"तुमची भूक कमी करा": डेटा सेंटरची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्याचे अनेक मार्ग

आज, डेटा केंद्रांचे कार्यक्षम ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी भरपूर वीज खर्च केली जाते. 2013 मध्ये, फक्त यूएस डेटा सेंटर होते सेवन सुमारे 91 अब्ज किलोवॅट-तास ऊर्जा, 34 मोठ्या कोळशावर आधारित ऊर्जा प्रकल्पांच्या वार्षिक उत्पादनाच्या बरोबरीने.

डेटा सेंटर्सच्या मालकीच्या कंपन्यांसाठी वीज ही मुख्य खर्चाची बाब आहे, म्हणूनच ते प्रयत्न करत आहेत वाढवणे संगणकीय पायाभूत सुविधांची कार्यक्षमता. यासाठी, विविध तांत्रिक उपायांचा वापर केला जातो, त्यापैकी काही आज आपण बोलू.

/ छायाचित्र टोरकिल्ड रेटवेट CC

आभासीकरण

जेव्हा ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्याचा विचार येतो, तेव्हा आभासीकरणाचे अनेक आकर्षक फायदे आहेत. प्रथम, कमी हार्डवेअर सर्व्हरवर विद्यमान सेवा एकत्रित केल्याने हार्डवेअर देखभालीवर बचत होते, ज्याचा अर्थ कमी थंड, उर्जा आणि जागा खर्च होतो. दुसरे म्हणजे, व्हर्च्युअलायझेशन आपल्याला हार्डवेअर संसाधनांचा वापर आणि लवचिकपणे ऑप्टिमाइझ करण्याची परवानगी देते पुनर्वितरण कामाच्या प्रक्रियेत आभासी शक्ती.

NRDC आणि Anthesis यांनी संयुक्तपणे आयोजन केले होते संशोधन आणि आढळले की 3100 आभासी होस्टसह 150 सर्व्हर बदलून, ऊर्जा खर्च प्रति वर्ष $2,1 दशलक्षने कमी केला जाऊ शकतो. ज्या संस्थेने उपकरणे देखभाल आणि खरेदीवर बचत केली, सिस्टम प्रशासकांचे कर्मचारी कमी केले, कोणत्याही समस्या उद्भवल्यास डेटा पुनर्प्राप्तीची हमी प्राप्त केली आणि दुसरे डेटा सेंटर तयार करण्याची आवश्यकता दूर केली.

निकालानुसार संशोधन गार्टनर, 2016 मध्ये, बर्‍याच कंपन्यांच्या आभासीकरणाची पातळी 75% पेक्षा जास्त होईल, आणि बाजारपेठेचेच मूल्य $5,6 अब्ज असेल. तथापि, असे काही घटक आहेत जे व्हर्च्युअलायझेशनचा व्यापक अवलंब रोखत आहेत. मुख्य कारणांपैकी एक म्हणजे नवीन ऑपरेटिंग मॉडेलसाठी डेटा सेंटर्सची “पुनर्बांधणी” करण्यात अडचण राहिली आहे, कारण याची किंमत अनेकदा संभाव्य फायद्यांपेक्षा जास्त असते.

ऊर्जा व्यवस्थापन प्रणाली

अशा प्रणालींमुळे कूलिंग सिस्टमची उर्जा कार्यक्षमता वाढवणे किंवा आयटी उपकरणांचा ऊर्जेचा वापर कमी करणे शक्य होते, ज्यामुळे शेवटी खर्च कमी होतो. या प्रकरणात, एक विशेष सॉफ्टवेअर, जे सर्व्हर क्रियाकलाप, ऊर्जा वापर आणि खर्चाचे निरीक्षण करते, स्वयंचलितपणे लोडचे पुनर्वितरण करते आणि उपकरणे बंद करते.

