{"id":31147,"date":"2019-10-31T21:39:44","date_gmt":"2019-10-31T18:39:44","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/umerit-appetity-neskolko-sposobov-povysheniya-energoeffektivnosti-data-tsentrov\/"},"modified":"2019-10-31T21:39:44","modified_gmt":"2019-10-31T18:39:44","slug":"umerit-appetity-neskolko-sposobov-povysheniya-energoeffektivnosti-data-tsentrov","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/administrirovanie\/umerit-appetity-neskolko-sposobov-povysheniya-energoeffektivnosti-data-tsentrov","title":{"rendered":"\u00abControlar os apetites\u00bb: V\u00e1rios m\u00e9todos para aumentar a efici\u00eancia energ\u00e9tica dos data centers","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Hoje, a opera\u00e7\u00e3o eficiente dos data centers consome uma quantidade significativa de energia el\u00e9trica. Em 2013, os data centers dos EUA sozinhos consumiram cerca de 91 bilh\u00f5es de quilowatts-hora de energia, equivalente \u00e0 produ\u00e7\u00e3o anual de 34 grandes usinas de carv\u00e3o.<\/a><\/noindex> A eletricidade continua a ser uma das principais despesas para as empresas propriet\u00e1rias de data centers, por isso fazem esfor\u00e7os para<\/p>\n

aumentar a efici\u00eancia da infraestrutura de computa\u00e7\u00e3o. Para isso, s\u00e3o aplicadas diversas solu\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas, de algumas das quais vamos falar hoje.<\/a><\/noindex> Torkild Retvedt<\/p>\n

\"\u00abControlar<\/a><\/noindex><\/p>\n

\/ \u0444\u043e\u0442\u043e CC<\/a><\/noindex> Quando se fala em aumentar a efici\u00eancia energ\u00e9tica, a virtualiza\u00e7\u00e3o possui v\u00e1rias vantagens ineg\u00e1veis. Em primeiro lugar, a consolida\u00e7\u00e3o de servi\u00e7os existentes em um menor n\u00famero de servidores f\u00edsicos permite economizar nos custos de manuten\u00e7\u00e3o do hardware, o que se traduz em uma redu\u00e7\u00e3o nos gastos com refrigera\u00e7\u00e3o, eletricidade e espa\u00e7o ocupado. Em segundo lugar, a virtualiza\u00e7\u00e3o permite otimizar o uso dos recursos de hardware e redistribuir de forma flex\u00edvel<\/a><\/noindex><\/i>
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Virtualiza\u00e7\u00e3o<\/h3>\n

\nos recursos virtuais em tempo real. As empresas NRDC e Anthesis realizaram uma<\/a><\/noindex> pesquisa<\/p>\n

e descobriram que ao substituir 3100 servidores por 150 hosts virtuais, \u00e9 poss\u00edvel alcan\u00e7ar uma diminui\u00e7\u00e3o nos custos de eletricidade de $2,1 milh\u00f5es por ano. A organiza\u00e7\u00e3o em quest\u00e3o economizou em manuten\u00e7\u00e3o e compra de equipamentos, reduziu o n\u00famero de administradores de sistemas, garantiu a recupera\u00e7\u00e3o de dados em caso de problemas e eliminou a necessidade de construir mais um data center. De acordo com os resultados<\/a><\/noindex> da pesquisa<\/p>\n

Gartner, em 2016, a taxa de virtualiza\u00e7\u00e3o de muitas empresas superar\u00e1 75%, e o mercado ser\u00e1 avaliado em $5,6 bilh\u00f5es. No entanto, existem certos fatores que impedem a dissemina\u00e7\u00e3o generalizada da virtualiza\u00e7\u00e3o. Uma das principais raz\u00f5es continua a ser a complexidade da \u201creestrutura\u00e7\u00e3o\u201d dos data centers para um novo modelo de opera\u00e7\u00e3o, uma vez que os custos frequentemente superam os benef\u00edcios potenciais. Sistemas de gest\u00e3o de consumo de energia<\/noindex> O<\/p>\n

pesquisa<\/h3>\n

\nEsses sistemas permitem aumentar a efici\u00eancia energ\u00e9tica do sistema de resfriamento ou reduzir o consumo de energia dos equipamentos de TI, o que, em \u00faltima inst\u00e2ncia, leva \u00e0 minimiza\u00e7\u00e3o de custos. Nesse caso, \u00e9 aplicado um software especial software<\/a><\/noindex>, que monitora a atividade dos servidores, o consumo e o custo da eletricidade, redistribuindo automaticamente a carga e at\u00e9 desligando equipamentos.<\/p>\n

Um dos tipos de software para gerenciamento do consumo de energia \u00e9 o sistema de gerenciamento de infraestrutura de data center (DCIM), que \u00e9 usado para monitorar, analisar e prever os indicadores de efici\u00eancia energ\u00e9tica de diversos equipamentos. A maioria das ferramentas DCIM n\u00e3o \u00e9 usada para o controle direto do consumo de energia de equipamentos de TI e outros, mas muitos sistemas v\u00eam equipados com calculadoras de PUE (Efic\u00e1cia do uso de energia). Segundo dados da Intel e da Dell, as solu\u00e7\u00f5es DCIM utilizam<\/a><\/noindex> 53% dos gerentes de TI.<\/p>\n

