Sot pjesë e madhe e energjisë elektrike shpenzohet sot për të siguruar funksionimin efikas të qendrave të të dhënave. Në vitin 2013, qendrat e të dhënave në SHBA vetëm kanë konsumuar 91 miliard kilovat-orë energji, e cila përkon me prodhimin vjetor të 34 centraleve të mëdha me qymyr.
Energjia elektrike mbetet një nga shpenzimet kryesore për kompanitë që zotërojnë qendrat e të dhënave, prandaj ata bëjnë përpjekje për efikasitetin e infrastrukturës së tyre të kompjuterëve. Për këtë, aplikohen zgjidhje të ndryshme teknike, për disa nga të cilat do të flasim sot.
/ фото
Виртуализация
Kur flitet për rritjen e efikasitetit energjitik, virtualizimi ka disa avantazhe të pakundërshtueshme. Së pari, konsolidimi i shërbimeve ekzistuese në një numër më të vogël serverësh fizikë lejon kursimin në mirëmbajtjen e ‘harduerit’, që do të thotë ulje e shpenzimeve për ftohje, energji elektrike dhe hapësira të zëna. Së dyti, virtualizimi lejon optimizimin e përdorimit të burimeve fizike dhe shpërndarjen fleksibile kapacitetit virtual gjatë procesit të punës.
Kompania NRDC dhe Anthesis kanë realizuar një studim dhe kanë zbuluar se duke zëvendësuar 3100 serverë me 150 hostë virtualë, mund të arrihet një ulje e shpenzimeve për energji me $2.1 milion në vit. Organizata që ishte subjekt interesimi kursi për mirëmbajtjen dhe blerjen e pajisjeve, reduktoi numrin e administruesve të sistemit, fitoi garancinë për rikuperimin e të dhënave në rast ndonjë problemi dhe evitova nevojën për të ndërtuar një qendër të re të të dhënave.
Sipas rezultateve Sipas Gartner, në vitin 2016, niveli i virtualizimit në shumë kompani do të kalojë 75%, dhe tregu vlerësohet në $5.6 miliard. Megjithatë, ekzistojnë disa faktorë që pengojnë shpërndarjen e gjerë të virtualizimit. Një nga arsyet kryesore mbetet kompleksi i 'ri-ndërtimit' të qendrave të të dhënave për modelin e ri të punës, pasi shpenzimet për këtë shpesh tejkalojnë përfitimet e mundshme.
Sistemet e menaxhimit të konsumit energjitik
Dhe sistemet si këto ndihmojnë në rritjen e efikasitetit energjitik të sistemit të ftohjes ose në uljen e konsumit energjitik të pajisjeve IT, e cila në fund të fundit çon në minimizimin e shpenzimeve. Në këtë rast aplikohet një , i cili monitoron aktivitetin e serverëve, konsumimin dhe kostot e energjisë elektrike, duke shpërndarë automatikisht ngarkesën dhe madje duke çaktivizuar pajisjet.
Një nga llojet e softuerëve për menaxhimin e konsumit energjitik janë sistemet e menaxhimit të infrastrukturës së qendrës së të dhënave (DCIM), të cilat përdoren për të kontrolluar, analizuar dhe parashikuar performancën energjitike të pajisjeve të ndryshme. Shumica e mjeteve DCIM nuk përdoren për kontrollin e drejtpërdrejtë të konsumit energjitik të pajisjeve IT dhe të tjera, por shumë sisteme janë të pajisura me kalkulatorë PUE (efikasiteti i përdorimit të energjisë). Sipas të dhënave nga Intel dhe Dell DCIM, këto zgjidhje 53% e menaxherëve IT.
Sot, pjesa më e madhe e pajisjeve tashmë është e orientuar drejt konsumit të kursyer të energjisë, por gjatë blerjes së 'harduerit' shpesh më shumë vëmendje i jepet çmimit fillestar ose performancës, sesa kostos totale të pronës, duke bërë që pajisjet energjitike të jenë . Përveç uljes së fakturave të energjisë elektrike, këto pajisje edhe sasitë e emetimeve të CO2 në atmosferë.
