Ma'lumotlar markazlari sayyoramizning umumiy elektr energiyasining 3-5 foizini iste'mol qiladi, ba'zi mamlakatlarda, masalan, Xitoyda bu ko'rsatkich 7 foizga etadi. Uskunaning uzluksiz ishlashi uchun ma'lumotlar markazlari 24/7 elektr energiyasiga muhtoj. Natijada, ma'lumotlar markazlarining ishlashi atmosferaga issiqxona gazlari chiqindilarini keltirib chiqaradi va tabiatga salbiy ta'sir darajasi bo'yicha ularni havo qatnovi bilan taqqoslash mumkin. Biz ma'lumotlar markazlarining atrof-muhitga qanday ta'sir qilishi, buni o'zgartirish mumkinmi va Rossiyada shunga o'xshash tashabbuslar mavjudligini aniqlash uchun so'nggi tadqiqotlarni to'pladik.
Birinchisiga ko'ra Supermicro kompaniyasining ekologik toza ma'lumotlar markazlari yashil yechimlarni amalga oshirish orqali ularning atrof-muhitga ta'sirini 80% ga kamaytirishi mumkin. Va tejalgan energiya Las-Vegasdagi barcha kazinolarni 37 yil davomida yoritib turishdir. Ammo hozirda dunyodagi ma'lumotlar markazlarining atigi 12 foizini "yashil" deb atash mumkin.
IT sohasining 5000 nafar vakillari o‘rtasida o‘tkazilgan so‘rovnoma asosida. Aniqlanishicha, respondentlarning 86 foizi maʼlumotlar markazlarining atrof-muhitga taʼsiri haqida umuman oʻylamaydilar. Ma'lumotlar markazlari rahbarlarining atigi 15 foizi ijtimoiy mas'uliyat va korxonaning energiya samaradorligini baholash bilan bog'liq. Sanoat asosan energiya samaradorligiga emas, balki operatsion barqarorlikka bog'liq maqsadlarga e'tibor qaratdi. Garchi ikkinchisiga e'tibor qaratish ma'lumotlar markazlari uchun foydali bo'lsa-da: o'rtacha korxona energiya resurslarini 38 million dollargacha tejashi mumkin.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) - ma'lumotlar markazining energiya samaradorligini baholaydigan ko'rsatkich. Ushbu chora 2007 yilda The Green Grid konsorsiumi a'zolari tomonidan ma'qullangan. PUE ma'lumotlar markazi tomonidan iste'mol qilinadigan elektr energiyasining to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlar markazi uskunasi tomonidan iste'mol qilinadigan energiyaga nisbatini aks ettiradi. Shunday qilib, agar ma'lumotlar markazi tarmoqdan 10 MVt quvvat olsa va barcha jihozlar 5 MVt quvvatda "ushlab tursa", PUE indikatori 2 bo'ladi. Agar ko'rsatkichlardagi "bo'shliq" kamaysa va elektr energiyasining katta qismi uskunaga etib borsa. , koeffitsient ideal ko'rsatkichga moyil bo'ladi.
Uptime institutining avgust oyida o'tkazilgan Global ma'lumotlar markazi so'rovi 900 ma'lumotlar markazi operatorlarini o'rganib chiqdi va global o'rtacha PUEni aniqladi. 1,59 da. Umuman olganda, bu ko'rsatkich 2013 yildan beri bu darajada o'zgarib turadi. Taqqoslash uchun, 2013 yilda PUE 1,65, 2018 yilda - 1, 58 yilda - 2019 edi.
PUE turli ma'lumotlar markazlari va geografiyalarini solishtirish uchun etarlicha adolatli bo'lmasa-da, Uptime instituti bunday taqqoslash jadvallarini yaratadi.
Taqqoslashning adolatsizligi ba'zi ma'lumotlar markazlarining yomonroq iqlim sharoitida joylashganligi bilan bog'liq. Shunday qilib, Afrikadagi an'anaviy ma'lumotlar markazini sovutish uchun Shimoliy Evropada joylashgan ma'lumotlar markazidan ko'ra ko'proq elektr energiyasi talab qilinadi.
Lotin Amerikasi, Afrika, Yaqin Sharq va Osiyo-Tinch okeani mintaqasining ayrim qismlarida energiya tejamkor maʼlumotlar markazlari boʻlishi mantiqan toʻgʻri. PUE ko'rsatkichi bo'yicha eng "namunali" Evropa va AQSh va Kanadani birlashtiruvchi mintaqa edi. Aytgancha, ushbu mamlakatlarda respondentlar ko'proq - mos ravishda 95 va 92 ma'lumotlar markazi provayderlari.
