Pusat data menggunakan 3-5% daripada tenaga elektrik dunia, dan di beberapa negara, seperti China, angka ini mencapai 7%. Pusat data memerlukan elektrik 24/7 untuk memastikan peralatan mereka berjalan lancar. Akibatnya, operasi pusat data mencetuskan pelepasan gas rumah hijau ke atmosfera, dan dari segi tahap kesan negatif terhadap alam sekitar, ia boleh dibandingkan dengan perjalanan udara. Kami mengumpul penyelidikan terkini untuk mengetahui cara pusat data mempengaruhi alam sekitar, sama ada ia boleh diubah dan sama ada terdapat inisiatif serupa di Rusia.
Menurut yang terakhir di Supermicro, pusat data mementingkan alam sekitar yang melaksanakan penyelesaian hijau boleh mengurangkan kesan alam sekitar mereka sebanyak 80%. Dan elektrik yang dijimatkan adalah untuk memastikan semua kasino Las Vegas menyala selama 37 tahun. Tetapi pada masa ini, hanya 12% daripada pusat data dunia boleh dipanggil "hijau".
berdasarkan tinjauan terhadap 5000 wakil industri IT. Ternyata 86% responden secara umum tidak memikirkan kesan pusat data terhadap alam sekitar. Dan hanya 15% pengurus pusat data mengambil berat tentang tanggungjawab sosial dan menilai kecekapan tenaga sesebuah perusahaan. Secara umum, industri memberi tumpuan kepada matlamat yang berkaitan dengan memastikan toleransi kesalahan operasi, dan bukannya kecekapan tenaga. Walaupun adalah berfaedah untuk pusat data memberi tumpuan kepada yang terakhir: perusahaan purata boleh menjimatkan sehingga $38 juta untuk sumber tenaga.
PUE
PUE (Kecekapan Penggunaan Kuasa) ialah metrik untuk menilai kecekapan tenaga pusat data. Langkah itu telah diluluskan oleh ahli konsortium The Green Grid pada tahun 2007. PUE mencerminkan nisbah tenaga elektrik yang digunakan oleh pusat data kepada tenaga yang digunakan secara langsung oleh peralatan pusat data. Jadi, jika pusat data menerima 10 MW kuasa daripada rangkaian, dan semua peralatan "mengekalkan" pada 5 MW, penunjuk PUE akan menjadi 2. Jika "jurang" dalam bacaan berkurangan, dan kebanyakan elektrik mencapai peralatan , pekali akan cenderung kepada penunjuk ideal adalah satu.
Dalam laporan Ogos Tinjauan Pusat Data Global daripada Uptime Institute (dalam kalangan responden - 900 pengendali pusat data), purata nisbah PUE global pada tahap 1,59. Secara keseluruhannya, kadar itu telah berubah-ubah pada tahap ini sejak 2013. Sebagai perbandingan, pada 2013 PUE ialah 1,65, pada 2018 ia adalah 1, dan pada 58 ia adalah 2019.
Walaupun skor PUE tidak cukup adil untuk membandingkan pusat data dan geografi yang berbeza, Uptime Institute menyusun jadual perbandingan tersebut.
Perbandingan itu tidak adil kerana fakta bahawa beberapa pusat data berada dalam keadaan iklim yang paling teruk. Jadi, untuk menyejukkan pusat data bersyarat di Afrika, anda memerlukan lebih banyak tenaga elektrik daripada pusat data yang terletak di Eropah utara.
Secara logiknya, pusat data yang paling tidak cekap tenaga adalah di Amerika Latin, Afrika, Timur Tengah dan bahagian rantau Asia-Pasifik. Eropah dan rantau yang menyatukan Amerika Syarikat dan Kanada menjadi yang paling "teladan" dari segi PUE. Ngomong-ngomong, terdapat lebih ramai responden di negara-negara ini - masing-masing 95 dan 92 penyedia pusat data.
