Datasentre bruker 3-5 % av planetens totale elektrisitet, og i noen land, som Kina, når dette tallet 7 %. Datasentre trenger strøm 24/7 for å holde utstyret fungerende. Som et resultat provoserer driften av datasentre klimagassutslipp til atmosfæren, og når det gjelder nivået av negativ påvirkning på naturen, kan de sammenlignes med flyreiser. Vi har samlet den siste forskningen for å finne ut hvordan datasentre påvirker miljøet, om dette kan endres, og om lignende initiativ finnes i Russland.
I følge sistnevnte Supermicros miljøbevisste datasentre som implementerer grønne løsninger kan redusere deres miljøpåvirkning med 80 %. Og energien som spares er å holde alle Las Vegas kasinoer opplyst i 37 år. Men for øyeblikket kan bare 12% av verdens datasentre kalles "grønne".
basert på en undersøkelse blant 5000 representanter for IT-bransjen. Det viste seg at 86 % av respondentene generelt ikke tenker på datasentrenes innvirkning på miljøet. Og bare 15 % av datasenterledere er bekymret for sosialt ansvar og vurdering av energieffektiviteten til en virksomhet. Bransjen har i stor grad fokusert på mål knyttet til operasjonell robusthet fremfor energieffektivitet. Selv om fokus på sistnevnte er fordelaktig for datasentre: gjennomsnittlig bedrift kan spare opptil 38 millioner dollar på energiressurser.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) er en beregning som evaluerer energieffektiviteten til et datasenter. Tiltaket ble godkjent av medlemmer av The Green Grid-konsortiet i 2007. PUE reflekterer forholdet mellom elektrisk energi som forbrukes av et datasenter og energien som forbrukes direkte av datasenterutstyret. Så hvis datasenteret mottar 10 MW strøm fra nettverket, og alt utstyr "holder" på 5 MW, vil PUE-indikatoren være 2. Hvis "gapet" i avlesningene reduseres, og det meste av elektrisiteten når utstyret , vil koeffisienten tendere til at den ideelle indikatoren er en.
August Global Data Center Survey fra Uptime Institute undersøkte 900 datasenteroperatører og fant den globale gjennomsnittlige PUE på 1,59. Samlet sett har tallet svingt på dette nivået siden 2013. Til sammenligning var PUE i 2013 1,65, i 2018 - 1 og i 58 - 2019.
Selv om PUE ikke er rettferdig nok til å sammenligne forskjellige datasentre og geografier, lager Uptime Institute slike sammenligningstabeller.
Urettferdigheten i sammenligningen skyldes at enkelte datasentre ligger under dårligere klimatiske forhold. For å kjøle ned et konvensjonelt datasenter i Afrika, trengs det altså mye mer strøm enn et datasenter lokalisert i Nord-Europa.
Det er logisk at de mest energiineffektive datasentrene er i Latin-Amerika, Afrika, Midtøsten og deler av Asia-Stillehavsregionen. De mest "eksemplariske" når det gjelder PUE-indikator var Europa og regionen som forener USA og Canada. For øvrig er det flere respondenter i disse landene – henholdsvis 95 og 92 datasenterleverandører.
Studien vurderte også datasentre i Russland og CIS-landene. Imidlertid deltok kun 9 respondenter i undersøkelsen. PUE for innenlandske og "nabo" datasentre var 1,6.
Hvordan senke PUE
Naturlig kjøling
Ifølge 40 % av all energi som forbrukes av datasentre går til drift av kunstige kjølesystemer. Implementeringen av naturlig kjøling (frikjøling) bidrar til å redusere kostnadene betydelig. Med dette systemet blir uteluft filtrert, oppvarmet eller avkjølt, og deretter tilført serverrommene. Den "avtrekk" varme luften slippes ut eller blandes delvis med den innkommende strømmen om nødvendig.
Ved frikjøling er klima av stor betydning. Jo mer egnet utelufttemperaturen er for datasenterrommet, jo mindre energi trengs for å bringe det til ønsket "tilstand".
I tillegg kan datasenteret være plassert i nærheten av et reservoar - i dette tilfellet kan vann fra det brukes til å kjøle ned datasenteret. Forresten, i henhold til prognoser fra Stratistics MRC, vil verdien av markedet for flytende kjøleteknologi nå 2023 milliarder dollar innen 4,55. Blant typene er nedsenkingskjøling (nedsenkingsutstyr i nedsenkingsolje), adiabatisk kjøling (basert på fordampningsteknologi, brukt i Facebook datasentre), varmeveksling (kjølevæsken med den nødvendige temperaturen går direkte til stativet med utstyret, fjerner overflødig varme).