Tadqiqotda Rossiya va MDH mamlakatlaridagi maʼlumotlar markazlari ham baholandi. Biroq, so'rovda faqat 9 respondent ishtirok etdi. Mahalliy va "qo'shni" ma'lumotlar markazlarining PUE 1,6 ni tashkil etdi.
PUEni qanday tushirish kerak
Tabiiy sovutish
Shunga ko'ra , ma'lumotlar markazlari tomonidan iste'mol qilinadigan barcha energiyaning taxminan 40% sun'iy sovutish tizimlarining ishlashiga ketadi. Tabiiy sovutishni (erkin sovutish) amalga oshirish xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirishga yordam beradi. Ushbu tizim yordamida tashqi havo filtrlanadi, isitiladi yoki sovutiladi va keyin server xonalariga beriladi. "Egzoz" issiq havo tashqariga chiqariladi yoki agar kerak bo'lsa, kiruvchi oqim bilan qisman aralashtiriladi.
Erkin sovutish holatida iqlim katta ahamiyatga ega. Ma'lumotlar markazi xonasi uchun tashqi havo harorati qanchalik mos bo'lsa, uni kerakli "holatga" etkazish uchun kamroq energiya kerak bo'ladi.
Bundan tashqari, ma'lumotlar markazi suv ombori yaqinida joylashgan bo'lishi mumkin - bu holda, undan olingan suv ma'lumotlar markazini sovutish uchun ishlatilishi mumkin. Aytgancha, Stratistics MRC prognozlariga ko'ra, 2023 yilga kelib suyuq sovutish texnologiyalari bozorining qiymati 4,55 milliard dollarga etadi.Uning turlari orasida immersion sovutish (immersion moyga botirish uskunalari), adiabatik sovutish (bug'lanish texnologiyasiga asoslangan, Facebookda qo'llaniladi) ma'lumotlar markazlari), issiqlik almashinuvi (kerakli haroratdagi sovutish suvi to'g'ridan-to'g'ri jihoz bilan birga tokchaga o'tadi, ortiqcha issiqlikni olib tashlaydi).
Uskunalarni monitoring qilish va o'z vaqtida almashtirish
Ma'lumotlar markazida mavjud quvvatlardan to'g'ri foydalanish ham energiya samaradorligini oshirishga yordam beradi. Allaqachon sotib olingan serverlar mijozning vazifalari uchun ishlashi yoki bo'sh vaqt davomida energiya iste'mol qilmasligi kerak. Nazorat qilishning bir usuli - bu infratuzilmani boshqarish dasturidan foydalanish. Masalan, Data Center Infrastructure Management (DCIM) tizimi. Bunday dasturiy ta'minot serverlardagi yukni avtomatik ravishda qayta taqsimlaydi, foydalanilmagan qurilmalarni o'chiradi va sovutgich fanatlarining tezligi bo'yicha tavsiyalar beradi (yana ortiqcha sovutish uchun energiyani tejash uchun).
Ma'lumotlar markazining energiya samaradorligini oshirishning muhim qismi uskunalarni o'z vaqtida yangilashdir. Eskirgan server ko'pincha yangi avlodga qaraganda unumdorlik va resurslarni iste'mol qilishda past bo'ladi. Shuning uchun, PUEni pasaytirish uchun uskunani iloji boricha tez-tez yangilash tavsiya etiladi - ba'zi kompaniyalar buni har yili qiladilar. Supermicro tadqiqotidan: Optimallashtirilgan apparatni yangilash davrlari elektron chiqindilarni 80% dan koʻproqqa kamaytirishi va maʼlumotlar markazining unumdorligini 15% ga oshirishi mumkin.
Ma'lumotlar markazi ekotizimini bankni buzmasdan optimallashtirish usullari ham mavjud. Misol uchun, siz sovuq havo oqishini oldini olish uchun server kabinetlaridagi bo'shliqlarni yopishingiz, issiq yoki sovuq yo'laklarni izolyatsiya qilishingiz, og'ir yuklangan serverni ma'lumotlar markazining sovuqroq qismiga ko'chirishingiz va hokazo.
Kamroq jismoniy serverlar - ko'proq virtual mashinalar
VMware hisob-kitoblariga ko'ra, virtual serverlarga o'tish ba'zi hollarda quvvat sarfini 80% gacha kamaytirishi mumkin. Bu ko'proq virtual serverlarni kamroq miqdordagi jismoniy mashinalarga joylashtirish apparat ta'minoti, sovutish va quvvat xarajatlarini mantiqiy ravishda kamaytirishi bilan izohlanadi.
NRDC va Anthesis 3 ta serverni 000 ta virtual mashinaga almashtirish elektr energiyasidan 150 million dollar tejashini ko‘rsatdi.