Kajian itu juga menilai pusat data di Rusia dan negara-negara CIS. Benar, hanya 9 responden yang mengambil bahagian dalam tinjauan. PUE pusat data domestik dan "jiran" ialah 1,6.
Bagaimana untuk menurunkan PUE
Penyejukan semula jadi
Menurut , kira-kira 40% daripada semua tenaga yang digunakan oleh pusat data pergi ke operasi sistem penyejukan buatan. Pelaksanaan penyejukan percuma (free-cooling) membantu mengurangkan kos dengan ketara. Dengan sistem sedemikian, udara luar ditapis, dipanaskan atau disejukkan, selepas itu ia dimasukkan ke dalam bilik pelayan. Udara panas "habis" dibuang atau sebahagiannya bercampur, jika perlu, dengan aliran masuk.
Dalam kes penyejukan percuma, iklim adalah sangat penting. Lebih banyak suhu udara luar sesuai untuk dewan pusat data, semakin kurang tenaga diperlukan untuk membawanya ke "keadaan" yang dikehendaki.
Di samping itu, pusat data boleh terletak berhampiran takungan - dalam kes ini, air daripadanya boleh digunakan untuk menyejukkan pusat data. Ngomong-ngomong, menurut ramalan Stratistics MRC, menjelang 2023 nilai pasaran teknologi penyejukan cecair akan mencecah $4,55 bilion. Antara jenisnya ialah penyejukan rendaman (rendam peralatan dalam minyak rendaman), penyejukan adiabatik (berdasarkan teknologi penyejatan, yang digunakan dalam Pusat data Facebook), penukar haba (penyejuk suhu yang diperlukan datang terus ke rak peralatan, mengeluarkan haba berlebihan).
Pemantauan dan penggantian peralatan tepat pada masanya
Penggunaan yang betul bagi kapasiti yang tersedia di pusat data juga akan membantu meningkatkan kecekapan tenaga. Pelayan yang sudah dibeli mesti sama ada berfungsi untuk tugas pelanggan, atau tidak menggunakan tenaga semasa waktu henti. Satu cara untuk mengawal keadaan adalah dengan menggunakan perisian pengurusan infrastruktur. Contohnya, sistem Pengurusan Infrastruktur Pusat Data (DCIM). Perisian sedemikian secara automatik mengagihkan semula beban pada pelayan, mematikan peranti terbiar dan membuat cadangan tentang kelajuan kipas penyejukan (sekali lagi, untuk menjimatkan tenaga daripada penyejukan yang berlebihan).
Bahagian penting dalam meningkatkan kecekapan tenaga pusat data ialah pengemaskinian peralatan yang tepat pada masanya. Pelayan yang lapuk selalunya lebih rendah dari segi prestasi dan keamatan sumber berbanding generasi baharu. Oleh itu, untuk menurunkan PUE, disyorkan untuk mengemas kini peralatan sekerap mungkin - sesetengah syarikat melakukan ini setiap tahun. Daripada penyelidikan Supermicro: Kitaran penyegaran perkakasan yang dioptimumkan boleh mengurangkan sisa elektronik sebanyak lebih daripada 80% dan meningkatkan prestasi pusat data sebanyak 15%.
Terdapat juga cara untuk mengoptimumkan ekosistem pusat data tanpa kos yang besar. Jadi, anda boleh menutup jurang dalam kabinet pelayan untuk mengelakkan kebocoran udara sejuk, mengasingkan lorong panas atau sejuk, mengalihkan pelayan yang sangat dimuatkan ke bahagian pusat data yang lebih sejuk dan sebagainya.
Lebih sedikit pelayan fizikal - lebih banyak mesin maya
VMware telah mengira bahawa beralih ke pelayan maya mengurangkan penggunaan kuasa sebanyak 80% dalam beberapa kes. Ini kerana meletakkan lebih banyak pelayan maya pada mesin fizikal yang lebih sedikit secara logiknya mengurangkan penyelenggaraan perkakasan, penyejukan dan kos kuasa.
syarikat NRDC dan Anthesis menunjukkan bahawa menggantikan 3 pelayan dengan 000 mesin maya menjimatkan $ 150 juta pada elektrik.
