Dátové centrá spotrebujú 3 – 5 % svetovej elektriny a v niektorých krajinách, napríklad v Číne, toto číslo dosahuje 7 %. Dátové centrá potrebujú elektrinu 24 hodín denne, 7 dní v týždni, aby ich vybavenie fungovalo hladko. V dôsledku toho prevádzka dátového centra vyvoláva emisie skleníkových plynov do atmosféry a z hľadiska miery negatívneho vplyvu na životné prostredie ich možno prirovnať k leteckej doprave. Zozbierali sme najnovší výskum, aby sme zistili, ako dátové centrá ovplyvňujú životné prostredie, či sa dá zmeniť a či existujú podobné iniciatívy v Rusku.
Podľa posledného V spoločnosti Supermicro by ekologicky orientované dátové centrá implementujúce ekologické riešenia mohli znížiť svoj vplyv na životné prostredie o 80 %. A ušetrená elektrina udrží všetky kasína v Las Vegas rozsvietené 37 rokov. Ale v súčasnosti možno len 12 % svetových dátových centier nazvať „zelenými“.
na základe prieskumu medzi 5000 zástupcami IT priemyslu. Ukázalo sa, že 86 % opýtaných vo všeobecnosti neuvažuje o vplyve dátových centier na životné prostredie. A len 15 % manažérov dátových centier sa obáva sociálnej zodpovednosti a hodnotenia energetickej efektívnosti podniku. Priemysel sa vo veľkej miere zameral skôr na ciele súvisiace s prevádzkovou odolnosťou než s energetickou účinnosťou. Aj keď zameranie sa na to druhé je výhodné pre dátové centrá: priemerný podnik môže ušetriť až 38 miliónov dolárov na energetických zdrojoch.
UPV
PUE (Power Utilization Efficiency) je metrika na hodnotenie energetickej účinnosti dátového centra. Opatrenie schválili členovia konzorcia The Green Grid v roku 2007. PUE odráža pomer elektrickej energie spotrebovanej dátovým centrom k energii, ktorú spotrebuje priamo zariadenie dátového centra. Ak teda dátové centrum dostane 10 MW energie zo siete a všetky zariadenia sa „udržia“ na 5 MW, indikátor PUE bude 2. Ak sa „medzera“ v údajoch zníži a väčšina elektriny sa dostane do zariadenia , koeficient bude mať tendenciu k ideálnemu ukazovateľu je jedna.
V augustovej správe Global Data Center Survey z Uptime Institute (medzi respondentmi – 900 prevádzkovateľov dátových centier) bol priemerný globálny pomer PUE na úrovni 1,59. Celkovo sa sadzba pohybuje na tejto úrovni od roku 2013. Pre porovnanie, v roku 2013 bol PUE 1,65, v roku 2018 to bolo 1 a v roku 58 to bolo 2019.
Hoci PUE nie je dostatočne spravodlivé na porovnanie rôznych dátových centier a geografických oblastí, Uptime Institute takéto porovnávacie tabuľky vytvára.
Neférovosť porovnania je daná tým, že niektoré dátové centrá sa nachádzajú v horších klimatických podmienkach. Na chladenie konvenčného dátového centra v Afrike je teda potrebné oveľa viac elektriny ako dátové centrum nachádzajúce sa v severnej Európe.
Logicky, energeticky neefektívne dátové centrá sú v Latinskej Amerike, Afrike, na Strednom východe a v častiach ázijsko-pacifického regiónu. „Najvzornejšími“ z hľadiska PUE sa stala Európa a región spájajúci USA a Kanadu. Mimochodom, v týchto krajinách je viac respondentov – 95, respektíve 92 poskytovateľov dátových centier.
Štúdia hodnotila aj dátové centrá v Rusku a krajinách SNŠ. Pravda, prieskumu sa zúčastnilo len 9 respondentov. PUE domácich a „susedných“ dátových centier bol 1,6.
Ako znížiť PUE
Prirodzené chladenie
Podľa , asi 40 % všetkej energie spotrebovanej dátovými centrami ide na prevádzku systémov umelého chladenia. Implementácia voľného chladenia (free-cooling) pomáha výrazne znižovať náklady. Pomocou takéhoto systému sa vonkajší vzduch filtruje, ohrieva alebo ochladzuje a potom sa privádza do serverových miestností. "Vyčerpaný" horúci vzduch je vyvrhnutý alebo čiastočne zmiešaný, ak je to potrebné, s prichádzajúcim prúdom.
V prípade freecoolingu má veľký význam klíma. Čím viac je vonkajšia teplota vzduchu vhodná pre halu dátového centra, tým menej energie je potrebné na jej uvedenie do požadovaného „stavu“.
