Денес се троши многу електрична енергија за да се обезбеди ефикасно функционирање на центрите за податоци. Во 2013 година беа само центрите за податоци во САД околу 91 милијарди киловат-часови енергија, што е еднакво на годишното производство на 34 големи електрани на јаглен.
Електричната енергија останува една од главните ставки за трошоци за компаниите кои поседуваат центри за податоци, поради што тие прават обиди да ефикасност на компјутерската инфраструктура. За ова се користат различни технички решенија, од кои некои ќе зборуваме денес.
/ фотографија
Виртуелизација
Кога станува збор за подобрување на енергетската ефикасност, виртуелизацијата има неколку убедливи предности. Прво, консолидирањето на постоечките услуги на помалку хардверски сервери овозможува заштеда на одржување на хардверот, што значи помали трошоци за ладење, енергија и простор. Второ, виртуелизацијата ви овозможува да ја оптимизирате употребата на хардверски ресурси и флексибилно виртуелна моќ веднаш во процесот на работа.
NRDC и Anthesis одржаа заеднички и откри дека со замена на 3100 сервери со 150 виртуелни хостови, трошоците за енергија може да се намалат за 2,1 милиони долари годишно. Организацијата што беше предмет на интерес заштеди при одржување и набавка на опрема, го намали персоналот на системските администратори, доби гаранција за обновување на податоците во случај на какви било проблеми и се ослободи од потребата да изгради друг центар за податоци.
Според резултатите Гартнер, во 2016 година, нивото на виртуелизација на многу компании ќе надмине 75%, а самиот пазар ќе биде проценет на 5,6 милијарди долари.Сепак, постојат одредени фактори кои го кочат широкото усвојување на виртуелизација. Една од главните причини останува тешкотијата за „обнова“ на центрите за податоци на нов оперативен модел, бидејќи трошоците за тоа често ги надминуваат потенцијалните придобивки.
Системи за управување со енергија
Ваквите системи овозможуваат зголемување на енергетската ефикасност на системот за ладење или намалување на потрошувачката на енергија на ИТ опремата, што на крајот води до минимизирање на трошоците. Во овој случај, посебен , кој ја следи активноста на серверот, потрошувачката на енергија и трошоците, автоматски прераспределувајќи го товарот, па дури и исклучувајќи ја опремата.
Еден вид софтвер за управување со енергија се системите за управување со инфраструктурата на центрите за податоци (DCIM), кои се користат за следење, анализа и предвидување на енергетската ефикасност на различна опрема. Повеќето алатки DCIM не се користат за директно следење на потрошувачката на енергија на ИТ и друга опрема, но многу системи доаѓаат со калкулатори PUE (Ефективност на користење на енергија). Според Intel и Dell DCIM, ваквите решенија 53% од ИТ менаџерите.
Поголемиот дел од хардверот денес е веќе дизајниран да биде енергетски ефикасен, но купувањето хардвер често става поголем акцент на почетната цена или перформансите, наместо на вкупните трошоци на сопственост, оставајќи го енергетски ефикасниот хардвер да остане . Освен што ги намалува сметките за енергија, ваквата опрема исто така и количината на емисии на CO2 во атмосферата.
Компресија на податоци
Исто така, постојат помалку очигледни пристапи за подобрување на енергетската ефикасност на центрите за податоци, на пример, намалување на количината на складирани податоци. Компресирање на ретко користените податоци заштедете до 30% енергија, дури и земајќи го предвид фактот дека ресурсите се трошат и за компресија и декомпресија. Дедупликацијата на податоците може да покаже уште поатрактивен резултат - 40-50%. Вреди да се напомене дека употребата на складирање со мала моќност за „ладни“ податоци, исто така, помага да се намали потрошувачката на енергија.
Оневозможување зомби сервери
Еден од проблемите што доведува до неефикасна потрошувачка на енергија во центрите за податоци е опремата во мирување. Експерти дека некои компании не можат реално да ја проценат потребната количина на ресурси, додека други купуваат капацитет на серверот со поглед кон иднината. Како резултат на тоа, речиси 30% од серверите се неактивен, троши 30 милијарди долари енергија годишно.
Во исто време, според студијата, ИТ менаџерите идентификувајте од 15 до 30% од инсталираните сервери, но не отпишувајте ја опремата, плашејќи се од можните последици. Само 14% од испитаниците воделе евиденција за неискористени сервери и го знаеле нивниот приближен број.
Една од опциите за да се реши овој проблем е да се користат јавни облаци со модел на плаќање по пат на плаќање, кога компанијата плаќа само за реално искористениот капацитет. Многу компании веќе ја користат оваа шема, а сопственикот на податочниот центар Aligned Energy во Плано, Тексас, тврди дека им овозможува на клиентите да заштедат од 30 до 50% годишно.