Antara lain, virtualisasi memungkinkan untuk mengagihkan semula dan mengembangkan sumber maya (pemproses, memori, storan) dalam proses. Oleh itu, elektrik hanya digunakan untuk memastikan operasi, tidak termasuk kos peralatan terbiar.
Sudah tentu, sumber tenaga alternatif juga boleh dipilih untuk meningkatkan kecekapan tenaga. Untuk melakukan ini, beberapa pusat data menggunakan panel solar dan penjana angin. Walau bagaimanapun, ini adalah projek yang agak mahal yang hanya mampu dimiliki oleh syarikat besar.
Hijau dalam amalan
Bilangan pusat data di dunia daripada 500 pada 000 kepada lebih 2012 juta. Angka penggunaan elektrik mereka meningkat dua kali ganda setiap empat tahun. Penjanaan tenaga elektrik yang diperlukan oleh pusat data secara langsung berkaitan dengan jumlah pelepasan karbon yang terhasil daripada pembakaran bahan api fosil.
Para saintis dari Universiti Terbuka Great Britain bahawa pusat data menghasilkan 2% daripada pelepasan CO2 dunia. Ini hampir sama dengan syarikat penerbangan terbesar di dunia. Untuk membekalkan tenaga elektrik kepada 2019 pusat data di China pada 44, loji janakuasa mengeluarkan 2018 juta tan COβ ke atmosfera, menurut kajian GreenPeace 99.
Pemimpin utama dunia seperti Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft bertanggungjawab terhadap kesan negatif terhadap alam semula jadi dan cuba mengurangkannya menggunakan teknologi "hijau". Jadi, Ketua Pegawai Eksekutif Microsoft Satya Nadella bercakap tentang hasrat syarikat untuk mencapai tahap negatif pelepasan karbon menjelang 2030, dan menjelang 2050 menghapuskan sepenuhnya akibat pelepasan sejak syarikat itu ditubuhkan pada 1975.
Gergasi perniagaan ini, bagaimanapun, mempunyai sumber yang mencukupi untuk melaksanakan rancangan. Dalam teks, kami akan menyebut beberapa pusat data "penghijauan" yang kurang terkenal.
Colossus
Pusat data, yang terletak di perbandaran Ballengen (Norway), meletakkan dirinya sebagai pusat data yang beroperasi pada 100% tenaga boleh diperbaharui. Jadi, untuk memastikan operasi peralatan, air digunakan untuk menyejukkan pelayan, penjana kuasa air dan angin. Menjelang 2027, pusat data itu merancang untuk melebihi kapasiti elektrik 1000 MW. Kini Kolos menjimatkan 60% elektrik.
Data Generasi Seterusnya
Pusat data British memberi perkhidmatan kepada syarikat seperti telekomunikasi yang memegang BT Group, IBM, Logica dan lain-lain. Pada 2014, NGD mendakwa telah mencapai PUE idealnya iaitu satu. Panel solar yang terletak di atas bumbung pusat data membawa lebih dekat kepada kecekapan tenaga maksimum pusat data. Walau bagaimanapun, kemudian pakar mempersoalkan keputusan yang agak utopia.
Kubu Swiss Knox
Pusat data ini adalah sejenis projek loteng. Pusat data itu "dibesarkan" di tapak kubu Perang Dingin lama yang dibina oleh tentera Switzerland sekiranya berlaku konflik nuklear. Sebagai tambahan kepada fakta bahawa pusat data, sebenarnya, tidak mengambil ruang di permukaan planet, ia juga menggunakan air glasier dari tasik bawah tanah dalam sistem penyejukan. Terima kasih kepada ini, suhu sistem penyejukan disimpan pada 8 darjah Celsius.
Equinix AM3
Pusat data, yang terletak di Amsterdam, menggunakan menara penyejuk Storan Tenaga Terma Aquifer dalam infrastrukturnya. Udara sejuk mereka merendahkan suhu koridor panas. Selain itu, sistem penyejukan cecair digunakan di pusat data, dan sisa air yang dipanaskan digunakan untuk memanaskan Universiti Amsterdam.
