Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

В ИТ-индустрии прошел настоящий «зеленый» бум, и его причины легко понять. Ведь с помощью уменьшения электропотребления компьютерного оборудования компания может уменьшать неблагоприятное воздействие своей деятельности на окружающую среду, и при этом экономить расходы на электроэнергию. Одним из наиболее легких и самых простых методов экономии электроэнергии является выбор и установка систем, сертифицированных по программе Energy Star.

     В данную программу включены серверы корпоративного класса. Хотя положительный эффект от меньшего потребления электроэнергии не подвергается почти никакому сомнению, реальный коэффициент ROI (окупаемость инвестиций) и влияние на прибыли являются весьма неоднозначными.

Информация о программе Energy Star

Energy Star – это программа добровольной аттестации, разработанная 1992 году Американским агентством по защите окружающей среды (EPA) и Департаментом энергетики США (DoE) для «защиты окружающей среды путем использования энергетически эффективных продуктов и технологий». Целью программы Energy Star является «уменьшение выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ, вызванных неэффективным использованием энергии». Агентство EPA использует программу аттестации, которая позволяет потребителям определять соответствующие продукты.

     В связи с небывалым ростом требований к электропотреблению со стороны ЦОД, агентство EPA разработало и выпустило начальную версию спецификации Energy Star Computer Server Specification — Технические требования к серверам. Конечно, для реализации данной инициативы потребуется время, и поэтому сегодня только немногие серверы корпоративного класса имеют сертификаты Energy Star. Однако лидеры отрасли уже сертифицируют свои сервера, например, сертифицированы серверы серии HP ProLiant, Dell PowerEdge и IBM Power 750 Express.

     В настоящее время стандартом, используемым для присвоения серверам категорий Energy Star, является спецификация версии 1.0 (иногда она называется Tier 1 – не путайте ее с Tier I по уровню надежности дата центра). Спецификация Tier 1 была выпущена 15 мая 2009 года, а спецификация Tier 2 вступила в действие 15 октября 2010 года, поэтому теперь производители в состоянии разрабатывать серверы, которые могут быть сертифицированы по программе Energy Star.

     Ниже приведены базовые требования к серверам, претендующим на получение сертификата Energy Star:

• В спецификацию входит таблица требований к энергетически эффективным источникам питания. Энергетическая эффективность источника питания сервера должна быть не менее 82% при полной загрузке сервера.
• В спецификации также установлены предельные значения электропотребления сервера в режиме ожидания. Для серверов, имеющих один энергопитающий ввод, это значение составляет 65 ватт (Вт); для четырехразъемных серверов это значение равно 300 Вт. Сделаны допущения на установку дополнительных компонентов (например, 20 Вт для другого источника питания).
• Производители должны предоставлять «спецификацию по питанию и производительности», включающую подробную информацию об электропотреблении каждого сервера или класса серверов при различных нагрузках.

     В спецификации делаются дополнительные допуски по электропитанию для конфигураций с жесткими дисками, ОЗУ, блоками питания и портами сети Ethernet. Таким образом, и мощный сервер может соответствовать требованиям Energy Star. Тем не менее, обратите внимание на то, что серверы с более чем четырьмя процессорами не были включены в спецификацию Tier 1, как и блейд-серверы, блейд-шасси, сверкомпактные системы хранения данных, сетевое оборудование, отказоустойчивые серверы.

Факторы стоимости и экономия

Проблема Energy Star заключается в том, что трудно определить какую-нибудь реальную экономию. На веб-сайте Energy Star есть ряд заявлений о финансовых выгодах и экологичеких преимуществах программы. В частности, там говорится, что если бы все компьютеры, когда-либо проданные в США, удовлетворяли стандарту Energy Star, экономия на электроэнергии превышала бы 2 миллиарда долларов США в год, а уменьшение выбросов парниковых газов было бы эквивалентно объему парниковых газов, выбрасываемых 3 миллионами транспортных средств. Это кажется впечатляющим, но следует всегда относиться с подозрением к заявлениям, связанным с экономией расходов, и этот случай не является исключением.

     Учитывая огромное число используемых переменных, эту экономию было бы трудно доказать. Но есть возможности, которые позволяют экономить на расходах на электроэнергию, а также скидки энергетических компаний и налоговые льготы.

     Многие энергетические компании предлагают своим клиентам программы, которые стимулируют уменьшение электропотребления. Но это может быть все не так просто, и необходимо будет в этом разобраться. Некоторые промышленные потребители платят единую ставку, основанную на пиковом потреблении электроэнергии, которая гарантируем им получение этой электроэнергии в случае потребности. Это значит, что уменьшение электропотребления никак не повлияет на счета за электроэнергию. В конечном счете, если вы завысите пиковое потребление электроэнергии, то это может поставить компанию в невыгодное положение.

     В США можно зайти на сайт энергетической компании, которая поставляет электроэнергию своим потребилям и получить информацию о налоговых льготах и скидках на электроэнергию при использовании энергетически эффективных решений, в том числе включая использованием продуктов с сертификатом Energy Star. Например, одна местная энергетическая компания может предлагать коммерческим клиентам программу скидок размером до 50% от стоимости офисного оборудования с сертификатом Energy Star.

