Bugungi kunda ma'lumotlar markazlarining samarali ishlashini ta'minlash uchun juda ko'p elektr energiyasi sarflanmoqda. 2013 yilda faqat AQSh ma'lumotlar markazlari mavjud edi taxminan 91 milliard kilovatt-soat energiya, bu 34 ta yirik ko'mir elektr stansiyalarining yillik ishlab chiqarishiga teng.
Elektr energiyasi ma'lumotlar markazlariga ega bo'lgan kompaniyalar uchun asosiy xarajatlardan biri bo'lib qolmoqda, shuning uchun ular buni amalga oshirishga harakat qilmoqdalar. hisoblash infratuzilmasi samaradorligi. Buning uchun turli xil texnik echimlar qo'llaniladi, ulardan ba'zilari haqida bugun gaplashamiz.
/ rasm
Virtualizatsiya
Energiya samaradorligini oshirish haqida gap ketganda, virtualizatsiya bir qator muhim afzalliklarga ega. Birinchidan, mavjud xizmatlarni kamroq apparat serverlarida birlashtirish apparat ta'minotini tejash imkonini beradi, bu esa sovutish, quvvat va joy xarajatlarini kamaytirishni anglatadi. Ikkinchidan, virtualizatsiya apparat resurslaridan foydalanishni optimallashtirish va moslashuvchanlik imkonini beradi ish jarayonida virtual kuch.
NRDC va Anthesis qo'shma uchrashuv o'tkazdi va 3100 ta serverni 150 ta virtual xostga almashtirish orqali energiya xarajatlarini yiliga 2,1 million dollarga kamaytirish mumkinligini aniqladi. Qiziqish ob'ekti bo'lgan tashkilot uskunalarga texnik xizmat ko'rsatish va sotib olishdan tejab qoldi, tizim ma'murlari xodimlarini qisqartirdi, har qanday muammo yuzaga kelganda ma'lumotlarni qayta tiklash kafolatini oldi va boshqa ma'lumotlar markazini qurish zaruratidan xalos bo'ldi.
Natijalarga ko'ra Gartner, 2016-yilda ko‘plab kompaniyalarning virtualizatsiya darajasi 75 foizdan oshadi, bozorning o‘zi esa 5,6 milliard dollarga baholanadi.Biroq, virtualizatsiyaning keng joriy etilishiga ma’lum omillar to‘sqinlik qilmoqda. Asosiy sabablardan biri ma'lumotlar markazlarini yangi operatsion modelga "qayta qurish" qiyinligi bo'lib qolmoqda, chunki buning xarajatlari ko'pincha potentsial foydadan oshadi.
Energiyani boshqarish tizimlari
Bunday tizimlar sovutish tizimining energiya samaradorligini oshirish yoki IT-uskunalarning energiya sarfini kamaytirish imkonini beradi, bu esa oxir-oqibat xarajatlarni minimallashtirishga olib keladi. Bunday holda, maxsus , bu server faoliyatini, energiya sarfini va narxini kuzatib boradi, yukni avtomatik ravishda qayta taqsimlaydi va hatto uskunani o'chiradi.
Energiyani boshqarish dasturiy ta'minotining bir turi ma'lumotlar markazi infratuzilmasini boshqarish (DCIM) tizimlari bo'lib, ular turli xil uskunalarning energiya samaradorligini kuzatish, tahlil qilish va bashorat qilish uchun ishlatiladi. Aksariyat DCIM asboblari IT va boshqa jihozlarning quvvat sarfini bevosita kuzatish uchun ishlatilmaydi, biroq ko‘pgina tizimlar PUE (Power Usage Effectiveness) kalkulyatorlari bilan birga keladi. Intel va Dell DCIM ma'lumotlariga ko'ra, bunday echimlar IT menejerlarining 53%.
Bugungi kunda aksariyat apparatlar energiya tejamkorligi uchun ishlab chiqilgan, ammo apparat sotib olishda umumiy egalik narxiga emas, balki boshlang'ich narxga yoki unumdorlikka ko'proq e'tibor qaratiladi va energiya tejamkor qurilmalar qoladi. . Energiya to'lovlarini kamaytirishdan tashqari, bunday uskunalar atmosferaga CO2 emissiyasi miqdori ham.
