Centrele de date consumă 3-5% din energia electrică totală a planetei, iar în unele țări, precum China, această cifră ajunge la 7%. Centrele de date au nevoie de electricitate 24/7 pentru a menține echipamentele să funcționeze fără probleme. Ca urmare, funcționarea centrelor de date provoacă emisii de gaze cu efect de seră în atmosferă, iar în ceea ce privește nivelul de impact negativ asupra naturii, acestea pot fi comparate cu călătoriile aeriene. Am colectat cele mai recente cercetări pentru a afla cum centrele de date afectează mediul, dacă acest lucru poate fi schimbat și dacă există inițiative similare în Rusia.
Potrivit acestuia din urmă Centrele de date Supermicro care implementează soluții ecologice ar putea reduce impactul lor asupra mediului cu 80%. Iar energia economisită este de a menține toate cazinourile din Las Vegas aprinse timp de 37 de ani. Dar în acest moment, doar 12% dintre centrele de date din lume pot fi numite „verzi”.
pe baza unui sondaj de 5000 de reprezentanți ai industriei IT. S-a dovedit că 86% dintre respondenți, în general, nu se gândesc la impactul centrelor de date asupra mediului. Și doar 15% dintre managerii centrelor de date sunt preocupați de responsabilitatea socială și de evaluarea eficienței energetice a unei întreprinderi. Industria s-a concentrat în mare măsură pe obiectivele legate de reziliența operațională, mai degrabă decât de eficiența energetică. Deși concentrarea pe acestea din urmă este benefică pentru centrele de date: o întreprindere medie poate economisi până la 38 de milioane de dolari pe resurse energetice.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) este o măsurătoare care evaluează eficiența energetică a unui centru de date. Măsura a fost aprobată de membrii consorțiului The Green Grid în 2007. PUE reflectă raportul dintre energia electrică consumată de un centru de date și energia consumată direct de echipamentul centrului de date. Deci, dacă centrul de date primește 10 MW de putere de la rețea și toate echipamentele „se mențin” la 5 MW, indicatorul PUE va fi 2. Dacă „decalajul” în citiri scade și cea mai mare parte a energiei electrice ajunge la echipament. , coeficientul va tinde spre indicatorul ideal este unul.
Sondajul global al centrului de date din august de la Uptime Institute a chestionat 900 de operatori de centre de date și a constatat PUE medie globală la 1,59. În general, cifra a fluctuat la acest nivel din 2013. Spre comparație, în 2013 PUE a fost de 1,65, în 2018 - 1, iar în 58 - 2019.
Deși PUE nu este suficient de corect pentru a compara diferite centre de date și zone geografice, Uptime Institute creează astfel de tabele de comparație.
Nedreptatea comparației se datorează faptului că unele centre de date sunt situate în condiții climatice mai proaste. Astfel, pentru a răci un centru de date convențional din Africa, este nevoie de mult mai multă energie electrică decât un centru de date situat în nordul Europei.
Este logic că cele mai ineficiente centre de date din punct de vedere energetic sunt în America Latină, Africa, Orientul Mijlociu și părți din regiunea Asia-Pacific. Cele mai „exemplare” din punct de vedere al indicatorului PUE au fost Europa și regiunea care unește SUA și Canada. Apropo, în aceste țări sunt mai mulți respondenți - 95 și, respectiv, 92 de furnizori de centre de date.
Studiul a evaluat, de asemenea, centrele de date din Rusia și țările CSI. Cu toate acestea, doar 9 respondenți au participat la sondaj. PUE al centrelor de date interne și „învecinate” a fost de 1,6.
Cum să scazi PUE
Răcire naturală
În conformitate cu , aproximativ 40% din toată energia consumată de centrele de date merge pentru funcționarea sistemelor de răcire artificială. Implementarea răcirii naturale (free cooling) ajută la reducerea semnificativă a costurilor. Cu acest sistem, aerul exterior este filtrat, încălzit sau răcit și apoi furnizat camerelor serverelor. Aerul fierbinte „de evacuare” este evacuat în exterior sau amestecat parțial, dacă este necesar, cu debitul de intrare.
În cazul răcirii libere, clima este de mare importanță. Cu cât temperatura aerului exterior este mai potrivită pentru camera centrului de date, cu atât este nevoie de mai puțină energie pentru a o aduce în „condiția” dorită.
În plus, centrul de date poate fi situat lângă un rezervor - în acest caz, apa din acesta poate fi folosită pentru a răci centrul de date. Apropo, conform previziunilor Stratistics MRC, valoarea pieței de tehnologie de răcire cu lichid va ajunge la 2023 miliarde de dolari până în 4,55. Printre tipurile sale se numără răcirea prin imersie (imersia echipamentelor în ulei de imersie), răcirea adiabatică (bazată pe tehnologia de evaporare, folosită în Facebook). centre de date), schimb de căldură (lichidul de răcire la temperatura necesară merge direct în rack împreună cu echipamentul, eliminând căldura în exces).
