Данас се много електричне енергије троши да би се обезбедио ефикасан рад центара података. У 2013. само су амерички дата центри били око 91 милијарду киловат-сати енергије, што је једнако годишњој производњи 34 велике електране на угаљ.
Струја остаје једна од главних ставки трошкова за компаније које поседују центре података, због чега и покушавају ефикасност рачунарске инфраструктуре. За то се користе различита техничка решења, о некима ћемо данас говорити.
/ пхото
Виртуелизација
Када је у питању побољшање енергетске ефикасности, виртуелизација има неколико убедљивих предности. Прво, консолидовање постојећих услуга на мање хардверских сервера омогућава уштеду на одржавању хардвера, што значи ниже трошкове хлађења, енергије и простора. Друго, виртуелизација вам омогућава да оптимизујете коришћење хардверских ресурса и флексибилно виртуелна моћ право у процесу рада.
НРДЦ и Антхесис одржали су заједнички састанак и открили да би се заменом 3100 сервера са 150 виртуелних хостова трошкови енергије могли смањити за 2,1 милион долара годишње. Организација која је била предмет интересовања уштедела је на одржавању и набавци опреме, смањила број администратора система, добила гаранцију опоравка података у случају било каквих проблема и ослободила се потребе за изградњом другог дата центра.
Према резултатима Гартнер, 2016. године ниво виртуелизације многих компанија ће премашити 75%, а само тржиште ће бити процењено на 5,6 милијарди долара.Међутим, постоје одређени фактори који коче широко усвајање виртуелизације. Један од главних разлога остаје тешкоћа „реконструисања“ центара података на нови оперативни модел, пошто трошкови тога често превазилазе потенцијалне користи.
Системи управљања енергијом
Овакви системи омогућавају повећање енергетске ефикасности система за хлађење или смањење потрошње енергије ИТ опреме, што на крају доводи до минимизације трошкова. У овом случају, посебна , који прати активност сервера, потрошњу енергије и трошкове, аутоматски редистрибуирајући оптерећење, па чак и искључујући опрему.
Једна врста софтвера за управљање енергијом су системи за управљање инфраструктуром центара података (ДЦИМ), који се користе за праћење, анализу и предвиђање енергетске ефикасности различите опреме. Већина ДЦИМ алата се не користи за директно праћење потрошње енергије ИТ и друге опреме, али многи системи долазе са ПУЕ (Ефективност употребе енергије) калкулаторима. Према Интел и Делл ДЦИМ, таква решења 53% ИТ менаџера.
Већина хардвера данас је већ дизајнирана да буде енергетски ефикасан, али куповина хардвера често ставља већи нагласак на почетну цену или перформансе, а не на укупне трошкове власништва, остављајући енергетски ефикасан хардвер да остане . Поред смањења рачуна за енергију, таква опрема такође количина емисије ЦО2 у атмосферу.
Компресија података
Постоје и мање очигледни приступи побољшању енергетске ефикасности центара података, на пример, смањење количине података који се чувају. Компресовање ретко коришћених података уштеде до 30% енергије, чак и узимајући у обзир чињеницу да се ресурси троше и за компресију и декомпресију. Дедупликација података може показати још атрактивнији резултат – 40–50%. Вреди напоменути да употреба складишта мале енергије за „хладне“ податке такође помаже у смањењу потрошње енергије.
Онемогућавање зомби сервера
Један од проблема који доводи до неефикасне потрошње енергије у дата центрима је неактивна опрема. Експерти да неке компаније не могу реално проценити потребну количину ресурса, док друге купују капацитет сервера са погледом на будућност. Као резултат тога, скоро 30% сервера је неактивно, трошећи 30 милијарди долара енергије годишње.
Истовремено, према студији, ИТ менаџери идентификују од 15 до 30% инсталираних сервера, али не отписују опрему, плашећи се могућих последица. Само 14% испитаника води евиденцију о некоришћеним серверима и зна њихов приближан број.
Једна од опција за решавање овог проблема је коришћење јавних облака са моделом плаћања по принципу "паи-ас-иоу-го", када компанија плаћа само за капацитет који се стварно користи. Многе компаније већ користе ову шему, а власник дата центра Алигнед Енерги у Плану, у Тексасу, тврди да омогућава купцима да уштеде од 30 до 50% годишње.