Overvåking og rettidig utskifting av utstyr
Riktig bruk av kapasiteten som er tilgjengelig ved datasenteret vil også bidra til å forbedre energieffektiviteten. Allerede kjøpte servere må enten fungere for kundeoppgaver eller ikke forbruke energi i inaktiv tid. En måte å beholde kontrollen på er å bruke programvare for infrastrukturadministrasjon. For eksempel DCIM-systemet (Data Center Infrastructure Management). Slik programvare omfordeler automatisk belastningen på servere, slår av ubrukte enheter og gir anbefalinger om hastigheten til kjølevifter (igjen for å spare energi på overflødig kjøling).
En viktig del av å forbedre energieffektiviteten til et datasenter er rettidig oppdatering av utstyr. En utdatert server er oftest dårligere i ytelse og ressursforbruk enn den nye generasjonen. Derfor, for å senke PUE, anbefales det å oppdatere utstyr så ofte som mulig - noen selskaper gjør dette hvert år. Fra Supermicro-forskning: Optimaliserte maskinvareoppdateringssykluser kan redusere e-avfall med mer enn 80 % og forbedre datasenterproduktiviteten med 15 %.
Det finnes også måter å optimalisere datasenterets økosystem uten å ødelegge banken. Du kan for eksempel tette hull i serverskap for å forhindre kald luftlekkasje, isolere varme eller kalde ganger, flytte en tungt lastet server til en kjøligere del av datasenteret, og så videre.
Færre fysiske servere – flere virtuelle maskiner
VMware anslår at bytte til virtuelle servere kan redusere strømforbruket med opptil 80 % i noen tilfeller. Dette forklares med at det å plassere et større antall virtuelle servere på et mindre antall fysiske maskiner, logisk sett reduserer kostnadene for maskinvarevedlikehold, kjøling og strøm.
NRDC og Anthesis viste at å erstatte 3 servere med 000 virtuelle maskiner sparer 150 millioner dollar i strømkostnader.
Virtualisering gjør det blant annet mulig å omfordele og øke virtuelle ressurser (prosessorer, minne, lagring) i prosessen. Derfor brukes elektrisitet kun for å sikre drift, unntatt kostnadene for inaktivt utstyr.
Alternative energikilder kan selvfølgelig også velges for å forbedre energieffektiviteten. For å oppnå dette bruker noen datasentre solcellepaneler og vindgeneratorer. Dette er imidlertid ganske dyre prosjekter som bare store selskaper har råd til.
Grønne i praksis
Antall datasentre i verden fra 500 000 i 2012 til mer enn 8 mill. Deres strømforbruk fordobles hvert fjerde år. Produksjonen av elektrisitet som trengs av datasentre er direkte relatert til mengden karbonutslipp som følge av forbrenning av fossilt brensel.
Forskere fra UK Open University at datasentre produserer 2 % av globale CO2-utslipp. Dette er omtrent like mye som verdens største flyselskaper slipper ut. For å drive 2019 datasentre i Kina slapp kraftverk ut 44 millioner tonn CO₂ til atmosfæren i 2018, ifølge en GreenPeace-studie fra 99.
Store verdensledere som Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft, tar ansvar for den negative påvirkningen på naturen og prøver å redusere den ved hjelp av «grønne» teknologier. Dermed snakket Microsoft-sjef Satya Nadella om selskapets intensjon om å oppnå et negativt nivå av karbonutslipp innen 2030, og innen 2050 å fullstendig eliminere konsekvensene av utslipp siden selskapet ble grunnlagt i 1975.
Disse forretningsgigantene har imidlertid nok ressurser til å gjennomføre planene sine. I teksten vil vi nevne flere mindre kjente "grønne" datasentre.
dørvakt
Datasenteret, som ligger i Ballengen (Norge), posisjonerer seg som et datasenter drevet av 100 % fornybar energi. For å sikre driften av utstyret brukes derfor vann til å kjøle ned servere, vann- og vindkraftgeneratorer. Innen 2027 planlegger datasenteret å overstige 1000 MW elektrisk kraft. Nå sparer Kolos 60 % av strømmen.
