Os data centers consomem de 3 a 5% da eletricidade total do planeta e, em alguns países, como a China, esse número chega a 7%. Os data centers precisam de eletricidade 24 horas por dia, 7 dias por semana, para manter os equipamentos funcionando perfeitamente. Com isso, o funcionamento dos data centers provoca emissões de gases de efeito estufa na atmosfera e, em termos do nível de impacto negativo na natureza, podem ser comparados às viagens aéreas. Reunimos as pesquisas mais recentes para descobrir como os data centers afetam o meio ambiente, se isso pode ser alterado e se existem iniciativas semelhantes na Rússia.
De acordo com o último Os data centers ecologicamente conscientes da Supermicro que implementem soluções verdes poderiam reduzir seu impacto ambiental em 80%. E a energia economizada é para manter todos os cassinos de Las Vegas acesos por 37 anos. Mas neste momento, apenas 12% dos data centers do mundo podem ser chamados de “verdes”.
com base em uma pesquisa com 5000 representantes do setor de TI. Descobriu-se que 86% dos entrevistados geralmente não pensam no impacto dos data centers no meio ambiente. E apenas 15% dos gestores de data centers estão preocupados com a responsabilidade social e com a avaliação da eficiência energética de uma empresa. A indústria concentrou-se amplamente em objetivos relacionados com a resiliência operacional e não com a eficiência energética. Embora focar neste último seja benéfico para os data centers: a empresa média pode economizar até US$ 38 milhões em recursos energéticos.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) é uma métrica que avalia a eficiência energética de um data center. A medida foi aprovada pelos membros do consórcio The Green Grid em 2007. PUE reflete a relação entre a energia elétrica consumida por um data center e a energia consumida diretamente pelo equipamento do data center. Portanto, se o data center receber 10 MW de energia da rede e todos os equipamentos “se mantiverem” em 5 MW, o indicador PUE será 2. Se a “lacuna” nas leituras diminuir e a maior parte da eletricidade chegar ao equipamento , o coeficiente tenderá a que o indicador ideal seja um.
A Pesquisa Global de Data Centers de agosto do Uptime Institute entrevistou 900 operadores de data centers e descobriu a PUE média global às 1,59. No geral, o número oscilou neste nível desde 2013. Para efeito de comparação, em 2013 a PUE foi de 1,65, em 2018 - 1 e em 58 - 2019.
Embora o PUE não seja justo o suficiente para comparar diferentes data centers e regiões geográficas, o Uptime Institute cria essas tabelas de comparação.
A injustiça da comparação se deve ao fato de alguns data centers estarem localizados em piores condições climáticas. Assim, para arrefecer um centro de dados convencional em África, é necessária muito mais eletricidade do que um centro de dados localizado no norte da Europa.
É lógico que os data centers com maior ineficiência energética estejam na América Latina, na África, no Oriente Médio e em partes da região Ásia-Pacífico. Os mais “exemplares” em termos de indicador PUE foram a Europa e a região que une os EUA e o Canadá. A propósito, há mais entrevistados nesses países – 95 e 92 fornecedores de data centers, respectivamente.
O estudo também avaliou data centers na Rússia e nos países da CEI. No entanto, apenas 9 entrevistados participaram da pesquisa. A PUE dos data centers nacionais e “vizinhos” foi de 1,6.
Como diminuir o PUE
Resfriamento natural
Conforme , cerca de 40% de toda a energia consumida pelos data centers vai para a operação de sistemas de refrigeração artificial. A implementação do resfriamento natural (freecooling) ajuda a reduzir significativamente os custos. Com este sistema, o ar externo é filtrado, aquecido ou resfriado e depois fornecido às salas de servidores. O ar quente de “exaustão” é descarregado para fora ou parcialmente misturado, se necessário, com o fluxo de entrada.
No caso do freecooling, o clima é de grande importância. Quanto mais adequada for a temperatura do ar externo para a sala do data center, menos energia será necessária para trazê-la à “condição” desejada.
Além disso, o data center pode estar localizado próximo a um reservatório - neste caso, a água dele pode ser usada para resfriar o data center. A propósito, de acordo com as previsões da Stratistics MRC, o valor do mercado de tecnologia de refrigeração líquida chegará a US$ 2023 bilhões até 4,55. Entre seus tipos estão o resfriamento por imersão (equipamento de imersão em óleo de imersão), o resfriamento adiabático (baseado na tecnologia de evaporação, usada no Facebook data centers), troca de calor (o refrigerante na temperatura necessária vai direto para o rack com o equipamento, retirando o excesso de calor).