Kompresimi i të dhënave
Ekzistojnë edhe qasje më pak të dukshme për të rritur efikasitetin energjitik të qendrave të të dhënave, siç është reduktimi i volumit të të dhënave të ruajtura. Kompresimi i të dhënave që përdoren me rrallë mund të kursej deri në 30% energji, edhe duke marrë parasysh faktin se për kompresimin dhe dekompresimin gjithashtu shpenzohen burime. Deduplikimi i të dhënave mund të japë rezultate edhe më tërheqëse – 40–50%. Në këtë kontekst, duhet theksuar se ulja e konsumit të energjisë ndihmon gjithashtu përdorimi i ruajtjeve me energji të ulët për të dhëna 'të ftohta'.
Çaktivizimi i 'serverëve-zombi'
Një nga problemet që çon në konsum të paefikas në qendrat e të dhënave është pajisjet e papërdorura. Ekspertët , disa kompani nuk janë në gjendje të vlerësojnë realisht numrin e burimeve të nevojshme, dhe të tjerat blejnë kapacitete serverësh me llogari për të ardhmen. Si rezultat, pothuajse 30% e serverëve qëndrojnë të papunësuar, duke konsumuar energji për $30 miliard në vit.
Megjithatë, sipas një studimi, menaxherët IT të identifikojnë nga 15 deri në 30% të serverëve të instaluar, por nuk e shfuqizojnë pajisjen, duke u frikësuar nga pasojat e mundshme. Vetëm 14% e të anketuarve mbajnë një regjistër të serverëve të pashfrytëzuar dhe e dinë numrin e saktë të tyre.
Një nga zgjidhjet për këtë problem është përdorimi i reve publike me modelin e pagesës pay-as-you-go, ku kompania paguan vetëm energjinë e vërtetë të përdorur. Mjaft kompani operojnë me këtë sistem, dhe pronari i qendrës së të dhënave Aligned Energy në Plano, Texas, pretendon se kjo lejon klientët të kursejnë nga 30 deri në 50% për vit.
Menaxhimi i mikroklimës së qendrës së të dhënave
Ndikon në eficiencën energjetike të qendrës së të dhënave Lagështia shumë e lartë mund të çojë në gabime të ndryshme në funksionimin e pajisjeve, rritje të konsumit dhe korrozion, ndërsa lagështia shumë e ulët mund të shkaktojë shkarkime elektrostatike.
Слишком высокая влажность может привести к различным ошибкам в работе оборудования, повышенному износу и коррозии, а слишком низкая – к возникновению электростатических разрядов. përcakton nivelin optimal të lagështisë relative për një qendër të dhënash në intervalin nga 40 deri në 55%.
Shpërndarja efektive e rrjedhave të ajrit gjithashtu mund të kursejë 20–25% të energjisë elektrike të konsumuar. Këtu ndihmon vendosja e duhur e rafteve të pajisjeve: ndarja e sallave të makinave të qendrës së të dhënave në koridore "të ftohtë" dhe "të nxehtë". Në këtë rast është e nevojshme të sigurohet izolimi i koridoreve: të vendosen pllakat e perforuara në vendet e nevojshme dhe të përdoren panelet bllokuese midis radhëve të serverëve për të parandaluar përzierjen e rrjedhave të ajrit.
Gjithashtu, duhet të mendohet jo vetëm për vendosjen e pajisjeve, por edhe për vendosjen e sistemeve të klimës. Duke ndarë sallën në koridore "të ftohtë" dhe "të nxehtë", klimafrikikët duhet të instalohet në kënd të drejtë me rrjedhat e nxehta të ajrit, për të parandaluar depërtimin e tyre në koridorin me ajër të ftohtë.
Një aspekt tjetër po aq të rëndësishëm për menaxhimin efektiv të temperaturës në qendrën e të dhënave është vendosja e kabllove, të cilat mund të pengojnë lëvizjen e rrjedhave të ajrit, duke reduktuar presionin statik dhe duke zvogëluar efikasitetin e ftohjes së pajisjeve IT. Problem i ndreqshëm është që të lëvizen kanalet e kabllove nga nën dyshemenë e rreme më afër tavanit.