Оценка коэффициента ROI для Energy Star

А теперь давайте определим коэффициент ROI для компьютеров и периферийных устройств с сертификатами Energy Star. По мнению некоторых специалистов, для расчета ROI требуется доказательство того, что называется «реальной экономией». Если вы, скажем, платите 200 долларов США в месяц за домашнее электропотребление и при покупке ряда бытовых приборов, сертифицированных Energy Star, сумма счета за электроэнергию уменьшается до 150 долларов США в месяц, то 50 долларов это и есть реальной экономия. К сожалению, во многих случаях предполагаемая экономия оказывается незначительной, то есть такой, которая практически не отражается на счетах за электроэнергию, получаемых от энергетических компаний.

     Принцип расчета этой экономии простой – просто умножьте экономию электроэнергии на число устройств. Итак, если новый сервер с сертификатом Energy Star позволяет экономить 10 кВт*ч в месяц, по сравнению со старым сервером, и вы приобретаете 10 новых серверов с сертификатом Energy Star, то ваша экономия составит 100 кВт*ч в месяц. Затем полученное значение надо умножить на стоимость электроэнергии. Сюда следует добавить экономию, полученную за счет скидок местной энергетической компании или/и правительства, предоставляемых ими на приобретение нового оборудования.

     Необходимо учитывать другие факторы, которые уже труднее рассчитать. Например, при уменьшении электропотребления уменьшается тепловыделение, и это в дата центрах уменьшает потребление электроэнергии на кондиционирование и охлаждение серверов. При значении коэффициента PUE = 2 экономия составить столько же на сколько снизиться энергопотребление. То есть если Вы сократите энергопотребление серверами на 100 кВт*ч в месяц, то сократиться на 100 кВт*ч в месяц и потребление инженерной инфраструктуры.

     Как правило, стоимость серверов, сертифицированных Energy Star, не намного больше стоимости обычных серверов, поэтому сумму «капиталовложения» в энергетически эффективный сервер изначально не трудно определить – это разница в ценах на сервера. Есть также расходы, связанные с установкой и соответствующей настройкой нового оборудования, демонтажем или утилизацией старого оборудования и т.п. И эти дополнительные затраты могут уменьшить сумму реальной экономии. Как только вы получите значение экономии, можно будет решить, имеет ли смысл переходить на серверы стандарта Energy Star до следующей модернизации.

     Определение экономии электроэнергии для расчета коэффициента ROI может быть затруднительным при рассмотрении одних только серверов, просто потому что трудно определять и фиксировать электропотребление отдельного сервера. Однако, если рассматривать сервер как составной элемент ЦОД, программа Energy Star предоставляет инструментальные средства для получения количественных данных. Дополнительную информацию можно узнать в разделе 'Enterprise Server and Data Center Energy Efficiency Initiatives' веб-сайта Energy Star. Ознакомьтесь с формой сбора данных по процедуре 'Energy Star Rating Development Process'. Это электронная таблица, которая используется участниками программы для сбора данных по экономии электроэнергии, отправляемых в орган сертификации Energy Star. Ее важность состоит в том, что там дается подробная информация о методах сбора этих данных. С помощью этой таблицы и описанных в ней методов измерения, можно определить экономию электроэнергии в центре обработки данных. Конечно, сюда входит экономия электроэнергии, связанная с другими устройствами, работающими в дата центре а также серверами. Вы можете получить оценочные данные для расчета ROI, а также принятия решения о переходе на ИТ-технологии, получившие сертификат Energy Star.

Обоснование необходимости серверов стандарта Energy Star

В конечном счете, положительный коэффициент ROI для серверов с сертификатом Energy Star будет зависеть от специфики данного бизнеса. Хотя вы не станете модернизировать свои работающие серверы только ради логотипа Energy Star, есть еще экономия и другие преимущества, связанные с использованием оборудования, сертифицированного Energy Star, а также налоговые льготы и выгодные предложения энергетических компаний и производителей оборудования. Также не подвергается сомнению тот факт, что эта продукция действительно экономит электроэнергию. Как говорилось выше, меньшее электропотребление может не привести к уменьшению счета за электроэнергию. Ниже приведены несколько здравых тактических соображений, которые позволят вам извлечь максимум выгоды из перехода на серверы стандарта Energy Star:

• Обратитесь в свою энергетическую компанию, чтобы узнать, позволяет ваш контракт участвовать в программах поощрения меньшего электропотребления. Если нет, то узнайте о возможности заключения другого контракта.
• Не думайте, что вы сохраните мировую экологию, если будете приобретать энергетически эффективные товары. Будьте осторожны с рекламой «зеленых» продуктов и ищите альтернативные подтверждения рекламируемых преимуществ.
• При расчете коэффициента ROI обязательно используйте реальные критерии экономии затрат. Позаботьтесь том, чтобы через два года вы располагали информацией, подтверждающей экономию затрат, которую можно было предоставить своему ИТ-директору.
• Не забывайте учитывать налоговые льготы и скидки в расчеты коэффициента ROI.
• Используйте критерии энергетической эффективности ЦОД, разработанные программой Energy Star, в качестве метода сбора измеримых данных для расчета коэффициента ROI на основе показателей экономии электроэнергии.

     В нашей стране, увы, пока нет налоговых льгот при использовании зеленых технологий, а энергетические компании пока озабочены только тем, как бы срубить побольше денег.