Monitoramento e substituição oportuna de equipamentos
O uso adequado das capacidades disponíveis no data center também ajudará a melhorar a eficiência energética. Os servidores já adquiridos devem funcionar para as tarefas do cliente ou não consumir energia durante o tempo ocioso. Uma maneira de manter o controle é usar software de gerenciamento de infraestrutura. Por exemplo, o sistema Data Center Infrastructure Management (DCIM). Esse software redistribui automaticamente a carga nos servidores, desliga dispositivos não utilizados e faz recomendações sobre a velocidade dos ventiladores de refrigeração (novamente, para economizar energia em caso de resfriamento excessivo).
Uma parte importante da melhoria da eficiência energética de um data center é a atualização oportuna dos equipamentos. Um servidor desatualizado geralmente é inferior em desempenho e consumo de recursos à nova geração. Portanto, para diminuir o PUE, é recomendável atualizar os equipamentos com a maior freqüência possível – algumas empresas fazem isso todos os anos. Da pesquisa da Supermicro: Ciclos otimizados de atualização de hardware podem reduzir o lixo eletrônico em mais de 80% e melhorar a produtividade do data center em 15%.
Também existem maneiras de otimizar o ecossistema do seu data center sem gastar muito. Por exemplo, você pode fechar lacunas em gabinetes de servidores para evitar vazamentos de ar frio, isolar corredores quentes ou frios, mover um servidor muito carregado para uma parte mais fria do data center e assim por diante.
Menos servidores físicos – mais máquinas virtuais
A VMware estima que a mudança para servidores virtuais pode reduzir o consumo de energia em até 80% em alguns casos. Isto é explicado pelo fato de que colocar um número maior de servidores virtuais em um número menor de máquinas físicas reduz logicamente o custo de manutenção de hardware, refrigeração e energia.
O NRDC e a Anthesis mostraram que a substituição de 3 servidores por 000 máquinas virtuais economiza US$ 150 milhões em custos de eletricidade.
Entre outras coisas, a virtualização permite redistribuir e aumentar os recursos virtuais (processadores, memória, armazenamento) no processo. Portanto, a energia elétrica é gasta apenas para garantir o funcionamento, excluindo os custos com equipamentos ociosos.
É claro que também podem ser escolhidas fontes de energia alternativas para melhorar a eficiência energética. Para conseguir isso, alguns data centers utilizam painéis solares e geradores eólicos. Estes, no entanto, são projetos bastante caros que apenas as grandes empresas podem pagar.
Verdes na prática
Número de data centers no mundo de 500 em 000 para mais de 2012 milhões. O seu consumo de electricidade duplica a cada quatro anos. A geração de eletricidade necessária aos data centers está diretamente relacionada à quantidade de emissões de carbono resultantes da combustão de combustíveis fósseis.
Cientistas da Universidade Aberta do Reino Unido que os data centers produzem 2% das emissões globais de CO2. Esta é aproximadamente a mesma quantidade que as maiores companhias aéreas do mundo emitem. Para alimentar 2019 data centers na China, as usinas emitiram 44 milhões de toneladas de CO₂ na atmosfera em 2018, de acordo com um estudo do GreenPeace de 99.
Grandes líderes mundiais como Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft, assumem a responsabilidade pelo impacto negativo na natureza e tentam reduzi-lo utilizando tecnologias “verdes”. Assim, o CEO da Microsoft, Satya Nadella, falou sobre a intenção da empresa de atingir um nível negativo de emissões de carbono até 2030, e até 2050, de eliminar completamente as consequências das emissões desde que a empresa foi fundada em 1975.
Estes gigantes empresariais, no entanto, têm recursos suficientes para implementar os seus planos. No texto mencionaremos vários data centers “ecologizados” menos conhecidos.
exagero
O data center, localizado em Ballengen (Noruega), posiciona-se como um data center alimentado por energia 100% renovável. Assim, para garantir o funcionamento dos equipamentos, a água é utilizada para resfriar servidores, geradores hidráulicos e eólicos. Até 2027, o data center planeja ultrapassar 1000 MW de energia elétrica. Agora Kolos economiza 60% de eletricidade.