Monitorizarea și înlocuirea la timp a echipamentelor
Utilizarea corectă a capacităților disponibile la centrul de date va contribui, de asemenea, la îmbunătățirea eficienței energetice. Serverele deja achiziționate trebuie fie să funcționeze pentru sarcinile clienților, fie să nu consume energie în timpul inactiv. O modalitate de a menține controlul este utilizarea unui software de management al infrastructurii. De exemplu, sistemul de management al infrastructurii centrului de date (DCIM). Un astfel de software redistribuie automat sarcina pe servere, oprește dispozitivele nefolosite și face recomandări cu privire la viteza ventilatoarelor de refrigerare (din nou, pentru a economisi energie la răcirea în exces).
O parte importantă a îmbunătățirii eficienței energetice a unui centru de date este actualizarea în timp util a echipamentelor. Un server învechit este cel mai adesea inferior în ceea ce privește performanța și consumul de resurse față de noua generație. Prin urmare, pentru a reduce PUE, se recomandă actualizarea echipamentelor cât mai des posibil - unele companii fac acest lucru în fiecare an. Din cercetarea Supermicro: ciclurile optimizate de reîmprospătare hardware pot reduce deșeurile electronice cu peste 80% și pot îmbunătăți productivitatea centrului de date cu 15%.
Există, de asemenea, modalități de a optimiza ecosistemul centrului de date fără a sparge banca. De exemplu, puteți închide golurile din dulapurile serverelor pentru a preveni scurgerile de aer rece, puteți izola coridoarele fierbinți sau reci, mutați un server foarte încărcat într-o parte mai rece a centrului de date și așa mai departe.
Mai puține servere fizice - mai multe mașini virtuale
VMware estimează că trecerea la servere virtuale poate reduce consumul de energie cu până la 80% în unele cazuri. Acest lucru se explică prin faptul că plasarea unui număr mai mare de servere virtuale pe un număr mai mic de mașini fizice reduce în mod logic costul de întreținere hardware, răcire și alimentare.
NRDC și Anthesis au arătat că înlocuirea a 3 de servere cu 000 de mașini virtuale economisește 150 milioane de dolari în costuri cu energia electrică.
Printre altele, virtualizarea face posibilă redistribuirea și creșterea resurselor virtuale (procesoare, memorie, stocare) în proces. Prin urmare, electricitatea este cheltuită doar pentru a asigura funcționarea, excluzând costurile echipamentelor inactive.
Desigur, se pot alege și surse alternative de energie pentru a îmbunătăți eficiența energetică. Pentru a realiza acest lucru, unele centre de date folosesc panouri solare și generatoare eoliene. Acestea sunt însă proiecte destul de costisitoare pe care doar companiile mari și le pot permite.
Verzi în practică
Numărul de centre de date din lume de la 500 în 000 la peste 2012 milioane.Consumul lor de energie electrică se dublează la fiecare patru ani. Generarea de energie electrică necesară centrelor de date este direct legată de cantitatea de emisii de carbon care rezultă din arderea combustibililor fosili.
Oameni de știință de la Universitatea Deschisă din Marea Britanie că centrele de date produc 2% din emisiile globale de CO2. Aceasta este aproximativ aceeași cantitate cu care emit cele mai mari companii aeriene din lume. Pentru a alimenta 2019 de centre de date din China, centralele electrice au emis 44 de milioane de tone de CO₂ în atmosferă în 2018, potrivit unui studiu GreenPeace din 99.
Principalii lideri mondiali precum Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft își asumă responsabilitatea pentru impactul negativ asupra naturii și încearcă să-l reducă folosind tehnologii „verzi”. Astfel, CEO-ul Microsoft Satya Nadella a vorbit despre intenția companiei de a atinge un nivel negativ al emisiilor de carbon până în 2030, iar până în 2050 de a elimina complet consecințele emisiilor de când compania a fost înființată în 1975.
Acești giganți de afaceri, totuși, au suficiente resurse pentru a-și implementa planurile. În text vom aminti câteva centre de date „ecologice” mai puțin cunoscute.
lăudăros
Centrul de date, situat în Ballengen (Norvegia), se poziționează ca un centru de date alimentat cu energie 100% regenerabilă. Astfel, pentru a asigura funcționarea echipamentului, apa este folosită pentru răcirea serverelor, a apei și a generatoarelor eoliene. Până în 2027, centrul de date plănuiește să depășească 1000 MW de putere electrică. Acum, Kolos economisește 60% din energie electrică.