Boshqa narsalar qatorida, virtualizatsiya jarayonda virtual resurslarni (protsessorlar, xotira, saqlash) qayta taqsimlash va ko'paytirish imkonini beradi. Shuning uchun elektr energiyasi faqat ishlamay qolgan uskunaning xarajatlarini hisobga olmaganda, ishlashni ta'minlash uchun sarflanadi.
Albatta, energiya samaradorligini oshirish uchun muqobil energiya manbalarini ham tanlash mumkin. Bunga erishish uchun ba'zi ma'lumotlar markazlari quyosh panellari va shamol generatorlaridan foydalanadi. Biroq, bu juda qimmat loyihalar bo'lib, ularni faqat yirik kompaniyalar ko'tara oladi.
Amalda yashil ranglar
Dunyodagi ma'lumotlar markazlari soni 500 yildagi 000 mingdan 2012 milliondan ortiq. Ularning elektr energiyasi iste'moli ko'rsatkichlari har to'rt yilda ikki baravar ko'paymoqda. Ma'lumot markazlari uchun zarur bo'lgan elektr energiyasini ishlab chiqarish qazib olinadigan yoqilg'ilarning yonishi natijasida yuzaga keladigan uglerod chiqindilari miqdori bilan bevosita bog'liq.
Buyuk Britaniya ochiq universiteti olimlari ma'lumotlar markazlari global CO2 emissiyasining 2 foizini ishlab chiqaradi. Bu dunyodagi eng yirik aviakompaniyalar chiqaradigan miqdorga teng. GreenPeace 2019 yilgi tadqiqotiga ko'ra, Xitoydagi 44 ta ma'lumot markazlarini quvvatlantirish uchun elektr stantsiyalari 2018 yilda atmosferaga 99 million tonna CO₂ chiqargan.
Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft kabi yirik jahon yetakchilari tabiatga salbiy ta'sir uchun javobgarlikni o'z zimmalariga oladilar va "yashil" texnologiyalar yordamida uni kamaytirishga harakat qilishadi. Shunday qilib, Microsoft bosh direktori Satya Nadella kompaniyaning 2030 yilga borib uglerod chiqindilarining salbiy darajasiga erishish, 2050 yilga borib esa kompaniya 1975 yilda tashkil etilganidan beri emissiya oqibatlarini butunlay bartaraf etish niyati haqida gapirdi.
Biroq, bu biznes gigantlari o'z rejalarini amalga oshirish uchun etarli resurslarga ega. Matnda biz bir nechta kamroq ma'lum bo'lgan "yashillashtirish" ma'lumotlar markazlarini eslatib o'tamiz.
Kolossus
Ballengen (Norvegiya) shahrida joylashgan ma'lumotlar markazi o'zini 100% qayta tiklanadigan energiya bilan ta'minlangan ma'lumotlar markazi sifatida ko'rsatadi. Shunday qilib, uskunaning ishlashini ta'minlash uchun suv serverlarni, suv va shamol energiyasi generatorlarini sovutish uchun ishlatiladi. 2027 yilga kelib, ma'lumotlar markazi 1000 MVt elektr quvvatini oshirishni rejalashtirmoqda. Endi Kolos elektr energiyasining 60 foizini tejaydi.
Keyingi avlod ma'lumotlari
Britaniya ma'lumotlar markazi BT Group telekommunikatsiya xoldingi, IBM, Logica va boshqalar kabi kompaniyalarga xizmat ko'rsatadi. 2014 yilda NGD o'zining ideal PUE ko'rsatkichiga erishganini aytdi. Ma'lumotlar markazi tomida joylashgan quyosh panellari tomonidan maksimal energiya samaradorligiga yaqinlashtirildi. Biroq, keyin mutaxassislar biroz utopik natijaga shubha qilishdi.
Shveytsariya Fort-Noks
Ushbu ma'lumotlar markazi o'ziga xos loft loyihasidir. Ma'lumotlar markazi Shveytsariya harbiylari tomonidan yadroviy mojaro sodir bo'lgan taqdirda qurilgan Sovuq urush davridagi eski bunker o'rnida "katta bo'lgan". Ma'lumotlar markazi, aslida, sayyora yuzasida joy egallamasligidan tashqari, sovutish tizimlarida er osti ko'lidagi muzlik suvidan ham foydalanadi. Buning yordamida sovutish tizimining harorati 8 daraja Selsiyda saqlanadi.
Equinix AM3
Amsterdamda joylashgan ma'lumotlar markazi o'z infratuzilmasida Aquifer Thermal Energy Storage sovutish minoralaridan foydalanadi. Ularning salqin havosi issiq koridorlarning haroratini pasaytiradi. Bundan tashqari, ma'lumotlar markazi suyuq sovutish tizimlaridan foydalanadi va isitiladigan chiqindi suv Amsterdam universitetida isitish uchun ishlatiladi.