ऊर्जा व्यवस्थापन सॉफ्टवेअरचा एक प्रकार म्हणजे डेटा सेंटर इन्फ्रास्ट्रक्चर मॅनेजमेंट (DCIM) प्रणाली, ज्याचा वापर विविध उपकरणांच्या ऊर्जा कार्यक्षमतेचे परीक्षण, विश्लेषण आणि अंदाज लावण्यासाठी केला जातो. बहुतेक DCIM साधने IT आणि इतर उपकरणांच्या वीज वापराचे थेट निरीक्षण करण्यासाठी वापरली जात नाहीत, परंतु अनेक प्रणाली PUE (पॉवर वापर परिणामकारकता) कॅल्क्युलेटरसह येतात. इंटेल आणि डेल डीसीआयएमच्या मते, असे उपाय वापरा 53% आयटी व्यवस्थापक.

आज बहुतेक हार्डवेअर आधीच ऊर्जा-कार्यक्षम होण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत, परंतु हार्डवेअर खरेदी अनेकदा मालकीच्या एकूण किंमतीऐवजी प्रारंभिक किंमत किंवा कार्यप्रदर्शनावर अधिक भर देते, ऊर्जा-कार्यक्षम हार्डवेअर शिल्लक राहते. लक्ष न दिलेले. ऊर्जा बिले कमी करण्याव्यतिरिक्त, अशी उपकरणे कमी करते तसेच वातावरणात CO2 उत्सर्जनाचे प्रमाण.

डेटा कॉम्प्रेशन

डेटा सेंटर्सची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी कमी स्पष्ट पध्दती देखील आहेत, उदाहरणार्थ, संग्रहित डेटाचे प्रमाण कमी करणे. क्वचित वापरलेला डेटा संकुचित करणे हे करू शकता संपीडन आणि डीकंप्रेशनसाठी संसाधने देखील वापरली जातात ही वस्तुस्थिती लक्षात घेऊन 30% पर्यंत ऊर्जा वाचवा. डेटा डुप्लिकेशन आणखी आकर्षक परिणाम दर्शवू शकतो - 40-50%. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की "कोल्ड" डेटासाठी कमी-पॉवर स्टोरेजचा वापर देखील वीज वापर कमी करण्यास मदत करतो.

झोम्बी सर्व्हर अक्षम करत आहे

डेटा सेंटर्समध्ये अकार्यक्षम ऊर्जेच्या वापरास कारणीभूत ठरणारी एक समस्या म्हणजे निष्क्रिय उपकरणे. तज्ञ विचार कराकाही कंपन्या आवश्यक प्रमाणात संसाधनांचा अंदाज लावू शकत नाहीत, तर काही भविष्याकडे लक्ष देऊन सर्व्हर क्षमता खरेदी करतात. परिणामी, जवळजवळ 30% सर्व्हर निष्क्रिय आहेत, दरवर्षी $30 अब्ज ऊर्जा वापरतात.

त्याच वेळी, अभ्यासानुसार, आयटी व्यवस्थापक करू शकत नाही 15 ते 30% स्थापित सर्व्हर ओळखा, परंतु संभाव्य परिणामांच्या भीतीने उपकरणे लिहून काढू नका. केवळ 14% प्रतिसादकर्त्यांनी न वापरलेल्या सर्व्हरच्या नोंदी ठेवल्या आणि त्यांची अंदाजे संख्या माहित होती.

या समस्येचे निराकरण करण्याचा एक पर्याय म्हणजे सार्वजनिक क्लाउड्सचा वापर पे-एज-यू-गो पेमेंट मॉडेलसह करणे, जेव्हा कंपनी केवळ प्रत्यक्षात वापरलेल्या क्षमतेसाठी पैसे देते. बर्‍याच कंपन्या आधीच ही योजना वापरतात आणि प्लॅनो, टेक्सास येथील अलाइन्ड एनर्जी डेटा सेंटरचे मालक दावा करतात की यामुळे ग्राहकांना दरवर्षी 30 ते 50% बचत करता येते.

डेटा केंद्र हवामान नियंत्रण

डेटा सेंटर ऊर्जा कार्यक्षमतेवर प्रभाव ज्या खोलीत उपकरणे आहेत त्या खोलीचे मायक्रोक्लीमेट. कूलिंग युनिट्स कार्यक्षमतेने चालवण्यासाठी, डेटा सेंटर रूमला बाह्य वातावरणापासून वेगळे करून आणि भिंती, छत आणि मजल्याद्वारे उष्णता हस्तांतरण रोखून थंड नुकसान कमी करणे आवश्यक आहे. एक उत्कृष्ट मार्ग म्हणजे बाष्प अडथळा, जो खोलीतील आर्द्रतेची पातळी देखील नियंत्रित करतो.