Date de următoarea generație
Centrul de date britanic deservește companii precum holdingul de telecomunicații BT Group, IBM, Logica și altele. În 2014, NGD a declarat că și-a atins PUE ideal de unu. Centrul de date a fost adus mai aproape de eficiența energetică maximă prin panourile solare amplasate pe acoperișul centrului de date. Cu toate acestea, atunci experții au pus sub semnul întrebării rezultatul oarecum utopic.
Fortul elvețian Knox
Acest centru de date este un fel de proiect loft. Centrul de date „a crescut” pe locul unui vechi buncăr din Războiul Rece, construit de armata elvețiană în cazul unui conflict nuclear. Pe lângă faptul că centrul de date, de fapt, nu ocupă spațiu pe suprafața planetei, folosește și apă glaciară dintr-un lac subteran în sistemele sale de răcire. Datorită acestui fapt, temperatura sistemului de răcire se menține la 8 grade Celsius.
Equinix AM3
Centrul de date, situat în Amsterdam, folosește în infrastructura sa turnuri de răcire de stocare a energiei termice Aquifer. Aerul lor rece scade temperatura coridoarelor fierbinți. În plus, centrul de date folosește sisteme de răcire cu lichid, iar apa reziduală încălzită este folosită pentru încălzire la Universitatea din Amsterdam.
Ce este în Rusia
studiu CNews a dezvăluit o creștere a numărului de rafturi printre cei mai mari furnizori de servicii de centre de date din Rusia. În 2019, creșterea a fost de 10% (până la 36,5 mii), iar în 2020 numărul de rafturi poate crește cu încă 20%. Furnizorii de centre de date promit să stabilească un record și să ofere clienților încă 6961 de rafturi în acest an.
Pe CNews, eficiența energetică a soluțiilor și echipamentelor folosite pentru a asigura operabilitatea centrului de date este la un nivel foarte scăzut - 1 W de putere utilă reprezintă până la 50% din costurile de non-producție.
Cu toate acestea, centrele de date din Rusia au o motivație pentru a reduce indicatorul PUE. Cu toate acestea, motorul progresului pentru mulți furnizori nu este preocuparea pentru mediu și responsabilitatea socială, ci beneficiul economic. Consumul nesustenabil de energie costă bani.
La nivel de stat, nu există standarde de mediu privind funcționarea centrelor de date și nici stimulente economice pentru cei care implementează inițiative „verzi”. Prin urmare, în Rusia este încă responsabilitatea personală a centrelor de date.
Cele mai comune modalități de a demonstra conștiința ecologică în centrele de date interne:
- Trecerea la metode mai eficiente din punct de vedere energetic de a echipamentelor de răcire (sisteme de răcire liberă și răcire cu lichid);
- Eliminarea echipamentelor și a deșeurilor indirecte din centrele de date;
- Refacerea impactului negativ al centrelor de date asupra naturii prin participarea la campanii de mediu și investiții în proiecte de mediu.
Kirill Malevanov, director tehnic Selectel
Astăzi, PUE al centrelor de date Selectel este de 1,25 (Dubrovka DC în regiunea Leningrad) și 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC din Moscova). Monitorizăm raportul și ne străduim să folosim soluții mai eficiente din punct de vedere energetic pentru răcire, iluminare și alte aspecte ale funcționării. Serverele moderne consumă acum aproximativ aceeași cantitate de energie; nu are rost să mergi la extrem și să lupți pentru 10W. Cu toate acestea, în ceea ce privește echipamentele care alimentează centrele de date, abordarea se schimbă - ne uităm și la indicatorii de eficiență energetică.
Dacă vorbim de reciclare, Selectel a încheiat acorduri cu mai multe companii implicate în reciclarea echipamentelor. Nu numai serverele, ci și multe alte lucruri sunt trimise la fier vechi: bateriile de la sursele de alimentare neîntreruptibile, etilenglicolul de la sistemele de răcire. Chiar și colectăm și reciclăm deșeurile de hârtie - material de ambalare din echipamentele care ajung la centrele noastre de date.
Selestel a mers mai departe și a lansat programul „Green Selectel”. Acum, compania va planta un copac anual pentru fiecare server care rulează în centrele de date ale companiei. Compania a efectuat prima plantare de pădure în masă pe 19 septembrie - în regiunile Moscova și Leningrad. Au fost plantați în total 20 de copaci, care în viitor vor putea produce până la 000 de litri de oxigen pe an. Promoțiile nu se vor încheia aici; există planuri de implementare a inițiativelor „verzi” pe tot parcursul anului. Poți afla despre noile promoții pe site și .
Sursa: www.habr.com