Dátové centrum môže byť navyše umiestnené v blízkosti zásobníka – v tomto prípade môže byť voda z neho použitá na chladenie dátového centra. Mimochodom, podľa predpovedí Stratistics MRC dosiahne do roku 2023 trhová hodnota technológií kvapalinového chladenia 4,55 miliardy USD. Medzi jeho typy patrí imerzné chladenie (ponorenie zariadenia do imerzného oleja), adiabatické chladenie (založené na technológii odparovania, používané v dátové centrum Facebooku) , výmenník tepla (chladiaca kvapalina požadovanej teploty prichádza priamo do stojana zariadenia a odstraňuje prebytočné teplo).
Monitorovanie a včasná výmena zariadení
Správne využitie kapacít dostupných v dátovom centre tiež pomôže zlepšiť energetickú účinnosť. Už zakúpené servery musia buď pracovať pre úlohy klientov, alebo nespotrebovávať energiu počas výpadkov. Jedným zo spôsobov, ako kontrolovať situáciu, je použiť softvér na správu infraštruktúry. Napríklad systém správy infraštruktúry dátového centra (DCIM). Takýto softvér automaticky prerozdeľuje záťaž na servery, vypína nečinné zariadenia a vydáva odporúčania týkajúce sa rýchlosti ventilátorov chladenia (opäť na úsporu energie z nadmerného chladenia).
Dôležitou súčasťou zlepšovania energetickej účinnosti dátového centra je včasná aktualizácia zariadení. Zastaraný server má väčšinou nižšiu výkonnosť a intenzitu zdrojov ako nová generácia. Preto sa na zníženie PUE odporúča aktualizovať zariadenie čo najčastejšie - niektoré spoločnosti to robia každý rok. Z výskumu Supermicro: Optimalizované cykly obnovovania hardvéru môžu znížiť elektronický odpad o viac ako 80 % a zlepšiť výkon dátového centra o 15 %.
Existujú aj spôsoby, ako optimalizovať ekosystém dátového centra bez výrazných nákladov. Môžete teda uzavrieť medzery v serverových skriniach, aby ste zabránili úniku studeného vzduchu, izolovať horúce alebo studené uličky, presunúť vysoko zaťažený server do chladnejšej časti dátového centra atď.
Menej fyzických serverov – viac virtuálnych strojov
Spoločnosť VMware vypočítala, že prechod na virtuálne servery v niektorých prípadoch znižuje spotrebu energie o 80 %. Je to preto, že umiestnenie väčšieho počtu virtuálnych serverov na menej fyzických strojov logicky znižuje náklady na údržbu hardvéru, chladenie a energiu.
spoločnosti NRDC a Anthesis ukázali, že nahradenie 3 000 serverov 150 virtuálnymi strojmi ušetrí 2 milióny dolárov na elektrine.
Virtualizácia okrem iného umožňuje v procese prerozdeľovať a rozširovať virtuálne zdroje (procesory, pamäť, úložisko). Preto sa elektrina používa len na zabezpečenie prevádzky, s výnimkou nákladov na nečinné zariadenia.
Samozrejme, na zlepšenie energetickej účinnosti možno zvoliť aj alternatívne zdroje energie. Niektoré dátové centrá na to využívajú solárne panely a veterné generátory. Ide však o pomerne drahé projekty, ktoré si môžu dovoliť len veľké spoločnosti.
Zelení v praxi
Počet dátových centier na svete z 500 000 v roku 2012 na viac ako 8 miliónov. Ich spotreba elektriny sa každé štyri roky zdvojnásobuje. Výroba elektrickej energie, ktorú potrebujú dátové centrá, priamo súvisí s množstvom emisií uhlíka, ktoré vznikajú pri spaľovaní fosílnych palív.
Vedci z Open University of Great Britain že dátové centrá produkujú 2 % svetových emisií CO2. To je približne rovnaké ako u najväčších leteckých spoločností na svete. Podľa štúdie GreenPeace z roku 2019 elektrárne v roku 44 emitovali 2018 miliónov ton CO₂ na napájanie 99 dátových centier v Číne.
Významní svetoví lídri ako Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft preberajú zodpovednosť za negatívny vplyv na prírodu a snažia sa ho znížiť pomocou „zelených“ technológií. Generálny riaditeľ spoločnosti Microsoft Satya Nadella teda hovoril o zámere spoločnosti dosiahnuť negatívnu úroveň emisií uhlíka do roku 2030 a do roku 2050 úplne eliminovať dôsledky emisií od založenia spoločnosti v roku 1975.
Títo obchodní giganti však majú dostatok zdrojov na realizáciu plánov. V texte spomenieme niekoľko menej známych „ekologizujúcich“ dátových centier.
chválil
Dátové centrum, ktoré sa nachádza v obci Ballengen (Nórsko), sa stavia ako dátové centrum fungujúce na 100 % obnoviteľnej energii. Na zabezpečenie prevádzky zariadenia sa teda voda používa na chladenie serverov, vodných a veterných generátorov. Do roku 2027 plánuje dátové centrum prekročiť 1000 MW elektrickej kapacity. Teraz Kolos šetrí 60 % elektriny.
