Sot shpenzohet shumë energji elektrike për të siguruar funksionimin efikas të qendrave të të dhënave. Në vitin 2013, ishin vetëm qendrat e të dhënave në SHBA rreth 91 miliardë kilovat-orë energji, e barabartë me prodhimin vjetor të 34 termocentraleve të mëdhenj me qymyr.
Energjia elektrike mbetet një nga zërat kryesorë të shpenzimeve për kompanitë që zotërojnë qendrat e të dhënave, kjo është arsyeja pse ato po bëjnë përpjekje për të efikasiteti i infrastrukturës kompjuterike. Për këtë përdoren zgjidhje të ndryshme teknike, disa prej të cilave do të flasim sot.
/ Foto
Virtualizimi
Kur bëhet fjalë për përmirësimin e efikasitetit të energjisë, virtualizimi ka disa përparësi bindëse. Së pari, konsolidimi i shërbimeve ekzistuese në më pak serverë harduerësh lejon kursime në mirëmbajtjen e harduerit, që do të thotë kosto më të ulëta të ftohjes, energjisë dhe hapësirës. Së dyti, virtualizimi ju lejon të optimizoni përdorimin e burimeve të harduerit dhe në mënyrë fleksibël fuqi virtuale pikërisht në procesin e punës.
NRDC dhe Anthesis mbajtën një të përbashkët dhe zbuloi se duke zëvendësuar 3100 serverë me 150 host virtual, kostot e energjisë mund të reduktohen me 2,1 milion dollarë në vit. Organizata që ishte objekt interesi kurseu për mirëmbajtjen dhe blerjen e pajisjeve, zvogëloi stafin e administratorëve të sistemit, mori një garanci për rikuperimin e të dhënave në rast të ndonjë problemi dhe shpëtoi nga nevoja për të ndërtuar një qendër tjetër të dhënash.
Sipas rezultateve Gartner, në vitin 2016, niveli i virtualizimit të shumë kompanive do të kalojë 75%, dhe vetë tregu do të vlerësohet në 5,6 miliardë dollarë.Megjithatë, ka disa faktorë që po pengojnë miratimin e gjerë të virtualizimit. Një nga arsyet kryesore mbetet vështirësia e "rindërtimit" të qendrave të të dhënave në një model të ri operimi, pasi kostot e kësaj shpesh tejkalojnë përfitimet e mundshme.
Sistemet e menaxhimit të energjisë
Sisteme të tilla bëjnë të mundur rritjen e efikasitetit energjetik të sistemit të ftohjes ose zvogëlimin e konsumit të energjisë së pajisjeve të IT, gjë që përfundimisht çon në minimizimin e kostos. Në këtë rast, një e veçantë , i cili monitoron aktivitetin e serverit, konsumin e energjisë dhe koston, duke rishpërndarë automatikisht ngarkesën dhe madje duke fikur pajisjet.
Një lloj softueri i menaxhimit të energjisë janë sistemet e menaxhimit të infrastrukturës së qendrës së të dhënave (DCIM), të cilat përdoren për të monitoruar, analizuar dhe parashikuar efikasitetin energjetik të pajisjeve të ndryshme. Shumica e mjeteve DCIM nuk përdoren për të monitoruar drejtpërdrejt konsumin e energjisë së IT dhe pajisjeve të tjera, por shumë sisteme vijnë me kalkulatorë PUE (Efektshmëria e përdorimit të energjisë). Sipas Intel dhe Dell DCIM, zgjidhje të tilla 53% e menaxherëve të IT.
Shumica e pajisjeve sot janë projektuar tashmë për të qenë efikas në energji, por blerja e harduerit shpesh i kushton më shumë rëndësi çmimit ose performancës fillestare sesa kostos totale të pronësisë, duke e lënë pajisjen me efikasitet të energjisë të mbetet . Përveç reduktimit të faturave të energjisë, pajisje të tilla edhe sasinë e emetimeve të CO2 në atmosferë.