Ma'lumotlarni siqish
Shuningdek, ma'lumotlar markazlarining energiya samaradorligini oshirish, masalan, saqlangan ma'lumotlar hajmini kamaytirish uchun kamroq aniq yondashuvlar mavjud. Kamdan-kam ishlatiladigan ma'lumotlarni siqish siqilish va dekompressiya uchun resurslar ham iste'mol qilinishini hisobga olsak ham, energiyani 30% gacha tejash. Ma'lumotlarning takrorlanishi yanada jozibali natijani ko'rsatishi mumkin - 40-50%. Shunisi e'tiborga loyiqki, "sovuq" ma'lumotlar uchun kam quvvatli xotiradan foydalanish ham quvvat sarfini kamaytirishga yordam beradi.
Zombi serverlarini o'chirish
Ma'lumotlar markazlarida energiyaning samarasiz sarflanishiga olib keladigan muammolardan biri bu bo'sh turgan uskunalardir. Mutaxassislar ba'zi kompaniyalar resurslarning kerakli miqdorini real baholay olmaydilar, boshqalari esa kelajakni ko'zlagan holda server sig'imini sotib oladilar. Natijada, serverlarning deyarli 30 foizi ishlamay qolib, yiliga 30 milliard dollar energiya sarflaydi.
Shu bilan birga, tadqiqotga ko'ra, IT menejerlari o'rnatilgan serverlarning 15 dan 30% gacha aniqlang, lekin mumkin bo'lgan oqibatlardan qo'rqib, uskunani o'chirmang. Respondentlarning atigi 14 foizi foydalanilmayotgan serverlar hisobini yuritgan va ularning taxminiy sonini bilishgan.
Ushbu muammoni hal qilishning bir varianti kompaniya faqat amalda foydalanilgan quvvat uchun to'lagan holda to'lov modeli bilan ommaviy bulutlardan foydalanishdir. Ko'pgina kompaniyalar allaqachon ushbu sxemadan foydalanmoqda va Texasning Plano shahridagi Aligned Energy ma'lumotlar markazining egasi, bu mijozlarga yiliga 30 dan 50% gacha tejash imkonini beradi, deb da'vo qilmoqda.
Ma'lumotlar markazi iqlim nazorati
Ma'lumotlar markazining energiya samaradorligi haqida uskuna joylashgan xonaning mikroiqlimi. Sovutish moslamalarining samarali ishlashi uchun ma'lumotlar markazi xonasini tashqi muhitdan izolyatsiya qilish va devor, ship va pol orqali issiqlik o'tkazilishini oldini olish orqali sovuq yo'qotishlarni minimallashtirish kerak. Ajoyib usul bug 'to'sig'i bo'lib, u xonadagi namlik darajasini ham tartibga soladi.
Haddan tashqari yuqori namlik uskunaning ishlashida turli xil xatolarga, aşınma va korroziyaning kuchayishiga olib kelishi mumkin, juda past namlik esa elektrostatik zaryadga olib kelishi mumkin. ma'lumotlar markazi uchun nisbiy namlikning optimal darajasini 40 dan 55% gacha aniqlaydi.
Havo oqimining samarali taqsimlanishi ham energiya sarfini 20-25% tejash imkonini beradi. Uskunalar tokchalarini to'g'ri joylashtirish bunga yordam beradi: ma'lumotlar markazining kompyuter xonalarini "sovuq" va "issiq" koridorlarga bo'lish. Bunday holda, koridorlarning izolyatsiyasini ta'minlash kerak: kerakli joylarda perforatsiyalangan plitalarni o'rnating va havo oqimlarining aralashishiga yo'l qo'ymaslik uchun serverlar qatorlari orasidagi bo'sh panellardan foydalaning.
Bundan tashqari, nafaqat uskunaning joylashishini, balki iqlim tizimining joylashishini ham hisobga olish kerak. Zalni "sovuq" va "issiq" koridorlarga bo'lishda konditsionerlarni issiq havo oqimlariga perpendikulyar qilib, ikkinchisining sovuq havo bilan koridorga kirib borishiga yo'l qo'ymaslik kerak.
Ma'lumotlar markazida issiqlikni samarali boshqarishning bir xil darajada muhim jihati havo oqimiga to'sqinlik qiladigan, statik bosimni pasaytiradigan va AT uskunalarini sovutish samaradorligini pasaytiradigan simlarni joylashtirishdir. Vaziyatni to'g'rilash simi tagliklarini ko'tarilgan taglik ostidan shiftga yaqinlashtirish orqali amalga oshirilishi mumkin.