Údaje novej generácie
Britské dátové centrum slúži spoločnostiam ako telekomunikačný holding BT Group, IBM, Logica a ďalšie. V roku 2014 NGD uviedla, že dosiahla svoj ideálny PUE jeden. Dátové centrum priblížili k maximálnej energetickej účinnosti solárne panely umiestnené na streche dátového centra. Potom však odborníci trochu utopický výsledok spochybnili.
Švajčiarsky Fort Knox
Toto dátové centrum je akýmsi podkrovným projektom. Dátové centrum „vyrástlo“ na mieste starého bunkra z čias studenej vojny, ktorý postavila švajčiarska armáda pre prípad jadrového konfliktu. Okrem toho, že dátové centrum v skutočnosti nezaberá priestor na povrchu planéty, využíva v chladiacich systémoch aj ľadovcovú vodu z podzemného jazera. Vďaka tomu sa teplota chladiaceho systému udržiava na 8 stupňoch Celzia.
Equinix AM3
Dátové centrum, ktoré sa nachádza v Amsterdame, využíva vo svojej infraštruktúre chladiace veže Aquifer Thermal Energy Storage. Ich chladný vzduch znižuje teplotu horúcich chodieb. Okrem toho sa v dátovom centre používajú kvapalné chladiace systémy a odpadová ohriata voda sa používa na vykurovanie Amsterdamskej univerzity.
Čo je v Rusku
študovať CNews odhalilo zvýšenie počtu stojanov u najväčších ruských poskytovateľov služieb dátových centier. V roku 2019 bol nárast o 10 % (až 36,5 tis.) a v roku 2020 sa môže počet stojanov zvýšiť o ďalších 20 %. Poskytovatelia dátových centier sľubujú, že tento rok dosiahnu rekord a zákazníkom poskytnú o 6961 XNUMX stojanov viac.
Na CNews, energetická efektívnosť aplikovaných riešení a zariadení na zabezpečenie prevádzkyschopnosti dátového centra je na veľmi nízkej úrovni – 1 W užitočného výkonu tvorí až 50 % nevýrobných nákladov.
Ruské dátové centrá sú však motivované znižovať PUE. Motorom pokroku však pre mnohých poskytovateľov nie je ochrana životného prostredia a sociálna zodpovednosť, ale ekonomické výhody. Iracionálny prístup k spotrebe energie stojí peniaze.
Na štátnej úrovni neexistujú žiadne environmentálne normy týkajúce sa prevádzky dátového centra, ako aj žiadne ekonomické stimuly pre tých, ktorí realizujú „zelené“ iniciatívy. Preto je v Rusku stále osobná zodpovednosť dátových centier.
Najbežnejšie spôsoby, ako demonštrovať ekologické povedomie domácich dátových centier:
- Prechod na energeticky efektívnejšie spôsoby chladenia zariadení (systémy voľného chladenia a chladenia kvapalinou);
- Likvidácia zariadení a nepriameho odpadu dátových centier;
- Kompenzácia negatívneho vplyvu dátových centier na prírodu prostredníctvom účasti na environmentálnych kampaniach a investíciách do ekoprojektov.
Kirill Malevanov, technický riaditeľ, Selectel
Dnes je PUE dátových centier Selectel 1,25 (Dubrovka DC v Leningradskej oblasti) a 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC v Moskve). Sledujeme pomer a snažíme sa využívať energeticky efektívnejšie riešenia na chladenie, osvetlenie a iné aspekty práce. Moderné servery dnes spotrebúvajú približne rovnaké množstvo energie, nemá zmysel ísť do extrémov a bojovať o 10W. Z hľadiska vybavenia, ktoré zabezpečuje chod dátových centier, sa však prístup mení – pozeráme sa aj na ukazovatele energetickej efektívnosti.
Ak hovoríme o recyklácii, tu Selectel uzavrel dohody s niekoľkými spoločnosťami, ktoré sa zaoberajú recykláciou zariadení. Do šrotu sa posielajú nielen servery, ale aj mnohé iné veci: batérie z neprerušiteľných zdrojov napájania, etylénglykol z chladiacich systémov. Zbierame a recyklujeme aj odpadový papier – obalový materiál zo zariadení, ktoré prichádzajú do našich dátových centier.
Seleсtel išiel ďalej a spustil program Green Selectel. Teraz spoločnosť vysadí jeden strom ročne za každý server spustený v dátových centrách spoločnosti. Prvú hromadnú výsadbu lesov spoločnosť uskutočnila 19. septembra - v regióne Moskva a Leningrad. Celkovo bolo vysadených 20 000 stromov, ktoré budú v budúcnosti schopné vyprodukovať až 200 000 000 litrov kyslíka ročne. Akcie tým nekončia, v pláne je realizovať „zelené“ iniciatívy počas celého roka. O nových akciách sa môžete dozvedieť na webovej stránke. a .
Zdroj: hab.com