Kompresimi i të dhënave
Ekzistojnë gjithashtu qasje më pak të dukshme për përmirësimin e efikasitetit energjetik të qendrave të të dhënave, për shembull, zvogëlimi i sasisë së të dhënave të ruajtura. Kompresimi i të dhënave të përdorura rrallë kurseni deri në 30% energji, edhe duke marrë parasysh faktin se burimet konsumohen edhe për komprimim dhe dekompresim. Zhdukja e të dhënave mund të tregojë një rezultat edhe më tërheqës - 40-50%. Vlen të përmendet se përdorimi i ruajtjes me fuqi të ulët për të dhënat "të ftohta" gjithashtu ndihmon në uljen e konsumit të energjisë.
Çaktivizimi i serverëve zombie
Një nga problemet që çon në konsumin joefikas të energjisë në qendrat e të dhënave janë pajisjet boshe. Ekspertët se disa kompani nuk mund të vlerësojnë realisht sasinë e kërkuar të burimeve, ndërsa të tjerat blejnë kapacitetin e serverit me një sy në të ardhmen. Si rezultat, pothuajse 30% e serverëve janë të papunë, duke konsumuar 30 miliardë dollarë energji në vit.
Në të njëjtën kohë, sipas studimit, menaxherët e IT identifikoni nga 15 deri në 30% të serverëve të instaluar, por mos i fshini pajisjet, duke pasur frikë nga pasojat e mundshme. Vetëm 14% e të anketuarve mbanin shënime për serverët e papërdorur dhe e dinin numrin e përafërt të tyre.
Një opsion për të zgjidhur këtë problem është përdorimi i reve publike me një model pagese pa pagesë, kur kompania paguan vetëm për kapacitetin e përdorur në të vërtetë. Shumë kompani tashmë e përdorin këtë skemë dhe pronari i qendrës së të dhënave të Aligned Energy në Plano, Teksas, pohon se kjo i lejon klientët të kursejnë 30 deri në 50% në vit.
Kontrolli i klimës së qendrës së të dhënave
Mbi efikasitetin energjetik të qendrës së të dhënave mikroklima e dhomës në të cilën ndodhet pajisja. Që njësitë ftohëse të funksionojnë në mënyrë efikase, është e nevojshme të minimizohen humbjet e ftohta duke izoluar dhomën e qendrës së të dhënave nga mjedisi i jashtëm dhe duke parandaluar transferimin e nxehtësisë nëpër mure, tavan dhe dysheme. Një mënyrë e shkëlqyer është barriera e avullit, e cila gjithashtu rregullon nivelin e lagështisë në dhomë.
Lagështia shumë e lartë mund të çojë në gabime të ndryshme në funksionimin e pajisjeve, rritje të konsumit dhe korrozionit, ndërsa lagështia shumë e ulët mund të çojë në shkarkime elektrostatike. përcakton nivelin optimal të lagështisë relative për një qendër të dhënash në rangun nga 40 në 55%.
Shpërndarja efikase e rrjedhës së ajrit mund të kursejë gjithashtu 20-25% të konsumit të energjisë. Vendosja e saktë e rafteve të pajisjeve do të ndihmojë në këtë: ndarja e dhomave kompjuterike të qendrës së të dhënave në korridore "të ftohtë" dhe "të nxehtë". Në këtë rast, është e nevojshme të sigurohet izolimi i korridoreve: instaloni pllaka të shpuara në vendet e nevojshme dhe përdorni panele bosh midis rreshtave të serverëve për të parandaluar përzierjen e rrjedhave të ajrit.
Vlen gjithashtu të merret parasysh jo vetëm vendndodhja e pajisjeve, por edhe vendndodhja e sistemit klimatik. Gjatë ndarjes së sallës në korridore "të ftohtë" dhe "të nxehtë", kondicionerët duhet të vendosen pingul me rrjedhat e ajrit të nxehtë për të mos lejuar që ky i fundit të depërtojë në korridor me ajër të ftohtë.
Një aspekt po aq i rëndësishëm i menaxhimit efektiv termik në një qendër të dhënash është vendosja e telave, të cilët mund të pengojnë rrjedhën e ajrit, duke reduktuar presionin statik dhe duke ulur efikasitetin e ftohjes së pajisjeve të IT. Situata mund të korrigjohet duke lëvizur tabakatë e kabllove nga poshtë dyshemesë së ngritur më afër tavanit.
