Günümüzde veri merkezlerinin verimli çalışmasını sağlamak için çok fazla elektrik harcanmaktadır. 2013 yılında yalnızca ABD veri merkezleri Yaklaşık 91 milyar kilovatsaat enerji, bu da 34 büyük kömürle çalışan elektrik santralinin yıllık üretimine eşit.
Elektrik, veri merkezlerine sahip şirketler için ana gider kalemlerinden biri olmayı sürdürüyor ve bu nedenle girişimlerde bulunuyorlar. bilgi işlem altyapısının verimliliği. Bunun için bugün bir kısmına değineceğimiz çeşitli teknik çözümler kullanılmaktadır.
/ Fotoğraf
sanallaştırma
Enerji verimliliğinin artırılması söz konusu olduğunda sanallaştırmanın birçok önemli avantajı vardır. Birincisi, mevcut hizmetlerin daha az sayıda donanım sunucusunda birleştirilmesi, donanım bakımında tasarruf yapılmasına olanak tanır; bu da daha düşük soğutma, güç ve alan maliyetleri anlamına gelir. İkincisi, sanallaştırma, donanım kaynaklarının kullanımını esnek bir şekilde optimize etmenize olanak tanır iş sürecinde sanal güç.
NRDC ve Anthesis ortak toplantı düzenledi ve 3100 sunucunun 150 sanal ana bilgisayarla değiştirilmesiyle enerji maliyetlerinin yılda 2,1 milyon dolar azaltılabileceğini buldu. İlgi odağı olan kuruluş, bakım ve ekipman alımından tasarruf etti, sistem yöneticilerinin kadrosunu azalttı, herhangi bir sorun durumunda veri kurtarma garantisi aldı ve başka bir veri merkezi kurma ihtiyacından kurtuldu.
Sonuçlara göre Gartner, 2016 yılında birçok şirketin sanallaştırma düzeyinin %75'i aşacağını ve pazarın değerinin 5,6 milyar dolar olacağını tahmin ediyor ancak sanallaştırmanın yaygın olarak benimsenmesini engelleyen bazı faktörler var. Ana nedenlerden biri, veri merkezlerini yeni bir işletim modeline göre "yeniden inşa etmenin" zorluğu olmaya devam ediyor; çünkü bunun maliyetleri çoğu zaman potansiyel faydaları aşıyor.
Enerji yönetim sistemleri
Bu tür sistemler, soğutma sisteminin enerji verimliliğini artırmayı veya BT ekipmanının enerji tüketimini azaltmayı mümkün kılar ve bu da sonuçta maliyetin en aza indirilmesine yol açar. Bu durumda özel bir Sunucu etkinliğini, enerji tüketimini ve maliyetini izleyen, yükü otomatik olarak yeniden dağıtan ve hatta ekipmanı kapatan.
Enerji yönetimi yazılımının bir türü, çeşitli ekipmanların enerji verimliliğini izlemek, analiz etmek ve tahmin etmek için kullanılan veri merkezi altyapı yönetimi (DCIM) sistemleridir. Çoğu DCIM aracı, BT ve diğer ekipmanların güç tüketimini doğrudan izlemek için kullanılmaz, ancak birçok sistem PUE (Güç Kullanımı Etkinliği) hesaplayıcılarıyla birlikte gelir. Intel ve Dell DCIM'e göre bu tür çözümler BT yöneticilerinin %53'ü.
Günümüzde çoğu donanım zaten enerji verimli olacak şekilde tasarlanmıştır, ancak donanım satın alırken genellikle toplam sahip olma maliyetinden ziyade başlangıç fiyatına veya performansına daha fazla önem verilir ve enerji verimli donanımlar kalır. . Bu tür ekipmanlar enerji faturalarını azaltmanın yanı sıra aynı zamanda atmosfere verilen CO2 emisyonunun miktarı.