खूप जास्त आर्द्रता उपकरणाच्या ऑपरेशनमध्ये विविध त्रुटी, वाढलेली पोशाख आणि गंज होऊ शकते, तर खूप कमी आर्द्रता इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज होऊ शकते. आश्र्रे 40 ते 55% च्या श्रेणीतील डेटा सेंटरसाठी सापेक्ष आर्द्रतेची इष्टतम पातळी निर्धारित करते.

कार्यक्षम वायु प्रवाह वितरण देखील 20-25% ऊर्जा वापर वाचवू शकते. उपकरणे रॅकची योग्य नियुक्ती यास मदत करेल: डेटा सेंटर संगणक खोल्या “थंड” आणि “हॉट” कॉरिडॉरमध्ये विभागणे. या प्रकरणात, कॉरिडॉरचे इन्सुलेशन सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे: आवश्यक ठिकाणी छिद्रित प्लेट्स स्थापित करा आणि हवेच्या प्रवाहाचे मिश्रण टाळण्यासाठी सर्व्हरच्या ओळींमध्ये रिक्त पॅनेल वापरा.

केवळ उपकरणांचे स्थानच नव्हे तर हवामान प्रणालीचे स्थान देखील विचारात घेण्यासारखे आहे. हॉलला "थंड" आणि "गरम" कॉरिडॉरमध्ये विभागताना, थंड हवेसह कॉरिडॉरमध्ये प्रवेश करण्यापासून रोखण्यासाठी गरम हवेच्या प्रवाहास लंबवत एअर कंडिशनर स्थापित केले पाहिजेत.

डेटा सेंटरमध्ये प्रभावी थर्मल मॅनेजमेंटचा तितकाच महत्त्वाचा पैलू म्हणजे वायर्सचे प्लेसमेंट, जे हवेच्या प्रवाहात अडथळा आणू शकतात, स्थिर दाब कमी करू शकतात आणि IT उपकरणांची शीतलक कार्यक्षमता कमी करू शकतात. उंच मजल्याखालून केबल ट्रे कमाल मर्यादेच्या जवळ हलवून परिस्थिती सुधारली जाऊ शकते.

नैसर्गिक आणि द्रव थंड

समर्पित हवामान नियंत्रण प्रणालींसाठी एक उत्कृष्ट पर्याय म्हणजे नैसर्गिक शीतकरण, जे थंड हंगामात वापरले जाऊ शकते. आज, जेव्हा हवामान परवानगी देते तेव्हा तंत्रज्ञान इकॉनॉमायझर वापरणे शक्य करते. Battelle Laboratories च्या अभ्यासानुसार, मोफत कूलिंगमुळे डेटा सेंटरच्या ऊर्जेचा खर्च 13% कमी होतो.

दोन प्रकारचे इकॉनॉमीझर्स आहेत: जे फक्त कोरडी हवा वापरतात आणि जे हवा पुरेसे थंड नसताना अतिरिक्त सिंचन वापरतात. काही प्रणाल्या विविध प्रकारच्या इकॉनॉमायझर्स एकत्र करून बहु-स्तरीय शीतकरण प्रणाली तयार करू शकतात.

परंतु हवेच्या प्रवाहाच्या मिश्रणामुळे किंवा काढून टाकलेली जास्तीची उष्णता वापरण्यास असमर्थतेमुळे एअर कूलिंग सिस्टम अनेकदा कुचकामी ठरतात. याव्यतिरिक्त, अशा सिस्टमच्या स्थापनेसाठी अनेकदा एअर फिल्टर आणि सतत देखरेखीसाठी अतिरिक्त खर्च येतो.