Ftohje natyrale dhe e lëngshme
Një alternativë e shkëlqyer për sistemet e dedikuara të kontrollit të klimës është ftohja natyrale, e cila mund të përdoret gjatë stinëve të ftohta. Sot, teknologjia bën të mundur kalimin në përdorimin e ekonomizuesit kur moti e lejon. Sipas një studimi nga Battelle Laboratories, ftohja falas ul kostot e energjisë së qendrës së të dhënave me 13%.
Ekzistojnë dy lloje të ekonomizuesve: ata që përdorin vetëm ajër të thatë dhe ata që përdorin ujitje shtesë kur ajri nuk ftohet mjaftueshëm. Disa sisteme mund të kombinojnë lloje të ndryshme ekonomizuesish për të formuar sisteme ftohjeje me shumë nivele.
Por sistemet e ftohjes së ajrit shpesh janë joefektive për shkak të përzierjes së rrjedhave të ajrit ose pamundësisë për të përdorur nxehtësinë e tepërt të hequr. Për më tepër, instalimi i sistemeve të tilla shpesh kërkon kosto shtesë për filtrat e ajrit dhe monitorimin e vazhdueshëm.
Shumë ekspertë besojnë se ftohja e lëngshme e bën punën e saj më mirë. Përfaqësuesi i shitësit danez Asetek, i specializuar në krijimin e sistemeve të ftohjes së lëngshme për serverët, John Hamill, ai lëng është afërsisht 4 mijë herë më efikas në ruajtjen dhe transferimin e nxehtësisë sesa ajri. Dhe gjatë një eksperimenti të kryer nga Laboratori Kombëtar Lawrence Berkeley në bashkëpunim me American Power Conversion Corporation dhe Silicon Valley Leadership Group, , që falë përdorimit të ftohjes së lëngshme dhe furnizimit me ujë nga kulla ftohëse, në disa raste, kursimi i energjisë arriti në 50%.
Teknologji të tjera
Sot, ekzistojnë tre fusha, zhvillimi i të cilave do të ndihmojë për t'i bërë qendrat e të dhënave më efikase: përdorimi i procesorëve me shumë bërthama, sistemet e integruara të ftohjes dhe ftohja në nivelin e çipit.
Prodhuesit e kompjuterëve besojnë se procesorët me shumë bërthama, duke kryer më shumë detyra në një periudhë më të shkurtër kohore, do të ulin konsumin e energjisë së serverit me 40%. Një shembull i efektivitetit të një sistemi ftohjeje të integruar është zgjidhja CoolFrame nga Egenera dhe Emerson Network Power. Ai merr ajrin e nxehtë që del nga serverët, e ftoh dhe "e hedh" në dhomë, duke ulur kështu ngarkesën në sistemin kryesor me 23%.
Lidhur me ftohja e çipit, lejon që nxehtësia të transferohet drejtpërdrejt nga pikat e nxehta të serverit, të tilla si njësitë e përpunimit qendror, njësitë e përpunimit grafik dhe modulet e memories, në ajrin e ambientit të raftit ose jashtë dhomës së makinës.
Rritja e efiçencës së energjisë është kthyer në një trend të vërtetë sot, gjë që nuk është për t'u habitur, duke pasur parasysh vëllimin e konsumit të qendrave të të dhënave: 25–40% e të gjitha shpenzimeve operative vijnë nga pagesa e faturave të energjisë elektrike. Por problemi kryesor është se çdo kilovat-orë e konsumuar nga pajisjet e IT-së shndërrohet në nxehtësi, e cila më pas hiqet duke përdorur pajisje ftohëse me energji intensive. Prandaj, në vitet e ardhshme, ulja e konsumit të energjisë në qendrat e të dhënave nuk do të pushojë së qeni e rëndësishme - do të shfaqen gjithnjë e më shumë mënyra të reja për të rritur efikasitetin energjetik të qendrave të të dhënave.
Materiale të tjera nga blogu ynë në Habré:
Burimi: www.habr.com