Veri sıkıştırma
Veri merkezlerinin enerji verimliliğini artırmaya yönelik, örneğin depolanan veri miktarını azaltmak gibi daha az belirgin yaklaşımlar da vardır. Nadiren kullanılan verileri sıkıştırma Kaynakların sıkıştırma ve açma için de tüketildiği gerçeğini hesaba katarsak bile %30'a kadar enerji tasarrufu sağlar. Veri tekilleştirme, %40-50 gibi daha da çekici bir sonuç gösterebilir. "Soğuk" veriler için düşük güçlü depolama kullanımının aynı zamanda güç tüketiminin azaltılmasına da yardımcı olduğunu belirtmekte fayda var.
Zombi sunucularını devre dışı bırakma
Veri merkezlerinde verimsiz enerji tüketimine yol açan sorunlardan biri de atıl ekipmanlardır. Uzmanlar bazı şirketlerin gerekli kaynak miktarını gerçekçi bir şekilde tahmin edemediği, diğerlerinin ise geleceğe yönelik sunucu kapasitesi satın aldığı görülüyor. Sonuç olarak, sunucuların neredeyse %30'u atıl durumda ve yılda 30 milyar dolar enerji tüketiyor.
Aynı zamanda araştırmaya göre BT yöneticileri Kurulu sunucuların %15 ila %30'unu tanımlayın, ancak olası sonuçlardan korkarak ekipmanı silmeyin. Katılımcıların yalnızca %14'ü kullanılmayan sunucuların kayıtlarını tutuyordu ve bunların yaklaşık sayısını biliyordu.
Bu sorunu çözmenin bir yolu, şirketin yalnızca gerçekten kullanılan kapasite için ödeme yaptığı, kullandıkça öde ödeme modeliyle genel bulutları kullanmaktır. Birçok şirket halihazırda bu planı kullanıyor ve Plano, Teksas'taki Aligned Energy veri merkezinin sahibi, bunun müşterilerin yılda %30 ila %50 oranında tasarruf etmelerine olanak sağladığını iddia ediyor.
Veri merkezi iklim kontrolü
Veri merkezi enerji verimliliği hakkında ekipmanın bulunduğu odanın mikro iklimi. Soğutma ünitelerinin verimli çalışabilmesi için veri merkezi odasını dış ortamdan izole ederek duvar, tavan ve zeminden ısı transferini engelleyerek soğuk kayıplarını en aza indirmek gerekir. Mükemmel bir yol, odadaki nem seviyesini de düzenleyen buhar bariyeridir.
Çok yüksek nem, ekipmanın çalışmasında çeşitli hatalara, artan aşınma ve korozyona yol açabilirken, çok düşük nem, elektrostatik boşalmalara yol açabilir. bir veri merkezi için %40 ila %55 aralığındaki optimum bağıl nem seviyesini belirler.
Verimli hava akışı dağıtımı aynı zamanda enerji tüketiminde %20-25 oranında tasarruf sağlayabilir. Ekipman raflarının doğru yerleştirilmesi bu konuda yardımcı olacaktır: veri merkezi bilgisayar odalarının "soğuk" ve "sıcak" koridorlara bölünmesi. Bu durumda koridorların izolasyonunu sağlamak gerekir: gerekli yerlere delikli plakalar yerleştirin ve hava akışlarının karışmasını önlemek için sunucu sıraları arasında boş paneller kullanın.
Sadece ekipmanın yerini değil aynı zamanda iklim sisteminin yerini de dikkate almakta fayda var. Salonu "soğuk" ve "sıcak" koridorlara bölerken, sıcak havanın soğuk hava ile koridora girmesini önlemek için klimalar sıcak hava akışlarına dik olarak kurulmalıdır.
Bir veri merkezinde etkili termal yönetimin eşit derecede önemli bir yönü, hava akışını engelleyebilecek, statik basıncı azaltabilecek ve BT ekipmanının soğutma verimliliğini azaltabilecek kabloların yerleştirilmesidir. Kablo kanalları yükseltilmiş zeminin altından tavana yaklaştırılarak durum düzeltilebilir.