Контрола на климата во центарот за податоци
За енергетската ефикасност на центарот за податоци микроклимата на просторијата во која се наоѓа опремата. За ефикасно функционирање на единиците за ладење, неопходно е да се минимизираат загубите од студ со изолирање на просторијата на центарот за податоци од надворешната средина и спречување на пренос на топлина низ ѕидовите, таванот и подот. Одличен начин е пареа бариера, која исто така го регулира нивото на влажност во просторијата.
Премногу висока влажност може да доведе до разни грешки во работата на опремата, зголемено абење и корозија, додека прениската влажност може да доведе до електростатско празнење. го одредува оптималното ниво на релативна влажност за центар за податоци во опсег од 40 до 55%.
Ефикасната дистрибуција на протокот на воздух може да заштеди и 20-25% од потрошувачката на енергија. Правилното поставување на решетките за опрема ќе помогне во ова: поделба на компјутерските простории на центарот за податоци на „ладни“ и „топли“ коридори. Во овој случај, неопходно е да се обезбеди изолација на ходниците: инсталирајте перфорирани плочи на потребните места и користете празни панели помеѓу редовите на серверите за да спречите мешање на протокот на воздух.
Исто така, вреди да се земе предвид не само локацијата на опремата, туку и локацијата на климатскиот систем. При поделбата на салата на „ладни“ и „топли“ коридори, климатизерите треба да се инсталираат нормално на протокот на топол воздух за да се спречи последниот да навлезе во коридорот со ладен воздух.
Подеднакво важен аспект на ефективно термичко управување во центарот за податоци е поставувањето жици, кои можат да го попречат протокот на воздух, да го намалат статичкиот притисок и да ја намалат ефикасноста на ладењето на ИТ опремата. Ситуацијата може да се поправи со поместување на носачите за кабли од под подигнатиот под поблиску до таванот.
Природно и течно ладење
Одлична алтернатива на наменските системи за контрола на климата е природното ладење, кое може да се користи за време на студените сезони. Денес, технологијата овозможува да се префрли на користење економајзер кога времето дозволува. Според студијата на Battelle Laboratories, бесплатното ладење ги намалува трошоците за енергија на центарот за податоци за 13%.
Постојат два вида економајзери: оние кои користат само сув воздух и оние кои користат дополнително наводнување кога воздухот не е доволно ладен. Некои системи можат да комбинираат различни типови на економајзери за да формираат системи за ладење на повеќе нивоа.
Но, системите за ладење на воздухот често се неефикасни поради мешање на протокот на воздух или неможноста да се користи вишокот отстранета топлина. Покрај тоа, инсталацијата на такви системи често повлекува дополнителни трошоци за филтри за воздух и постојан мониторинг.
Многу експерти веруваат дека течното ладење ја врши својата работа подобро. Претставник на данскиот продавач Asetek, специјализиран за создавање системи за течно ладење за сервери, Џон Хамил, таа течност е приближно 4 илјади пати поефикасна во однос на складирање и пренос на топлина од воздухот. И за време на експеримент спроведен од Националната лабораторија Лоренс Беркли во соработка со Американската корпорација за конверзија на енергија и лидерската група на Силиконската долина, , дека благодарение на користењето на течното ладење и снабдувањето со вода од ладилната кула, во некои случаи, заштедата на енергија достигнала и до 50%.
Други технологии
Денес, постојат три области чиј развој ќе помогне да се направат центрите за податоци поефикасни: употреба на процесори со повеќе јадра, интегрирани системи за ладење и ладење на ниво на чип.
Производителите на компјутери веруваат дека процесорите со повеќе јадра, со завршување на повеќе задачи за пократок временски период, ќе ја намалат потрошувачката на енергија на серверот за 40%. Пример за ефикасноста на интегрираниот систем за ладење е решението CoolFrame од Egenera и Emerson Network Power. Го зема топлиот воздух што излегува од серверите, го лади и „го фрла“ во просторијата, а со тоа го намалува оптоварувањето на главниот систем за 23%.
Што се однесува до ладењето на чипот, овозможува топлината да се пренесува директно од жешките точки на серверот, како што се централните единици за обработка, графичките процесни единици и мемориските модули, во амбиенталниот воздух на решетката или надвор од просторијата за компјутери.
Зголемувањето на енергетската ефикасност денес стана вистински тренд, што не е изненадувачки, со оглед на обемот на потрошувачка на центрите за податоци: 25–40% од сите оперативни трошоци доаѓаат од плаќање сметки за електрична енергија. Но, главниот проблем е што секој киловат-час потрошен од ИТ опремата се претвора во топлина, која потоа се отстранува со енергетско интензивна опрема за ладење. Затоа, во наредните години, намалувањето на потрошувачката на енергија на центрите за податоци нема да престане да биде релевантно - ќе се појавуваат се повеќе нови начини за зголемување на енергетската ефикасност на центрите за податоци.
Други материјали од нашиот блог на Хабре:
Извор: www.habr.com