बर्‍याच तज्ञांचा असा विश्वास आहे की द्रव कूलिंग त्याचे कार्य अधिक चांगले करते. सर्व्हरसाठी लिक्विड कूलिंग सिस्टीमच्या निर्मितीमध्ये विशेष असलेले डॅनिश विक्रेते Asetek चे प्रतिनिधी, जॉन हॅमिल, खात्रीनेते द्रव हवेपेक्षा उष्णता साठवण्याच्या आणि हस्तांतरित करण्याच्या बाबतीत अंदाजे 4 हजार पट अधिक कार्यक्षम आहे. आणि अमेरिकन पॉवर कन्व्हर्जन कॉर्पोरेशन आणि सिलिकॉन व्हॅली लीडरशिप ग्रुप यांच्या सहकार्याने लॉरेन्स बर्कले नॅशनल लॅबोरेटरीने केलेल्या प्रयोगादरम्यान, सिद्ध, की कूलिंग टॉवरमधून लिक्विड कूलिंग आणि पाणीपुरवठा वापरल्याबद्दल धन्यवाद, काही प्रकरणांमध्ये, ऊर्जा बचत 50% पर्यंत पोहोचली आहे.

इतर तंत्रज्ञान

आज, तीन क्षेत्रे आहेत ज्यांचा विकास डेटा केंद्रांना अधिक कार्यक्षम बनविण्यात मदत करेल: मल्टी-कोर प्रोसेसरचा वापर, एकात्मिक कूलिंग सिस्टम आणि चिप स्तरावर कूलिंग.

संगणक उत्पादकांचा असा विश्वास आहे की मल्टी-कोर प्रोसेसर, कमी कालावधीत अधिक कार्ये पूर्ण करून, सर्व्हरचा उर्जा वापर 40% कमी करेल. एकात्मिक कूलिंग सिस्टमच्या परिणामकारकतेचे उदाहरण म्हणजे Egenera आणि Emerson Network Power मधील CoolFrame सोल्यूशन. हे सर्व्हरमधून बाहेर येणारी गरम हवा घेते, ती थंड करते आणि खोलीत "फेकून देते", ज्यामुळे मुख्य प्रणालीवरील भार 23% कमी होतो.

संबंधित आहे तंत्रज्ञान चिप कूलिंग, हे सर्व्हरच्या हॉट स्पॉट्स, जसे की सेंट्रल प्रोसेसिंग युनिट्स, ग्राफिक्स प्रोसेसिंग युनिट्स आणि मेमरी मॉड्यूल्समधून उष्णता थेट रॅकच्या सभोवतालच्या हवेमध्ये किंवा मशीन रूमच्या बाहेर स्थानांतरित करण्यास अनुमती देते.

ऊर्जा कार्यक्षमता वाढवणे हा आज खरा ट्रेंड बनला आहे, जे डेटा सेंटर्सच्या वापराचे प्रमाण पाहता आश्चर्यकारक नाही: सर्व ऑपरेटिंग खर्चांपैकी 25-40% वीज बिल भरण्यापासून येतात. परंतु मुख्य समस्या अशी आहे की आयटी उपकरणाद्वारे वापरल्या जाणार्‍या प्रत्येक किलोवॅट-तास उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते, जे नंतर ऊर्जा-केंद्रित शीतकरण उपकरणांद्वारे काढले जाते. म्हणून, येत्या काही वर्षांमध्ये, डेटा केंद्रांचा उर्जा वापर कमी करणे संबंधित राहणे थांबणार नाही - डेटा केंद्रांची ऊर्जा कार्यक्षमता वाढवण्याचे अधिकाधिक नवीन मार्ग दिसून येतील.

हॅब्रेवरील आमच्या ब्लॉगवरील इतर साहित्य:

• तंत्रज्ञान परिवर्तनावर 30 साहित्य
• व्हर्च्युअलायझेशन आणि क्लाउड बद्दल
• क्लाउडमध्ये लागू केलेल्या प्रकल्पांबद्दल
• आभासीकरण विषयावरील 30 साहित्य
• माहिती सुरक्षिततेवर 30 साहित्य
• क्लाउड सुरक्षा विषयावर 30 साहित्य

स्त्रोत: www.habr.com