Podatkovni centri porabijo 3-5 % celotne električne energije na planetu, v nekaterih državah, na primer na Kitajskem, ta številka doseže 7 %. Podatkovni centri potrebujejo elektriko 24/7 za nemoteno delovanje opreme. Zaradi tega delovanje podatkovnih centrov povzroča izpuste toplogrednih plinov v ozračje, po stopnji negativnega vpliva na naravo pa se lahko primerjajo z letalskim prevozom. Zbrali smo najnovejše raziskave, da bi ugotovili, kako podatkovni centri vplivajo na okolje, ali je to mogoče spremeniti in ali podobne pobude obstajajo v Rusiji.
Po slednjem Ekološko ozaveščeni podatkovni centri podjetja Supermicro, ki izvajajo zelene rešitve, bi lahko zmanjšali svoj vpliv na okolje za 80 %. In prihranjena energija je, da bodo vse igralnice v Las Vegasu osvetljene 37 let. Toda trenutno lahko samo 12 % svetovnih podatkovnih centrov imenujemo "zeleni".
na podlagi ankete 5000 predstavnikov IT industrije. Izkazalo se je, da 86 % vprašanih na splošno ne razmišlja o vplivu podatkovnih centrov na okolje. In le 15 % upraviteljev podatkovnih centrov skrbi družbena odgovornost in ocenjevanje energetske učinkovitosti podjetja. Industrija se je v veliki meri osredotočila na cilje, povezane z operativno odpornostjo, namesto na energetsko učinkovitost. Čeprav je osredotočanje na slednje koristno za podatkovne centre: povprečno podjetje lahko pri energetskih virih prihrani do 38 milijonov dolarjev.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) je metrika, ki ocenjuje energetsko učinkovitost podatkovnega centra. Ukrep so leta 2007 odobrili člani konzorcija The Green Grid. PUE odraža razmerje med električno energijo, ki jo porabi podatkovni center, in energijo, ki jo neposredno porabi oprema podatkovnega centra. Torej, če podatkovni center prejme 10 MW moči iz omrežja in vsa oprema "ohranja" pri 5 MW, bo indikator PUE 2. Če se "vrzel" v odčitkih zmanjša in večina električne energije doseže opremo , se bo koeficient nagibal k temu, da je idealni indikator ena.
Avgustovska raziskava Global Data Center Survey Uptime Institute je anketirala 900 operaterjev podatkovnih centrov in ugotovila svetovno povprečje PUE ob 1,59. Na splošno je številka od leta 2013 nihala na tej ravni. Za primerjavo, leta 2013 je PUE znašal 1,65, leta 2018 - 1, leta 58 pa 2019.
Čeprav PUE ni dovolj pošten za primerjavo različnih podatkovnih centrov in geografskih območij, Uptime Institute ustvarja takšne primerjalne tabele.
Nepravičnost primerjave je posledica dejstva, da se nekateri podatkovni centri nahajajo v slabših klimatskih razmerah. Tako je za hlajenje običajnega podatkovnega centra v Afriki potrebno veliko več električne energije kot podatkovni center v severni Evropi.
Logično je, da so energetsko najbolj neučinkoviti podatkovni centri v Latinski Ameriki, Afriki, na Bližnjem vzhodu in delih azijsko-pacifiške regije. Najbolj »zgledni« po kazalniku PUE sta bili Evropa in regija, ki združuje ZDA in Kanado. Mimogrede, v teh državah je več anketirancev - 95 oziroma 92 ponudnikov podatkovnih centrov.
Študija je ocenila tudi podatkovne centre v Rusiji in državah CIS. V anketi pa je sodelovalo le 9 anketirancev. PUE domačih in »sosednjih« podatkovnih centrov je bil 1,6.
Kako znižati PUE
Naravno hlajenje
Glede na približno 40 % vse energije, ki jo porabijo podatkovni centri, gre za delovanje sistemov za umetno hlajenje. Izvedba naravnega hlajenja (free cooling) pripomore k občutnemu znižanju stroškov. S tem sistemom se zunanji zrak filtrira, ogreje ali ohladi in nato dovaja v strežniške sobe. "Izpušni" vroč zrak se odvaja ven ali se po potrebi delno zmeša z vhodnim tokom.
V primeru prostega hlajenja je klima zelo pomembna. Bolj kot je zunanja temperatura zraka primerna za sobo podatkovnega centra, manj energije je potrebno, da jo spravimo v želeno »stanje«.
Poleg tega se lahko podatkovni center nahaja v bližini rezervoarja – v tem primeru lahko vodo iz njega uporabimo za hlajenje podatkovnega centra. Mimogrede, po napovedih Stratistics MRC bo vrednost trga tehnologije tekočega hlajenja do leta 2023 dosegla 4,55 milijarde $.Med njegovimi vrstami so potopno hlajenje (potopna oprema v potopnem olju), adiabatno hlajenje (temelji na tehnologiji izhlapevanja, ki se uporablja v Facebooku). podatkovni centri) , izmenjava toplote (hladilna tekočina zahtevane temperature gre neposredno v stojalo z opremo in odstranjuje odvečno toploto).
