Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

В последние годы, термин «зеленые технологии» активно пропогандируется на западе. Не обошло это стороной и рынок дата-центров. Уже ряд компаний построили «зеленые ЦОД». Возрастающее потребление электроэнергии и кризис в энергетической сфере ряда государств, постоянное удорожание электрической энергии заставляют производителей выпускать все менее и менее энергозатратную продукцию, а также искать различные пути снижения затрат на электроэнергию.

     Используя словосочетание «зеленые технологии» не подразумевает переход на экологически чистую энергию, например, такую как энергию солнца или ветра. Термин «зеленый» применяется, как «использование наименее энергозатратного способа в эксплуатации устройств при обеспечении наибольшей их производительности». Именно этот термин и стал общеупотребительным среди специалистов в области центров обработки данных и, кстати, в ИТ отрасли в том числе

    Ведущие производители разнообразной компьютерной техники постоянно наращивают мощность компьютерной периферии и различных девайсов для того, чтобы эта техника могла использовать самое новое ПО, игры и различные программы.

     В то же время, производители программного обеспечения, операционных систем, игр и образовательных программ на CD также требуют все более и более мощных вычислительных ресурсов для эксплуатации ПО, а также использования последних моделей процессоров в компьютерах и серверах. Гонка производителей ПО и производителей компьютерной техники идет постоянно, увеличивая затраты на электроэнергию.

     Как утверждают аналитики, в последние годы, на одну единицу вычислительной площади энергопотребление увеличилось более чем в 10 раз. И расходы на потребление все возрастают и возрастают!

     Большое количество энергии тратиться и на охлаждение серверов и различных инженерных систем.

     По подсчетам специалистов КПД ЦОД не превышает 30%. Разумеется, что в существующем финансовом кризисе, бизнесмены стремятся как можно скорее получить прибыль от внедрения ЦОД, что далеко не всегда совпадает с целями снижения потребления электрической энергии.

     Так, для обеспечения высокого КПД и низкого потребления электроэнергии в датацентре, необходимо приобретать сервера с низким уровнем энергопотребления. Необходимо устанавливать и новые системы охлаждения с более экономным режимом потребления энергии.

     Кроме того, желательно покупать и источники бесперебойного питания (ИБП) с высоким КПД. Одним словом, комплексный подход предполагает внедрение максимально энергосберегающих технологий, во все устройства, которые связаны с сервером.

     Ведущие производители микропроцессоров Intel и AMD постоянно увеличивают выпуск своих энергосберегающих микропроцессоров.

     Так, внедрение новых технологий снижения тактовой частоты процессоров позволяет значительно сэкономить электроэнергию. Кроме того, автоматическое отключение тех периферийных устройств, которые не задействованы во время работы процессора, также ведет к большой экономии электричества.

     При хранении информации в больших серверах, часто происходит дублирование одной информации на различные дисковые массивы. Это весьма энергозатратная операция, которая приводит к большому расходу электричества.      Именно поэтому, для большей энергосохранности, желательно использовать такой метод сохранения информации, как дедупликация. Дедупликация значительно сокращает расход энергии, одновременно осуществляя качественное дублирование большого количества информации на Вашем сервере.

     Технологию снижения потребления электроэнергии применяют в своих разработках, такие ведущие компании по производству компьютерного оборудования, как HP Blade System, IBM Blade Center, SUN Blade, ESC Blade, а также и многие другие ведущие компании.

     Кроме обычного воздушного охлаждения, используется водяное охлаждение сервера, которое позволяет уменьшить энергопотребление. Эта технология в несколько раз сокращает потребление электроэнергии по сравнению с воздушным охлаждением. Однако, сложность в проектировании, установке и эксплуатации позволяет использовать систему водяного охлаждения не во всех случаях.

     Настоящей находкой является технология HP Dynamic Smart Cooling (DSC). Эта технология сводится к применению специальных температурных датчиков, которые производят диагностику и передачу информации о регулировании системы кондиционирования.

    Технология DSC подходит для решения задачи сокращения электроэнергии в сервере. Динамическое регулирование скорости воздушного потока позволяет многократно увеличить эффективность обдува. Конечно, технология DSC не единственная технология, которая позволяет снизить энергозатраты у сервера.

     Корпорация IBM предложила своим пользователям набор из серверных блоков питания (IBM Cool Blue), который оснащен более совершенной системой вентиляции внутри серверной стойки и оборудования Calibrated Vector Cooling.

     Динамическое подключение и отключение систем управления и автоматизации позволяют применять оптимальный уровень производительности данных систем. При этом автоматическое включение и отключение оборудование в заданное время, оснащение таких устройств автотаймерами, позволяет многократно снизить расход энергопотребления и повысить удельный КПД серверов.

     Использование таких технологий, как технологий виртуализации и технологии VMware Distributed Power Management (DPM) способствует консолидации и уменьшению количества серверного оборудования в той или иной организации. Эта технология также позволяет повысить эффективность использования систем хранения данных (СХД).

    Эффективное использование серверного оборудования, и равномерное распределение нагрузки на различные виртуальные машины (с использованием технологии DPM), позволяет не использовать дополнительное серверное оборудование, которое не несет функциональной нагрузки. В случае необходимости в дополнительной мощности работа таких серверных устройств может быть возобновлена.

     Мировой экономический и финансовый кризис, высокая цена на электроэнергию подталкивает владельцев ЦОД задуматься об использовании «зеленых технологий» в дата-центрах. Также необходимо задуматься ИТ специалисатм при проектировании  серверных помещений.