Hoje em dia, a maior parte do hardware j\u00e1 est\u00e1 focada no consumo econ\u00f4mico de energia, mas durante a aquisi\u00e7\u00e3o do \"hardware\", muitas vezes mais aten\u00e7\u00e3o \u00e9 dada ao pre\u00e7o inicial ou ao desempenho, e n\u00e3o ao custo total de propriedade, o que faz com que equipamentos energeticamente eficientes permane\u00e7am despercebidos.<\/a><\/noindex>Al\u00e9m de reduzir as contas de eletricidade, esse equipamento diminui<\/a><\/noindex> tamb\u00e9m a quantidade de emiss\u00f5es de CO2 na atmosfera.<\/p>\n

Compress\u00e3o de dados<\/h3>\n

\nExistem tamb\u00e9m abordagens menos \u00f3bvias para aumentar a efici\u00eancia energ\u00e9tica dos data centers, como a redu\u00e7\u00e3o do volume de dados armazenados. A compress\u00e3o de dados raramente usados pode<\/a><\/noindex> economizar at\u00e9 30% de energia, mesmo considerando que a compress\u00e3o e descompress\u00e3o tamb\u00e9m consomem recursos. A deduplica\u00e7\u00e3o de dados pode mostrar um resultado ainda mais atraente \u2013 de 40 a 50%. Vale ressaltar que a redu\u00e7\u00e3o do consumo de energia tamb\u00e9m \u00e9 ajudada pelo uso de armazenamentos de baixo consumo para dados \"frias\".<\/p>\n

Desligar \"servidores zumbis\"<\/h3>\n

\nUm dos problemas que leva ao desperd\u00edcio ineficiente de eletricidade em data centers \u00e9 o equipamento ocioso. Especialistas acreditam<\/a><\/noindex>, que algumas empresas n\u00e3o conseguem avaliar realmente a quantidade necess\u00e1ria de recursos, enquanto outras adquirem pot\u00eancia de servidor com base em previs\u00f5es futuras. Como resultado, quase 30% dos servidores ficam idle, consumindo energia no valor de $30 bilh\u00f5es por ano.<\/p>\n

Nesse contexto, de acordo com um estudo, gerentes de TI n\u00e3o conseguem<\/a><\/noindex> identificar de 15 a 30% dos servidores instalados, mas n\u00e3o deslistam o equipamento, temendo poss\u00edveis consequ\u00eancias. Apenas 14% dos entrevistados mantinham um registro dos servidores n\u00e3o utilizados e conheciam a quantidade aproximada.<\/p>\n

Uma das solu\u00e7\u00f5es para esse problema \u00e9 a utiliza\u00e7\u00e3o de nuvens p\u00fablicas com um modelo de pagamento pay-as-you-go, onde a empresa paga apenas pela capacidade realmente utilizada. Muitas empresas j\u00e1 operam com esse modelo, e o propriet\u00e1rio do centro de dados Aligned Energy, em Plano, Texas, afirma que isso permite que os clientes economizem entre 30% e 50% anualmente.<\/p>\n

Gerenciamento do microclima do centro de dados<\/h3>\n

\nA efici\u00eancia energ\u00e9tica do centro de dados \u00e9 afetada<\/a><\/noindex> pelo microclima do ambiente onde o equipamento se encontra. Para o funcionamento eficaz das unidades de climatiza\u00e7\u00e3o, \u00e9 necess\u00e1rio minimizar as perdas de frio, isolando o ambiente do centro de dados das influ\u00eancias externas e evitando a troca de calor atrav\u00e9s das paredes, teto e piso. Uma excelente forma de fazer isso \u00e9 a impermeabiliza\u00e7\u00e3o, que tamb\u00e9m regula o n\u00edvel de umidade do ambiente.<\/p>\n

Um n\u00edvel de umidade muito alto pode levar a v\u00e1rios erros no funcionamento do equipamento, maior desgaste e corros\u00e3o, enquanto um n\u00edvel muito baixo pode provocar descargas eletrost\u00e1ticas. ASHRAE<\/a><\/noindex> define o n\u00edvel ideal de umidade relativa para um centro de dados entre 40% e 55%.<\/p>\n

Uma distribui\u00e7\u00e3o eficaz dos fluxos de ar tamb\u00e9m pode economizar de 20 a 25% da eletricidade consumida. Para isso, a disposi\u00e7\u00e3o correta dos racks de equipamentos \u00e9 fundamental: dividir as salas de m\u00e1quinas do centro de dados em corredores \u2018frios\u2019 e \u2018quentes\u2019. \u00c9 necess\u00e1rio garantir a separa\u00e7\u00e3o dos corredores: instalar placas perfuradas nos locais apropriados e utilizar pain\u00e9is de bloqueio entre os racks de servidores para evitar a mistura dos fluxos de ar.<\/p>\n