Tabiiy va suyuq sovutish
Maxsus iqlim nazorati tizimlariga ajoyib alternativ - sovuq mavsumlarda ishlatilishi mumkin bo'lgan tabiiy sovutish. Bugungi kunda texnologiya ob-havo imkon berganda iqtisodchidan foydalanishga o'tish imkonini beradi. Battelle Laboratories tomonidan o'tkazilgan tadqiqotga ko'ra, bepul sovutish ma'lumotlar markazining energiya xarajatlarini 13% ga kamaytiradi.
Ikki xil iqtisodchilar mavjud: faqat quruq havodan foydalanadiganlar va havo etarli darajada sovutilmaganda qo'shimcha sug'orish usullaridan foydalanadilar. Ba'zi tizimlar ko'p darajali sovutish tizimlarini yaratish uchun har xil turdagi iqtisodchilarni birlashtirishi mumkin.
Ammo havo sovutish tizimlari ko'pincha havo oqimlarini aralashtirish yoki olib tashlangan ortiqcha issiqlikdan foydalana olmaslik tufayli samarasiz bo'ladi. Bundan tashqari, bunday tizimlarni o'rnatish ko'pincha havo filtrlari va doimiy monitoring uchun qo'shimcha xarajatlarni talab qiladi.
Ko'pgina mutaxassislar suyuq sovutish o'z vazifasini yaxshiroq bajarishiga ishonishadi. Serverlar uchun suyuq sovutish tizimlarini yaratishga ixtisoslashgan Daniya sotuvchisi Asetek vakili Jon Xemill, Bu suyuqlik issiqlikni saqlash va uzatish nuqtai nazaridan havoga qaraganda taxminan 4 ming marta samaraliroq. Lourens Berkli milliy laboratoriyasi tomonidan Amerika quvvat konversion korporatsiyasi va Silikon vodiysi yetakchilik guruhi bilan hamkorlikda o‘tkazilgan tajriba davomida, , Suyuq sovutish va sovutish minorasidan suv ta'minotidan foydalanish tufayli ba'zi hollarda energiya tejash 50% ga etdi.
Boshqa texnologiyalar
Bugungi kunda rivojlanishi ma'lumotlar markazlarini yanada samaraliroq qilishga yordam beradigan uchta yo'nalish mavjud: ko'p yadroli protsessorlardan foydalanish, integratsiyalashgan sovutish tizimlari va chip darajasida sovutish.
Kompyuter ishlab chiqaruvchilari ko'p yadroli protsessorlar qisqa vaqt ichida ko'proq vazifalarni bajarish orqali server energiya sarfini 40% ga kamaytirishiga ishonishadi. Integratsiyalashgan sovutish tizimining samaradorligiga misol Egenera va Emerson Network Power kompaniyasining CoolFrame yechimidir. U serverlardan chiqadigan issiq havoni oladi, uni sovutadi va xonaga "tashlaydi" va shu bilan asosiy tizimdagi yukni 23% ga kamaytiradi.
Bilan bog'liq chipni sovutish, bu issiqlikni to'g'ridan-to'g'ri serverning issiq nuqtalaridan, masalan, markaziy protsessorlar, grafik ishlov berish bloklari va xotira modullaridan rafning atrof-muhit havosiga yoki kompyuter xonasidan tashqariga o'tkazish imkonini beradi.
Energiya samaradorligini oshirish bugungi kunda haqiqiy tendentsiyaga aylandi, bu ma'lumotlar markazlarini iste'mol qilish hajmini hisobga olgan holda ajablanarli emas: barcha operatsion xarajatlarning 25-40 foizi elektr energiyasi uchun to'lovlarni to'lashdan iborat. Ammo asosiy muammo shundaki, IT uskunalari tomonidan iste'mol qilinadigan har bir kilovatt-soat issiqlikka aylanadi, keyin esa energiyani ko'p talab qiladigan sovutish uskunalari tomonidan chiqariladi. Shu sababli, kelgusi yillarda ma'lumotlar markazlarining energiya sarfini kamaytirish dolzarb bo'lib qolmaydi - ma'lumotlar markazlarining energiya samaradorligini oshirishning tobora ko'proq yangi usullari paydo bo'ladi.
Habré-dagi blogimizdagi boshqa materiallar:
Manba: www.habr.com