Поектирование экологичной инфраструктуры дата-центра

Наличие сертификата LEED, экологичная инфраструктура являются для центров обработки данных важными преимуществами в конкурентной борьбе и, к тому же, способствуют сокращению расходов. Поэтому сетевые разработчики и исследовательские центры заняты поиском способов повышения экологичности и энергетической эффективности дата-центров. Рассмотрим наиболее важные результаты этих исследований, которые уже можно применять на практике при проектировании инфраструктуры коммуникационных сетей.

Разработаны и уже используются различные способы оптимального использования пространства, сокращения выбросов парниковых газов и улучшения эксплуатации и технического обслуживания. Например, для уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду в центрах обработки данных желательно использовать серверы с сертификатом Energy Star и высокоэффективные устройства распределения электропитания (PDUs).

Важно уделить внимание и физическому уровню, системе передачи данных, обеспечивающей функционирование центров обработки данных. Без правильной организации этого уровня, включающей оптимальную работоспособность, компактность, расширяемость и легкость управления, дата-центр не сможет использовать все возможности современного энергоэффективного оборудования. Поэтому наибольшее внимание уделим проектированию физического уровня и современным технологиям охлаждения, высокоэффективного каблирования, а также архитектуры Интернет сетей. Все эти составляющие стоит учесть для реализации идеальной модели экологически устойчивого дата-центра на практике.

Роль эффективной системы охлаждения в сокращении энергетических расходов

Современное оборудование не только потребляет больше электроэнергии, но и требует более эффективного охлаждения. Сорок процентов всей электроэнергии, потребляемой дата-центром, приходится именно на охлаждение. Как правило, такое охлаждение сопровождается чрезмерным расходом энергии, которая используется шкафными напольными кондиционерами (CRAC) для устранения «горячих» точек.

В большинстве центров обработки данных используется технология «холодных» и «горячих» коридоров для отведения горячего воздуха от вытяжных вентиляторов оборудования. Однако для полного использования этой технологии требуется корпусное оборудование, обеспечивающее разделение потоков горячего и холодного воздуха. Уменьшение смешивания этих воздушных потоков увеличивает разность температур входного и выходного воздуха модулей CRAC, тем самым повышая их энергетическую эффективность.

На данный момент разработаны решения для отведения тепла, которые монтируются поверх оборудования. Они контролируют температуру воздуха и автоматически регулируют скорость вентиляторов для отведения соответствующего объема воздуха через вентиляционные каналы. Системы этого типа в два раза эффективнее стандартных «холодных» и «горячих» коридоров. Кроме того, они позволяют полностью использовать установленную систему охлаждения, более эффективно управляя воздушными потоками.

Также можно использовать следующие дополнительные способы снижения электропотребления в центре обработки данных:

• применение устройств распределения электропитания с функциями удаленного детектирования или мониторинга, позволяющих включать или отключать отдельные выпускные отверстия или группы отверстий. Они также могут применяться для измерения температуры, влажности, скорости воздушного потока, и уровня задымленности.

• проектирование и установка упорядоченной кабельной подсистемы. Кабели не должны касаться стоечного оборудования, не должны быть скручены в жгуты, которые могут препятствовать прохождению воздуха. Упорядоченное распределение кабелей имеет немаловажное значение для повышения эффективности охлаждения и упрощения технического обслуживания.

Новые решения для оптимального использования пространства

Оптимальное использование пространства всегда имело большое значение в обычном дата-центре, а с ростом популярности «зеленых» технологий этот вопрос стал еще более важным. Лишние квадратные метры не только увеличивают расходы на строительство и электроэнергию, но и увеличивают отрицательное воздействие на окружающую среду. В стандарте TIA-942 (Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры центров обработки данных) рекомендуется в целях безопасности размещать помещение для ввода кабелей (ER), которое служит своего рода интерфейсом, обеспечивающим взаимодействие между внешними сетями и поставщиками услуг связи, за пределами дата-центра. А это дополнительные затраты на содержание помещения. Чтобы снизить эти затраты, можно использовать следующие находки. В ER, как собственно и в телекоммуникационных помещениях (TRs), которые служат для взаимодействия ЛВС и внешних сетей, экономия пространства достигается за счет настенных компактных решений для коммутации оптоволоконных и медных кабелей. Многие из этих систем также имеют некоторые эргономические особенности, которые в будущем облегчат их техническое обслуживание, например поворотно-откидные дверцы, четкие маркировки, и наглядная схема кабельной подсистемы, упрощающая ее коммутацию.