Spremljanje in pravočasna zamenjava opreme
Pravilna uporaba razpoložljivih kapacitet v podatkovnem centru bo pripomogla tudi k izboljšanju energetske učinkovitosti. Že kupljeni strežniki morajo bodisi delati za naloge strank bodisi ne porabljati energije v času mirovanja. Eden od načinov za ohranitev nadzora je uporaba programske opreme za upravljanje infrastrukture. Na primer sistem za upravljanje infrastrukture podatkovnega centra (DCIM). Takšna programska oprema samodejno prerazporedi obremenitev strežnikov, izklopi neuporabljene naprave in daje priporočila glede hitrosti hladilnih ventilatorjev (spet za varčevanje z energijo pri prekomernem hlajenju).
Pomemben del izboljšanja energetske učinkovitosti podatkovnega centra je pravočasno posodabljanje opreme. Zastareli strežnik je najpogosteje slabši glede zmogljivosti in porabe virov od nove generacije. Zato je za znižanje PUE priporočljivo posodabljati opremo čim pogosteje - nekatera podjetja to počnejo vsako leto. Iz raziskave Supermicro: Optimizirani cikli osveževanja strojne opreme lahko zmanjšajo e-odpadke za več kot 80 % in izboljšajo produktivnost podatkovnega centra za 15 %.
Obstajajo tudi načini za optimizacijo ekosistema vašega podatkovnega centra, ne da bi pri tem izgubili denar. Na primer, lahko zaprete vrzeli v strežniških omarah, da preprečite uhajanje hladnega zraka, izolirate tople ali hladne prehode, premaknete močno obremenjen strežnik v hladnejši del podatkovnega centra itd.
Manj fizičnih strežnikov - več virtualnih strojev
VMware ocenjuje, da lahko prehod na virtualne strežnike v nekaterih primerih zmanjša porabo energije do 80 %. To je razloženo z dejstvom, da postavitev večjega števila virtualnih strežnikov na manjše število fizičnih strojev logično zmanjša stroške vzdrževanja strojne opreme, hlajenja in napajanja.
NRDC in Anthesis sta pokazala, da zamenjava 3 strežnikov s 000 virtualnimi stroji prihrani 150 milijona dolarjev pri stroških električne energije.
Virtualizacija med drugim omogoča redistribucijo in povečanje virtualnih virov (procesorjev, pomnilnika, pomnilnika) v procesu. Zato se električna energija porabi samo za zagotovitev delovanja, brez stroškov neuporabne opreme.
Seveda se lahko za izboljšanje energetske učinkovitosti odločimo tudi za alternativne vire energije. Da bi to dosegli, nekateri podatkovni centri uporabljajo sončne celice in vetrne generatorje. To pa so precej dragi projekti, ki si jih lahko privoščijo le velika podjetja.
"Zeleni" v praksi
Število podatkovnih centrov na svetu s 500 leta 000 na več kot 2012 milijonov Njihova poraba električne energije se vsaka štiri leta podvoji. Proizvodnja električne energije, ki jo potrebujejo podatkovni centri, je neposredno povezana s količino emisij ogljika, ki so posledica izgorevanja fosilnih goriv.
Znanstveniki z UK Open University podatkovni centri proizvedejo 2 % svetovnih emisij CO2. To je približno enaka količina, kot jo izpustijo največje svetovne letalske družbe. Glede na študijo GreenPeace iz leta 2019 so elektrarne leta 44 za napajanje 2018 podatkovnih centrov na Kitajskem v ozračje izpustile 99 milijonov ton CO₂.
Največji svetovni voditelji, kot so Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft, prevzemajo odgovornost za negativne vplive na naravo in jih poskušajo zmanjšati z »zelenimi« tehnologijami. Tako je izvršni direktor Microsofta Satya Nadella spregovoril o nameri podjetja, da do leta 2030 doseže negativno raven ogljikovih izpustov, do leta 2050 pa popolnoma odpravi posledice izpustov od ustanovitve podjetja leta 1975.
Ti poslovni velikani pa imajo dovolj sredstev za uresničitev svojih načrtov. V besedilu bomo omenili nekaj manj znanih »ozelenjevalnih« podatkovnih centrov.
Izbacivač
Podatkovni center, ki se nahaja v Ballengenu (Norveška), se postavlja kot podatkovni center, ki ga poganja 100 % obnovljiva energija. Tako se za zagotavljanje delovanja opreme voda uporablja za hlajenje strežnikov, vodnih in vetrnih generatorjev. Do leta 2027 namerava podatkovni center preseči 1000 MW električne moči. Zdaj Kolos prihrani 60% električne energije.
