Функционирование современных предприятий зависит от создания собственных центров обработки данных (ЦОД) или аренды вычислительных ресурсов у внешних поставщиков. Однако до последнего времени проектировщики оборудования и системные интеграторы предлагали усовершенствования, не обращая внимания на вопросы энергосбережения. Впечатляющим успехам в области надёжности и ёмкости хранения зачастую не соответствует энергоэффективность предлагаемых решений. Более того, этот разрыв увеличивается с течением времени: по экспертным оценкам, рост затрат на поддержку IT-оборудования составляет приблизительно 6% в год, а на поддержку инженерной инфраструктуры — до 20% ежегодно.

Инженерная инфраструктура: системы электропитания, кондиционирования, освещения, управления и так далее — это главный потребитель энергии и источник углеродных выбросов в любом ЦОД. Например, собственное потребление сервера составляет 340 Вт. Системы освещения и сетевое оборудование добавляют соответственно 15 и 35 Вт, системы электропитания и хранения данных — 75 и 90 Вт, ещё 15 Вт приходится на всяческое вспомогательное оборудование. И мощной дополнительной нагрузкой становится система кондиционирования воздуха — она требует ещё 360 Вт электроэнергии.

Всё вместе даёт потребление 930 Вт электроэнергии, хотя собственно серверу нужно почти в три раза меньше. Не удивительно, что во многих ЦОД инженерная инфраструктура потребляет больше энергии, чем само IT-оборудование: показатель эффективности использования энергии PUE (Power Usage Effectiveness) оказывается больше двух. При этом наибольший вред экологической обстановке наносят углеродные выбросы, происходящие в процессе производства потребляемой электроэнергии.

Пример расчёта годового энергопотребления и углеродных выбросов на одного IT-пользователя (источник: Schneider Electric)

Для оценки эффективности использования углерода используется параметр CUE (Carbon Usage Effectiveness), который рассчитывается как количество выброса углекислого газа, выделяемого при производстве электроэнергии для снабжения всего ЦОД, умноженное на значение PUE. Чем выше его значение, тем ниже экологическая эффективность данного ЦОД.

В 2013 году Европейский Союз собирается ввести налог на выбросы углекислого газа, который затронет и владельцев ЦОД. Вот почему в странах ЕС уже сегодня руководители компаний уделяют повышенное внимание вопросам сокращения потребления электроэнергии. Иными словами, сокращение энергопотребления ЦОД оказывается не менее важной задачей, чем снижение IT-нагрузки. Причём, охлаждение работающей инфраструктуры оказывается крупнейшим источником расходов на поддержку работающей IT-инфраструктуры. Возможный объем экономии энергии за счёт управления эффективностью использования энергии инженерной инфраструктурой весьма значителен: от 10 до 80% в зависимости от уровня зрелости и виртуализации ЦОД.

Компания Dell разработала уникальную технологию Fresh Air, которая гарантирует длительную надёжную работоспособность ЦОД в диапазонах температуры от -5°C до 45°C и при уровне влажности от 5% до 90%. Эти показатели значительно лучше типовых, принятых сегодня производителями IT-оборудования: 10—35°C и при уровне влажности 20—80%. Достигнутые Dell показатели подтверждены независимыми тестами, которые показали устойчивую работу систем при 40°C в течение 900 часов и до 90 часов при 45°C.

Специалисты Dell скомбинировали технологию охлаждения наружным воздухом с технологией испарительного охлаждения. Решение очень простое и эффективное: чиллеры — основные элементы системы естественного охлаждения — используют наружный воздух для предварительного охлаждения воды, используемой для отвода тепла из центра обработки данных. А в некоторых климатических зонах можно вообще обойтись без строительства собственной электроподстанции в составе ЦОД, что даст экономию эксплуатационных затрат на уровне примерно $3 млн на 1 МВт. При этом снижается и вредное воздействие IT-системы на окружающую среду.

Во многих странах мира технология естественного охлаждения Dell Fresh Air достигает максимальной эффективности: на многих территориях температура воздуха не превышает 27°C (это пороговое значение температуры среды, используемой для охлаждения ЦОД) и крайне редко температура воздуха превышает 45°C.

Рисунок температурной карты Азии показывает, что технология естественного охлаждения Dell Fresh Air отлично подходит к климатическим условиям большей части территории России.

Практика показывает, что применение оборудования с поддержкой Dell Fresh Air может принести компании экономию на операционных расходах на IT на уровне $275 тысяч в год в расчёте на 1 МВт потребляемой электроэнергии.

На базе такого решения, например, работает целый модульный центр обработки данных, развёрнутый в Боулдере (штат Колорадо) — он обслуживает картографические сервисы Bing компании Microsoft в глобальном масштабе. Благодаря отсутствию кондиционеров, этот ЦОД весьма невелик по размеру, но обеспечивает глобальный охват сервисами. Коэффициент энергетической эффективности PUE достигает очень низкого значения — 1,03. Теперь компания не только значительно экономит на охлаждении ЦОД и эксплуатационных затратах, но и не теряет, как раньше, деньги во время вынужденных простоев в случае перегрева помещения. Кроме того, снижаются риски потери важных данных.

В целом за счёт улучшенных показателей производительности в расчёте на один ватт, крупные центры обработки данных смогут сэкономить до $1,8 миллиона в год только на электропитании серверов.

Технология оптимизации потребления электроэнергии Dell Fresh Air встроена в серверы Dell PowerEdge 12 поколения и интегрирована в системы хранения данных и сетевые коммутаторы. Функции управления входят в состав встроенных средств управления серверами новейшего поколения Integrated Dell Remote Access Controller 7 (iDRAC7), что даёт возможность управлять развёртыванием, мониторингом и обслуживанием серверных систем при помощи единого инструмента, не требуя специальной установки программных агентов. С помощью специального инструмента OpenManage Power Center администраторы смогут дополнительно оптимизировать энергопотребление на уровне сервера, стойки, ряда стоек и центра обработки данных с одной консоли.

Источник: 3DNews