Контрола климе у дата центру
О енергетској ефикасности дата центра микроклима просторије у којој се налази опрема. Да би расхладне јединице функционисале ефикасно, неопходно је минимизирати губитке хладноће изоловањем просторије центра података од спољашњег окружења и спречавањем преноса топлоте кроз зидове, плафон и под. Одличан начин је парна баријера, која такође регулише ниво влажности у просторији.
Превисока влажност може довести до разних грешака у раду опреме, повећаног хабања и корозије, док прениска влажност може довести до електростатичких пражњења. одређује оптимални ниво релативне влажности за дата центар у опсегу од 40 до 55%.
Ефикасна дистрибуција протока ваздуха такође може уштедети 20-25% потрошње енергије. У томе ће помоћи правилно постављање регала за опрему: подела рачунарских просторија дата центра на „хладне” и „вруће” коридоре. У овом случају, потребно је обезбедити изолацију ходника: поставити перфориране плоче на потребна места и користити празне панеле између редова сервера како би се спречило мешање токова ваздуха.
Такође је вредно размотрити не само локацију опреме, већ и локацију климатског система. Приликом поделе ходника на „хладни” и „топли” ходник, клима уређаје треба поставити окомито на токове топлог ваздуха како би се спречило продирање хладног ваздуха у ходник.
Једнако важан аспект ефикасног управљања топлотом у дата центру је постављање жица, које могу ометати проток ваздуха, смањујући статички притисак и смањујући ефикасност хлађења ИТ опреме. Ситуација се може исправити померањем носача каблова испод подигнутог пода ближе плафону.
Природно и течно хлађење
Одлична алтернатива наменским системима за контролу климе је природно хлађење, које се може користити током хладних сезона. Данас технологија омогућава прелазак на коришћење економајзера када временске прилике дозвољавају. Према студији Баттелле Лабораториес, бесплатно хлађење смањује трошкове енергије центра података за 13%.
Постоје две врсте економајзера: они који користе само сув ваздух и они који користе додатно наводњавање када ваздух није довољно хлађен. Неки системи могу комбиновати различите типове економајзера да би формирали системе за хлађење на више нивоа.
Али системи за ваздушно хлађење су често неефикасни због мешања токова ваздуха или немогућности да се искористи вишак уклоњене топлоте. Поред тога, уградња таквих система често подразумева додатне трошкове за ваздушне филтере и стално праћење.
Многи стручњаци верују да течно хлађење боље ради свој посао. Представник данског продавца Асетек, специјализованог за креирање система течног хлађења за сервере, Јохн Хамилл, та течност је приближно 4 хиљаде пута ефикаснија у смислу складиштења и преношења топлоте од ваздуха. И током експеримента који је спровела Национална лабораторија Лоренс Беркли у сарадњи са Америцан Повер Цонверсион Цорпоратион и Лидерсхип Гроуп Силицијумске долине, , да је захваљујући употреби течног хлађења и снабдевања водом из расхладног торња у неким случајевима уштеда енергије достигла 50%.
Друге технологије
Данас постоје три области чији ће развој помоћи да центри за податке буду ефикаснији: употреба вишејезгарних процесора, интегрисани системи хлађења и хлађење на нивоу чипа.
Произвођачи рачунара верују да ће процесори са више језгара, извршавањем више задатака у краћем временском периоду, смањити потрошњу енергије сервера за 40%. Пример ефикасности интегрисаног система хлађења је решење ЦоолФраме компанија Егенера и Емерсон Нетворк Повер. Узима топли ваздух који излази из сервера, хлади га и „убацује“ у просторију, чиме се смањује оптерећење главног система за 23%.
Што се тиче хлађење чипа, омогућава да се топлота преноси директно са жаришта сервера, као што су централне процесорске јединице, графичке процесорске јединице и меморијски модули, у амбијентални ваздух рек-а или ван рачунарске собе.
Повећање енергетске ефикасности данас је постало прави тренд, што није изненађујуће с обзиром на обим потрошње дата центара: 25–40% свих оперативних трошкова долази од плаћања рачуна за струју. Али главни проблем је то што се сваки киловат-сат који потроши ИТ опрема претвара у топлоту, коју затим уклања енергетски интензивна опрема за хлађење. Због тога у наредним годинама смањење потрошње енергије дата центара неће престати да буде релевантно - појавиће се све више нових начина за повећање енергетске ефикасности дата центара.
Остали материјали са нашег блога на Хабре:
Извор: ввв.хабр.цом