Tamb\u00e9m \u00e9 importante pensar n\u00e3o apenas na disposi\u00e7\u00e3o do equipamento, mas tamb\u00e9m na localiza\u00e7\u00e3o do sistema de climatiza\u00e7\u00e3o. Ao dividir a sala em corredores 'frios' e 'quentes', os condicionadores de ar devem ser instalados perpendicularmente aos fluxos quentes de ar, para evitar a penetra\u00e7\u00e3o destes no corredor de ar frio.<\/p>\n

Um aspecto igualmente importante da gest\u00e3o eficaz da temperatura em um data center \u00e9 a disposi\u00e7\u00e3o dos cabos, que podem obstruir o movimento dos fluxos de ar, reduzindo a press\u00e3o est\u00e1tica e diminuindo a efici\u00eancia do resfriamento do equipamento de TI. A situa\u00e7\u00e3o pode ser corrigida movendo os dutos de cabos de baixo do piso elevado para mais perto do teto.<\/p>\n

Resfriamento natural e l\u00edquido<\/h3>\n

\nUma \u00f3tima alternativa aos sistemas especiais de controle clim\u00e1tico \u00e9 o resfriamento natural, que pode ser utilizado em \u00e9pocas frias do ano. Hoje, as tecnologias permitem alternar para o uso de economizadores quando o clima permite. De acordo com um estudo dos Laborat\u00f3rios Battelle, o resfriamento natural reduz os custos de eletricidade dos data centers em 13%.<\/p>\n

Existem dois tipos de economizadores: aqueles que utilizam apenas ar seco e aqueles que utilizam irriga\u00e7\u00e3o adicional quando o ar n\u00e3o est\u00e1 suficientemente frio. Alguns sistemas podem combinar diferentes tipos de economizadores, formando sistemas de resfriamento em m\u00faltiplos n\u00edveis.<\/p>\n

No entanto, os sistemas de resfriamento a ar muitas vezes se mostram ineficazes devido \u00e0 mistura de fluxos de ar ou \u00e0 incapacidade de usar o excesso de calor dissipada. Al\u00e9m disso, a instala\u00e7\u00e3o desses sistemas geralmente implica custos adicionais com filtros de ar e monitoramento constante.<\/p>\n

Muitos especialistas acreditam que o resfriamento l\u00edquido faz um trabalho melhor. John Hamill, representante do fornecedor dinamarqu\u00eas Asetek, especializado na cria\u00e7\u00e3o de sistemas de resfriamento l\u00edquido para servidores, afirma<\/a><\/noindex>, que o l\u00edquido \u00e9 cerca de 4.000 vezes mais eficiente em termos de armazenamento e transfer\u00eancia de calor do que o ar. E durante um experimento realizado pelo Lawrence Berkeley National Laboratory em colabora\u00e7\u00e3o com a American Power Conversion e o Silicon Valley Leadership Group, foi comprovado<\/a><\/noindex>, que gra\u00e7as ao uso de refrigera\u00e7\u00e3o l\u00edquida e fornecimento de \u00e1gua de torres de resfriamento, em alguns casos a economia de energia el\u00e9trica chegava a 50%.<\/p>\n

Outras tecnologias<\/h3>\n

\nHoje existem tr\u00eas \u00e1reas de desenvolvimento que ajudar\u00e3o a tornar a opera\u00e7\u00e3o dos data centers mais eficiente: uso de processadores multicore, sistemas de resfriamento integrados e resfriamento em n\u00edvel de chip.<\/p>\n

Os fabricantes de computadores acreditam que os processadores multicore, ao conclu\u00edrem mais tarefas em um curto per\u00edodo, reduzir\u00e3o o consumo de energia dos servidores em 40%. Um exemplo da efic\u00e1cia de um sistema de resfriamento integrado \u00e9 a solu\u00e7\u00e3o CoolFrame da Egenera e Emerson Network Power. Ela remove o ar quente que sai dos servidores, resfria-o e 'libera' no ambiente, reduzindo assim a carga no sistema principal em 23%.<\/p>\n

Quanto \u00e0s tecnologias<\/a><\/noindex> de resfriamento de chip, ela permite dissipar calor diretamente das 'pontos quentes' do servidor, como as unidades centrais de processamento, unidades de processamento gr\u00e1fico e m\u00f3dulos de mem\u00f3ria, para o ar ao redor do rack ou para fora da sala de m\u00e1quinas.<\/p>\n

O aumento da efici\u00eancia energ\u00e9tica se tornou uma verdadeira tend\u00eancia hoje, o que n\u00e3o \u00e9 surpreendente, considerando o consumo dos data centers: 25\u201340% de todas as despesas operacionais v\u00e3o para pagar contas de eletricidade. Mas o principal problema \u00e9 que cada quilo-watt-hora consumido pelo equipamento de TI se transforma em calor, que \u00e9 ent\u00e3o removido por equipamentos de resfriamento que consomem muita energia. Portanto, nos pr\u00f3ximos anos, a redu\u00e7\u00e3o do consumo de energia dos data centers continuar\u00e1 sendo relevante \u2013 novas formas de melhorar a efici\u00eancia energ\u00e9tica dos centros de dados est\u00e3o sempre surgindo.<\/p>\n

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