Dados de próxima geração
O data center britânico atende empresas como a holding de telecomunicações BT Group, IBM, Logica e outras. Em 2014, a NGD afirmou ter alcançado a sua PUE ideal de um. O data center foi aproximado da eficiência energética máxima por meio de painéis solares localizados no telhado do data center. No entanto, os especialistas questionaram o resultado um tanto utópico.
Forte Suíço Knox
Este data center é uma espécie de projeto loft. O data center “cresceu” no local de um antigo bunker da Guerra Fria, construído pelos militares suíços em caso de conflito nuclear. Além de o data center, de fato, não ocupar espaço na superfície do planeta, ele também utiliza água glacial de um lago subterrâneo em seus sistemas de refrigeração. Graças a isso, a temperatura do sistema de refrigeração é mantida em 8 graus Celsius.
Equinix AM3
O data center, localizado em Amsterdã, utiliza torres de resfriamento Aquifer Thermal Energy Storage em sua infraestrutura. O seu ar frio reduz a temperatura dos corredores quentes. Além disso, o data center utiliza sistemas de refrigeração líquida e as águas residuais aquecidas são utilizadas para aquecimento na Universidade de Amsterdã.
O que está na Rússia
Estudar A CNews revelou um aumento no número de racks entre os maiores provedores de serviços de data center russos. Em 2019, o crescimento foi de 10% (até 36,5 mil), e em 2020 o número de racks poderá aumentar mais 20%. Os provedores de data centers prometem estabelecer um recorde e fornecer aos clientes mais 6961 racks este ano.
Em CNews, a eficiência energética das soluções e equipamentos utilizados para garantir a operacionalidade do data center é muito baixa - 1 W de potência útil representa até 50% dos custos não produtivos.
No entanto, os data centers russos têm motivação para reduzir o indicador PUE. No entanto, o motor do progresso para muitos fornecedores não é a preocupação com o ambiente e a responsabilidade social, mas sim o benefício económico. O consumo insustentável de energia custa dinheiro.
No nível estadual, não existem padrões ambientais relativos à operação de data centers, nem quaisquer incentivos econômicos para quem implementa iniciativas “verdes”. Portanto, na Rússia ainda é responsabilidade pessoal dos data centers.
As formas mais comuns de demonstrar a consciência ecológica em data centers nacionais:
- Transição para métodos de refrigeração de equipamentos mais eficientes em termos energéticos (sistemas de refrigeração gratuita e refrigeração líquida);
- Descarte de equipamentos e resíduos indiretos de data centers;
- Reabastecer o impacto negativo dos data centers na natureza através da participação em campanhas ambientais e do investimento em projetos ambientais.
Kirill Malevanov, diretor técnico da Selectel
Hoje, o PUE dos data centers Selectel é 1,25 (Dubrovka DC na região de Leningrado) e 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC em Moscou). Monitoramos a proporção e nos esforçamos para usar soluções mais eficientes em termos energéticos para refrigeração, iluminação e outros aspectos de operação. Os servidores modernos agora consomem aproximadamente a mesma quantidade de energia, não adianta ir ao extremo e lutar por 10W. No entanto, em termos de equipamentos que alimentam os data centers, a abordagem está a mudar – estamos também a olhar para indicadores de eficiência energética.
Se falamos de reciclagem, a Selectel celebrou acordos com diversas empresas envolvidas na reciclagem de equipamentos. Não apenas servidores, mas também muitas outras coisas são descartadas: baterias de fontes de alimentação ininterruptas, etilenoglicol de sistemas de refrigeração. Até coletamos e reciclamos resíduos de papel – material de embalagem de equipamentos que chegam aos nossos data centers.
A Selestel foi mais longe e lançou o programa “Green Selectel”. Agora a empresa plantará uma árvore anualmente para cada servidor em execução nos data centers da empresa. A empresa realizou seu primeiro plantio florestal em massa em 19 de setembro - nas regiões de Moscou e Leningrado. Foram plantadas 20 mil árvores, que no futuro poderão produzir até 000 milhões de litros de oxigênio por ano. As promoções não param por aí, há planos para implementar iniciativas “verdes” ao longo do ano. Você pode descobrir novas promoções no site e .
Fonte: habr.com