компьютер өндірушілері көп ядролы процессорлар қысқа уақыт ішінде көп тапсырмаларды орындай отырып, сервер қуатын тұтынуды 40%-ға азайтады деп есептейді. Біріктірілген салқындату жүйесінің тиімділігінің мысалы ретінде Egenera және Emerson Network Power компанияларының CoolFrame шешімі табылады. Ол серверлерден шығатын ыстық ауаны алып, оны салқындатады және оны бөлмеге «лақтырады», осылайша негізгі жүйедегі жүктемені 23% азайтады.
Қатысты чипті салқындату, ол жылуды орталық процессорлар, графикалық өңдеу блоктары және жад модульдері сияқты сервердің ыстық нүктелерінен тартпаның сыртқы ауасына немесе машина бөлмесінің сыртына тікелей тасымалдауға мүмкіндік береді.
Энергия тиімділігін арттыру бүгінгі күні нақты трендке айналды, бұл дата орталықтарын тұтыну көлемін ескере отырып, таңқаларлық емес: барлық операциялық шығындардың 25–40% электр энергиясы төлемдерін төлеуден түседі. Бірақ басты мәселе, IT-жабдықтар тұтынатын әрбір киловатт-сағат жылу энергиясына айналады, содан кейін ол энергияны көп қажет ететін салқындату жабдығымен жойылады. Сондықтан да таяу жылдары дата орталықтарының энергияны тұтынуын азайту өзектілігін жоғалтпайды – дата орталықтарының энергия тиімділігін арттырудың жаңа тәсілдері көбірек пайда болады.
Habré блогындағы басқа материалдар:
Ақпарат көзі: www.habr.com