Apa yang ada di Rusia
Penyelidikan CNews mendedahkan peningkatan dalam bilangan rak di penyedia perkhidmatan pusat data terbesar Rusia. Pada tahun 2019, pertumbuhan adalah 10% (sehingga 36,5 ribu), dan pada tahun 2020 bilangan rak mungkin meningkat sebanyak 20% lagi. Penyedia pusat data berjanji untuk mencipta rekod dan menyediakan pelanggan dengan 6961 lagi rak tahun ini.
Pada CNews, kecekapan tenaga penyelesaian dan peralatan yang digunakan untuk memastikan kebolehkendalian pusat data berada pada tahap yang sangat rendah - 1 W kuasa berguna menyumbang sehingga 50% daripada kos bukan pengeluaran.
Walau bagaimanapun, pusat data Rusia bermotivasi untuk mengurangkan PUE. Walau bagaimanapun, enjin kemajuan bagi kebanyakan pembekal bukanlah perlindungan alam sekitar dan tanggungjawab sosial, tetapi faedah ekonomi. Pendekatan yang tidak rasional terhadap penggunaan tenaga memerlukan wang.
Di peringkat negeri, tiada piawaian alam sekitar mengenai operasi pusat data, serta sebarang insentif ekonomi bagi mereka yang melaksanakan inisiatif "hijau". Oleh itu, di Rusia ia masih menjadi tanggungjawab peribadi pusat data.
Cara paling biasa untuk menunjukkan kesedaran eko pusat data domestik:
- Peralihan kepada kaedah penyejukan peralatan yang lebih cekap tenaga (sistem penyejukan bebas dan cecair);
- Pelupusan peralatan dan pembaziran tidak langsung pusat data;
- Pampasan untuk kesan negatif pusat data terhadap alam semula jadi melalui penyertaan dalam kempen alam sekitar dan pelaburan dalam projek eko.
Kirill Malevanov, Pengarah Teknikal, Selectel
Hari ini, PUE pusat data Selectel ialah 1,25 (Dubrovka DC di Wilayah Leningrad) dan 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC di Moscow). Kami memantau nisbah dan berusaha untuk menggunakan lebih banyak penyelesaian cekap tenaga untuk penyejukan, pencahayaan dan aspek kerja yang lain. Pelayan moden kini menggunakan lebih kurang jumlah tenaga yang sama, tidak masuk akal untuk melampau dan berjuang untuk 10W. Walau bagaimanapun, dari segi peralatan yang memastikan operasi pusat data, pendekatannya berubah - kami juga melihat penunjuk kecekapan tenaga.
Jika kita bercakap tentang kitar semula, di sini Selectel telah memeterai perjanjian dengan beberapa syarikat yang terlibat dalam kitar semula peralatan. Bukan sahaja pelayan dihantar ke sekerap, tetapi juga banyak perkara lain: bateri daripada bekalan kuasa yang tidak terganggu, etilena glikol daripada sistem penyejukan. Kami mengumpul dan mengitar semula walaupun kertas terbuang - bahan pembungkusan daripada peralatan yang datang ke pusat data kami.
SeleΡtel pergi lebih jauh dan melancarkan program Green Selectel. Kini syarikat akan menanam satu pokok setiap tahun untuk setiap pelayan yang dijalankan di pusat data syarikat. Syarikat itu menjalankan penanaman besar-besaran hutan pertama pada 19 September - di wilayah Moscow dan Leningrad. Secara keseluruhan, 20 pokok telah ditanam, yang pada masa hadapan akan dapat menghasilkan sehingga 000 liter oksigen setahun. Tindakan itu tidak akan berakhir di sana, rancangannya adalah untuk melaksanakan inisiatif "hijau" sepanjang tahun. Anda boleh mengetahui tentang promosi baharu di laman web. dan .
Sumber: www.habr.com