Rossiyada nima bor
Tadqiqot CNews Rossiyaning eng yirik ma'lumotlar markazlari xizmat ko'rsatuvchi provayderlari orasida raflar sonining ko'payishini aniqladi. 2019-yilda o‘sish 10 foizni tashkil etdi (36,5 mingtagacha), 2020-yilda esa raflar soni yana 20 foizga oshishi mumkin. Ma'lumotlar markazi provayderlari bu yil rekord o'rnatishga va mijozlarga yana 6961 ta raf taqdim etishga va'da berishmoqda.
haqida CNews, ma'lumotlar markazining ishlashini ta'minlash uchun ishlatiladigan echimlar va uskunalarning energiya samaradorligi juda past darajada - 1 Vt foydali quvvat ishlab chiqarishdan tashqari xarajatlarning 50% gacha bo'lgan qismini tashkil qiladi.
Shunga qaramay, Rossiya ma'lumotlar markazlari PUE ko'rsatkichini kamaytirish uchun motivatsiyaga ega. Biroq, ko'plab provayderlar uchun taraqqiyotning haydovchisi atrof-muhit va ijtimoiy mas'uliyat uchun tashvish emas, balki iqtisodiy foyda. Barqaror energiya iste'moli pul talab qiladi.
Davlat darajasida ma'lumotlar markazlarining ishlashiga oid ekologik standartlar yoki "yashil" tashabbuslarni amalga oshiruvchilar uchun hech qanday iqtisodiy rag'batlantirish yo'q. Shuning uchun, Rossiyada bu hali ham ma'lumotlar markazlarining shaxsiy javobgarligi.
Mahalliy ma'lumotlar markazlarida ekologik ongni namoyish qilishning eng keng tarqalgan usullari:
- Uskunalarni sovutishning energiya tejamkor usullariga o'tish (erkin sovutish tizimlari va suyuq sovutish);
- Ma'lumotlar markazlaridan uskunalar va bilvosita chiqindilarni utilizatsiya qilish;
- Atrof-muhitni muhofaza qilish kampaniyalarida ishtirok etish va ekologik loyihalarga sarmoya kiritish orqali ma'lumotlar markazlarining tabiatga salbiy ta'sirini to'ldirish.
Kirill Malevanov, Selectel texnik direktori
Bugungi kunda Selectel ma'lumotlar markazlarining PUE 1,25 (Leningrad viloyatidagi Dubrovka DC) va 1,15-1,20 (Moskvadagi Berzarina-2 DC). Biz nisbatni kuzatib boramiz va sovutish, yoritish va ishning boshqa jihatlari uchun ko'proq energiya tejaydigan echimlardan foydalanishga intilamiz. Zamonaviy serverlar hozir taxminan bir xil energiya iste'mol qiladilar, haddan tashqari kuchga borish va 10 Vt uchun kurashishning ma'nosi yo'q. Biroq, ma'lumotlar markazlarini quvvatlaydigan uskunalar nuqtai nazaridan yondashuv o'zgarmoqda - biz energiya samaradorligi ko'rsatkichlarini ham ko'rib chiqmoqdamiz.
Agar qayta ishlash haqida gapiradigan bo'lsak, Selectel uskunalarni qayta ishlash bilan shug'ullanadigan bir nechta kompaniyalar bilan shartnomalar tuzdi. Nafaqat serverlar, balki boshqa ko'plab narsalar ham hurdaga yuboriladi: uzluksiz quvvat manbalaridan batareyalar, sovutish tizimlaridan etilen glikol. Biz hatto ma'lumotlar markazlarimizga keladigan uskunadan chiqindi qog'oz - qadoqlash materiallarini yig'amiz va qayta ishlaymiz.
Selestel oldinga bordi va "Green Selectel" dasturini ishga tushirdi. Endi kompaniya ma'lumotlar markazlarida ishlaydigan har bir server uchun har yili bitta daraxt ekadi. Kompaniya o'zining birinchi ommaviy o'rmon ekishini 19 sentyabrda - Moskva va Leningrad viloyatlarida amalga oshirdi. Kelajakda yiliga 20 000 200 litrgacha kislorod ishlab chiqarish imkoniyatiga ega bo‘lgan jami 000 ming tup daraxt ekildi. Aktsiyalar shu bilan tugamaydi, yil davomida “yashil” tashabbuslarni amalga oshirish rejalashtirilgan. Saytda yangi aktsiyalar haqida bilib olishingiz mumkin va .
Manba: www.habr.com