Podatki naslednje generacije
Britanski podatkovni center služi podjetjem, kot so telekomunikacijski holding BT Group, IBM, Logica in drugi. Leta 2014 je NGD dejal, da je dosegel svoj idealen PUE ena. Podatkovni center so približali maksimalni energetski učinkovitosti s solarnimi paneli, ki so nameščeni na strehi podatkovnega centra. Vendar pa so strokovnjaki podvomili o nekoliko utopičnem rezultatu.
Švicarski Fort Knox
Ta podatkovni center je neke vrste podstrešni projekt. Podatkovni center je »zrasel« na mestu starega bunkerja iz časa hladne vojne, ki ga je zgradila švicarska vojska za primer jedrskega spopada. Poleg tega, da podatkovni center pravzaprav ne zaseda prostora na površini planeta, v svojih hladilnih sistemih uporablja tudi ledeniško vodo iz podzemnega jezera. Zahvaljujoč temu se temperatura hladilnega sistema ohranja pri 8 stopinjah Celzija.
Equinix AM3
Podatkovni center, ki se nahaja v Amsterdamu, v svoji infrastrukturi uporablja hladilne stolpe Aquifer Thermal Energy Storage. Njihov hladen zrak znižuje temperaturo vročih hodnikov. Poleg tega podatkovni center uporablja sisteme za hlajenje s tekočino, segreto odpadno vodo pa uporabljajo za ogrevanje na univerzi v Amsterdamu.
Kaj je v Rusiji
Raziskave CNews je razkril povečanje števila regalov med največjimi ruskimi ponudniki storitev podatkovnih centrov. Leta 2019 je bila rast 10-odstotna (do 36,5 tisoč), leta 2020 pa se lahko število regalov poveča še za 20 odstotkov. Ponudniki podatkovnih centrov obljubljajo, da bodo letos postavili rekord in strankam zagotovili še 6961 omaric.
Na CNews, je energetska učinkovitost rešitev in opreme, ki se uporablja za zagotavljanje delovanja podatkovnega centra, na zelo nizki ravni – 1 W uporabne moči predstavlja do 50 % neproizvodnih stroškov.
Kljub temu imajo ruski podatkovni centri motivacijo za zmanjšanje kazalnika PUE. Vendar pa gonilo napredka mnogih ponudnikov nista skrb za okolje in družbena odgovornost, temveč ekonomska korist. Netrajnostna poraba energije stane.
Na državni ravni ni okoljskih standardov glede delovanja podatkovnih centrov, niti ekonomskih spodbud za tiste, ki izvajajo »zelene« pobude. Zato je v Rusiji še vedno osebna odgovornost podatkovnih centrov.
Najpogostejši načini izkazovanja ekološke zavesti v domačih podatkovnih centrih:
- Prehod na energetsko učinkovitejše načine hlajenja opreme (prosto hlajenje in tekočinsko hlajenje);
- Odstranjevanje opreme in posrednih odpadkov iz podatkovnih centrov;
- Zapolnjevanje negativnega vpliva podatkovnih centrov na naravo s sodelovanjem v okoljskih akcijah in vlaganjem v okoljske projekte.
Kirill Malevanov, tehnični direktor Selectel
Danes je PUE podatkovnih centrov Selectel 1,25 (Dubrovka DC v regiji Leningrad) in 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC v Moskvi). Spremljamo razmerje in stremimo k energijsko učinkovitejšim rešitvam za hlajenje, razsvetljavo in druge vidike delovanja. Sodobni strežniki zdaj porabijo približno enako količino energije, nima smisla iti v skrajnost in se boriti za 10W. Pri opremi, ki napaja podatkovne centre, pa se pristop spreminja – gledamo tudi kazalnike energetske učinkovitosti.
Če govorimo o recikliranju, ima Selectel sklenjene pogodbe z več podjetji, ki se ukvarjajo z recikliranjem opreme. Ne le strežniki, tudi marsikaj drugega gre v odpad: baterije iz napajalnikov za neprekinjeno napajanje, etilen glikol iz hladilnih sistemov. Zbiramo in recikliramo celo odpadni papir – embalažni material iz opreme, ki prispe v naše podatkovne centre.
Selestel je šel še dlje in lansiral program »Green Selectel«. Zdaj bo podjetje posadilo eno drevo letno za vsak strežnik, ki deluje v podatkovnih centrih podjetja. Prvo množično sajenje gozdov je podjetje izvedlo 19. septembra – v moskovski in leningrajski regiji. Skupno je bilo zasajenih 20 dreves, ki bodo v prihodnosti lahko proizvedla do 000 litrov kisika na leto. Promocije se s tem ne bodo končale, načrtujejo izvajanje »zelenih« pobud skozi vse leto. O novih akcijah lahko izveste na spletni strani in .
Vir: www.habr.com