Ftohja natyrore dhe ajo me lëng
Një alternativë e shkëlqyer ndaj sistemeve të veçanta të kontrollit të klimës është ftohja natyrore, e cila mund të përdoret në dimrin e ftohtë. Sot teknologjitë ofrojnë mundësinë e kalimit në përdorimin e ekonomizerëve kur lejon moti. Sipas një studimi të Battelle Laboratories, ftohja natyrore ul shpenzimet për energjinë elektrike të qendrave të të dhënave me 13%.
Këtu ka dy lloje ekonomizerësh: ata që përdorin vetëm ajrin e thatë, dhe ata që përdorin ujitje shtesë në rastin e ftohjes së pamjaftueshme të ajrit. Disa sisteme mund të kombinojnë lloje të ndryshme të ekonomizerëve, duke formuar sisteme ftohjeje multi-nivel.
Por sistemet e ftohjes me ajër shpesh rezultojnë joefektive për shkak të përzierjes së rrjedhave të ajrit ose pamundësisë për të përdorur nxehtësinë e tepërt të nxjerrë. Për më tepër, instalimi i tillë shpesh sjell shpenzime shtesë për filtrat e ajrit dhe monitorimin e vazhdueshëm.
Shumë ekspertë besojnë se ftohja me lëng bën më mirë punën e saj. Përfaqësuesi i furnizuesit danez Asetek, i specializuar në krijimin e sistemeve të ftohjes me lëng për serverat, John Hamill, , thotë se lëngu është rreth 4,000 herë më efikas në ruajtjen dhe transmetimin e nxehtësisë, sesa ajri. Gjatë një eksperimentimi të kryer nga Lawrence Berkeley National Laboratory në bashkëpunim me korporatën American Power Conversion dhe Silicon Valley Leadership Group, u , se përmes përdorimit të ftohjes me lëng dhe furnizimit me ujë nga kulloni, në disa raste kursimi i energjisë elektrike arrinte deri në 50%.
Teknologji të tjera
Sot ekzistojnë tre drejtime, zhvillimi i të cilave do të ndihmojë për të bërë funksionimin e qendrave të të dhënave më efikas: përdorimi i procesorëve multi-bërthamë, sistemet e ftohjes të integruara dhe ftohja në nivelin e mikrokipave.
Prodhuesit e kompjuterëve janë të sigurt se procesorët me shumë bërtha, duke përfunduar më shumë detyra në një periudhë të shkurtër, do të reduktojnë konsumimin e energjisë nga serverët me 40%. Një shembull i efikasitetit të sistemit të integruar të ftohjes mund të jetë zgjidhja CoolFrame nga Egenera dhe Emerson Network Power. Ajo merr ajrin e ngrohtë që del nga serverët, e ftoh atë dhe e "heq" në ambient, duke reduktuar kështu ngarkesën në sistemin kryesor me 23%.
Sa i përket ftohjes së çipëve, ajo lejon largimin e nxehtësisë drejtpërdrejt nga "pikave të nxehta" të serverit, siç janë njësitë qendrore të përpunimit, njësitë grafike dhe modulët e memories, në ajrin rrethues të raftit ose jashtë sallës së makinave.
Rritja e efikasitetit energjetik është bërë një trend real sot, që nuk befason, duke marrë parasysh volumet e konsumit të qendrave të të dhënave: 25-40% e të gjitha shpenzimeve operative i përkasin faturave për energjinë elektrike. Por problemi kryesor është se çdo kilovat-orë i konsumuar nga pajisjet IT shndërrohet në nxehtësi, e cila më pas hiqet me ndihmën e pajisjeve të ftohjes që kërkojnë shumë energji. Prandaj, në vitet në vijim, reduktimi i konsumit të energjisë nga qendrat e të dhënave do të mbetet një çështje e rëndësishme - do të shfaqen vazhdimisht mënyra të reja për të rritur efikasitetin energjetik të QOD.
Materiale të tjera nga blogu ynë në Habra:
Burimi: habr.com