Магистральная и горизонтальная подсистемы состоят из электрических коммутаторов, а также соединительных устройств и кроссов, обеспечивающих сотни подключений оборудования и сети хранения данных. В этих подсистемах также используют компактные решения для сокращения занимаемого пространства и упрощения коммутации. Сейчас на рынке представлены следующие компактные решения:

• сверхкомпактные коммутационные панели, которые вмещают 48 портов при высоте стойки 1U (в два раза больше чем стандартные панели);

• угловые коммутационные панели, которые допускают левостороннюю или правостороннюю коммутацию кабелей, тем самым обеспечивая экономию почти трети пространства стойки и устраняя необходимость в горизонтальных кабельных организаторах;

• стоечные системы высокой плотности размещения и вертикальные кабельные организаторы, которые позволяют осуществлять эффективную разводку сотен кабелей.

На рисунке показаны различные зоны дата-центра, в которых применение компактных, высокотехнологичных решений может способствовать экономии пространства, сокращению энергетических расходов и упрощению управления и технического обслуживания.

Эффективное использование пространства также возможно в кабельных каналах, которые служат для взаимодействия разнообразных функциональных зон дата-центра и подключения рабочих станций к телекоммуникационному помещению. Для размещения растущего числа кабелей и подключений в data центрах часто используют оптоволоконные или медные кабельные жгуты с разъемами. Они имеют меньшее сечение, что упрощает их подключение и коммутацию и требует меньше места в лотках. Эти кабели также являются хорошим экологичным решением, так как они требуют меньше упаковочных и расходных материалов и, в то же время, сокращают расходы на установку. Иными словами, они обеспечивают экономию на всех этапах своего производственного цикла, включая доставку и установку.

Также, кабели, снабженные разъемами, можно легко отключать и перемещать в другие места центра обработки данных. Фактически, они являются идеальным воплощением основных принципов экологичности: сокращение, повторное использование, и утилизация.

Высокая производительность как средство удовлетворения текущих и будущих потребностей

Сетевая инфраструктура играет большую роль во взаимодействии пользователей с приложениями, которые необходимы для связи и выполнения важных деловых транзакций. И поэтому в ней следует использовать такие компоненты, производительность, расширяемость и надежность которых могла бы отвечать как сегодняшним требованиям, так и потребностям, которые могут появиться со временем.

Почему высокую производительность связывают с «зелеными» технологиями? Потому что они обеспечивают длительное устойчивое развитие. Сетевые компоненты, которые обеспечивают более высокий уровень производительности и расширяемости, прослужат дольше. Они не только удовлетворяют требования современных систем (таких как 10 Gigabit Ethernet), но и имеют операционный резерв для будущего роста. «Зеленые» технологии подтверждают принцип, верный для большинства капиталовложений: чем новее технология, тем выше окупаемость вложенных средств.

Так, современные высокоэффективные кабельные подсистемы и соединительные устройства позволяют администраторам дата-центров использовать инновационные технологии и методы, которые требуют высокой пропускной способности.

Конвергенция сетей на уровне IP-протокола: перспектива на будущее

В рамках ЛВС и центров обработки данных экологичность подразумевает более продуктивную и эффективную работу всех систем. И для достижения этой цели осталось выполнить последнюю часть задачи, конвергенцию сетей на уровне IP-протокола.

Ethernet и Интернет технологии достигли такого уровня развития, когда по сети можно одновременно передавать видео и информацию, связанную с безопасностью, управлением и администрированием. Если раньше для этого приходилось задействовать множество различных систем, каждая из которых имела свое собственное оборудование и кабельную подсистему, то теперь конвергенция сетей на уровне IP позволяет объединять все эти системы в рамках единой сети с одним и тем же оборудованием и протоколом передачи данных. Такой подход является более эффективным и экологичным, потому что он устраняет массу расходов, связанных с избыточным оборудованием, расходными материалами и рабочей силой.

Хотя сегодня большинству центров обработки данных еще далеко до полной конвергенции сетей, но к этому стоит стремиться. Необходимость в более экологичных и энергетически эффективных дата-центрах очевидна и сейчас самое время об этом подумать.


Поделиться информацией

Вы можете послать эту статью или новость коллеге или знакомому по email со своим комментарием, пригласить обсудить ее. Просто нажмите на иконку конверта --->


Сообщения, вопросы и ответы

Вы можете задать вопрос, написать комментарий, обсудить данную новость или статью.

Ваше сообщение (вопрос, ответ, комментарий)