Neste generasjons data
Det britiske datasenteret betjener selskaper som telekommunikasjonsselskapet BT Group, IBM, Logica og andre. I 2014 sa NGD at de hadde oppnådd sin ideelle PUE på én. Datasenteret ble brakt nærmere maksimal energieffektivitet av solcellepaneler plassert på taket av datasenteret. Men da satte eksperter spørsmålstegn ved det noe utopiske resultatet.
Sveitsiske Fort Knox
Dette datasenteret er et slags loftprosjekt. Datasenteret "vokst opp" på stedet for en gammel bunker fra den kalde krigen, konstruert av det sveitsiske militæret i tilfelle en atomkonflikt. I tillegg til at datasenteret faktisk ikke tar plass på planetens overflate, bruker det også brevann fra en underjordisk innsjø i sine kjølesystemer. Takket være dette holdes temperaturen på kjølesystemet på 8 grader Celsius.
Equinix AM3
Datasenteret, som ligger i Amsterdam, bruker Aquifer Thermal Energy Storage kjøletårn i sin infrastruktur. Deres kjølige luft senker temperaturen i varme korridorer. I tillegg bruker datasenteret flytende kjølesystemer, og det oppvarmede avløpsvannet brukes til oppvarming ved Universitetet i Amsterdam.
Hva er i Russland
Study CNews avslørte en økning i antall rack blant de største russiske datasenterleverandørene. I 2019 var veksten 10 % (opptil 36,5 tusen), og i 2020 kan antall stativer øke med ytterligere 20 %. Datasenterleverandører lover å sette rekord og gi kundene ytterligere 6961 XNUMX rack i år.
På CNews, energieffektiviteten til løsningene og utstyret som brukes for å sikre driften av datasenteret er på et svært lavt nivå - 1 W nyttig kraft står for opptil 50 % av ikke-produksjonskostnadene.
Ikke desto mindre har russiske datasentre en motivasjon for å redusere PUE-indikatoren. Driveren for fremgang for mange tilbydere er imidlertid ikke bekymring for miljøet og sosialt ansvar, men økonomisk fordel. Ubærekraftig energiforbruk koster penger.
På statlig nivå er det ingen miljøstandarder for drift av datasentre, og heller ingen økonomiske insentiver for de som implementerer «grønne» initiativer. Derfor er det fortsatt det personlige ansvaret til datasentre i Russland.
De vanligste måtene å demonstrere økobevissthet i innenlandske datasentre:
- Overgang til mer energieffektive metoder for kjøleutstyr (frikjølesystemer og væskekjøling);
- Avhending av utstyr og indirekte avfall fra datasentre;
- Påfyll av datasentres negative påvirkning på naturen gjennom deltakelse i miljøkampanjer og investering i miljøprosjekter.
Kirill Malevanov, teknisk direktør i Selectel
I dag er PUE for Selectel-datasentre 1,25 (Dubrovka DC i Leningrad-regionen) og 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC i Moskva). Vi overvåker forholdet og streber etter å bruke mer energieffektive løsninger for kjøling, belysning og andre aspekter ved driften. Moderne servere bruker nå omtrent samme mengde energi; det er ingen vits i å gå til det ekstreme og kjempe for 10W. Men når det gjelder utstyr som driver datasentre, endrer tilnærmingen seg – vi ser også på energieffektivitetsindikatorer.
Hvis vi snakker om resirkulering, har Selectel inngått avtaler med flere selskaper som driver med resirkulering av utstyr. Ikke bare servere, men også mange andre ting blir sendt til skrot: batterier fra avbruddsfri strømforsyning, etylenglykol fra kjølesystemer. Vi samler til og med inn og resirkulerer avfallspapir – emballasjemateriale fra utstyr som kommer til datasentrene våre.
Selestel gikk videre og lanserte programmet "Green Selectel". Nå vil selskapet plante ett tre årlig for hver server som kjører i selskapets datasentre. Selskapet gjennomførte sin første masseskogplanting 19. september - i Moskva- og Leningrad-regionene. Totalt ble det plantet 20 000 trær som i fremtiden vil kunne produsere opptil 200 000 000 liter oksygen per år. Kampanjene vil ikke ende der, det er planer om å implementere "grønne" initiativer gjennom året. Du kan finne ut om nye kampanjer på nettsiden og .
Kilde: www.habr.com