Doğal ve sıvı soğutma
Özel iklim kontrol sistemlerine mükemmel bir alternatif, soğuk mevsimlerde kullanılabilen doğal soğutmadır. Günümüzde teknoloji, hava koşulları izin verdiğinde ekonomizer kullanımına geçilmesini mümkün kılmaktadır. Battelle Laboratories tarafından yapılan bir araştırmaya göre ücretsiz soğutma, veri merkezi enerji maliyetlerini %13 oranında azaltıyor.
İki tür ekonomizer vardır: yalnızca kuru hava kullananlar ve hava yeterince soğumadığında ek sulama kullananlar. Bazı sistemler, çok seviyeli soğutma sistemleri oluşturmak için farklı ekonomizer türlerini birleştirebilir.
Ancak hava soğutma sistemleri, hava akışlarının karışması veya uzaklaştırılan fazla ısının kullanılamaması nedeniyle genellikle etkisizdir. Ayrıca, bu tür sistemlerin kurulumu çoğu zaman hava filtreleri ve sürekli izleme için ek maliyetler gerektirir.
Pek çok uzman sıvı soğutmanın işini daha iyi yaptığına inanıyor. Sunucular için sıvı soğutma sistemlerinin oluşturulmasında uzmanlaşmış Danimarkalı satıcı Asetek'in temsilcisi John Hamill, bu sıvı, ısıyı depolama ve aktarma açısından havaya göre yaklaşık 4 bin kat daha verimlidir. Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nın American Power Conversion Corporation ve Silikon Vadisi Liderlik Grubu ile işbirliği içinde yürüttüğü bir deney sırasında, Sıvı soğutma kullanımı ve soğutma kulesinden su temini sayesinde bazı durumlarda enerji tasarrufunun %50'ye ulaştığı görüldü.
Diğer teknolojiler
Bugün, geliştirilmesi veri merkezlerini daha verimli hale getirmeye yardımcı olacak üç alan var: çok çekirdekli işlemcilerin kullanımı, entegre soğutma sistemleri ve çip düzeyinde soğutma.
Bilgisayar üreticileri, çok çekirdekli işlemcilerin daha kısa sürede daha fazla görevi tamamlayarak sunucu enerji tüketimini %40 oranında azaltacağına inanıyor. Entegre soğutma sisteminin etkinliğine bir örnek, Egenera ve Emerson Network Power'ın CoolFrame çözümüdür. Sunuculardan çıkan sıcak havayı alıp soğutarak odaya “atıyor” ve bu sayede ana sistem üzerindeki yükü %23 oranında azaltıyor.
göre çip soğutma, ısının sunucunun merkezi işlem birimleri, grafik işlem birimleri ve bellek modülleri gibi sıcak noktalarından rafın ortam havasına veya makine odasının dışına doğrudan aktarılmasına olanak tanır.
Enerji verimliliğinin artırılması günümüzde gerçek bir trend haline geldi ve veri merkezlerinin tüketim hacmi göz önüne alındığında bu hiç de şaşırtıcı değil: Tüm işletme giderlerinin %25-40'ı elektrik faturalarının ödenmesinden geliyor. Ancak asıl sorun, BT ekipmanı tarafından tüketilen her kilowatt saatin ısıya dönüştürülmesi ve bu ısının daha sonra enerji yoğun soğutma ekipmanı kullanılarak uzaklaştırılmasıdır. Bu nedenle, önümüzdeki yıllarda veri merkezlerinin enerji tüketimini azaltmak önemini yitirmeyecek; veri merkezlerinin enerji verimliliğini artırmanın giderek daha fazla yeni yolu ortaya çıkacak.
Habré'deki blogumuzdan diğer materyaller:
Kaynak: habr.com