Зеленый дата-центр

Зеленый центр обработки данных или устойчивый центр обработки данных — это сервисный объект, в котором используются энергоэффективные технологии. Они не содержат устаревших систем (например, неактивных или недостаточно используемых серверов) и используют преимущества новых, более эффективных технологий.

С экспоненциальным ростом использования Интернета энергопотребление в центрах обработки данных значительно возросло. В результате воздействия на окружающую среду, повышения осведомленности общественности, более высокой стоимости энергии и законодательных мер на компании оказывается повышенное давление с целью соблюдения зеленой политики . По этим причинам создание устойчивых центров обработки данных стало важным с экологической и деловой точки зрения. ^[1]

Использование энергии [ править ]

использование высокопроизводительных вычислительных Увеличилось технологий, в результате чего потребление энергии было заменено повышением производительности. По отраслевым оценкам, центры обработки данных потребляют от трех до пяти процентов мировой энергии. ^[2] Согласно опросу AFCOM о состоянии центров обработки данных, 70 процентов поставщиков центров обработки данных указали, что плотность мощности на стойку значительно увеличилась с 2013 года. Менеджеры были вынуждены искать новые способы обеспечения своих центров обработки данных возобновляемыми источниками энергии, такими как гидроэлектростанции. , ^[3] солнечная, геотермальная и ветровая. Были разработаны более эффективные технологии для снижения энергопотребления центров обработки данных. ^[4]

Метрики [ править ]

Для измерения энергоэффективности в центрах обработки данных было разработано несколько показателей. Эффективность использования энергии (PUE) и эффективность использования углерода (CUE) — это два часто используемых показателя, созданные Green Grid (TGG), глобальным консорциумом, занимающимся повышением энергоэффективности в центрах обработки данных.

Эффективность использования энергии [ править ]

PUE был изобретен в 2007 году и предложил новые рекомендации по измерению энергопотребления в центрах обработки данных.

\mathrm {PUE} ={{\mbox{Total Facility Power}} \over {\mbox{IT Equipment Power}}}

Этот коэффициент показывает, сколько дополнительной энергии необходимо центру обработки данных для обслуживания ИТ-оборудования на каждый ватт, подаваемый оборудованию. Наилучшее значение PUE, которое может иметь центр обработки данных, равно 1: идеальная ситуация без дополнительного потребления энергии. Когда PUE был введен, исследования показали, что средний PUE по отрасли составлял от 2,5 до 3. В более поздних исследованиях средний PUE упал примерно до 1,7 при использовании этой структуры. PUE положил начало переходу индустрии центров обработки данных в сторону энергоэффективности. ^[5]

ПУЭ	1.2	1.5	2	2.5	3
Уровень эффективности ^[6]	Очень эффективный	Эффективный	Средний	Неэффективный	Очень неэффективно

Хотя PUE является наиболее часто используемым показателем в центрах обработки данных для измерения энергоэффективности, его надежность все еще обсуждается; ^[7]^[8]

углерода использования Эффективность

Эффективность использования углерода (CUE) — еще один показатель, используемый для измерения энергопотребления и устойчивости в центрах обработки данных. Он рассчитывается по следующей формуле: ^[9]

\mathrm {CUE} ={\frac {Total{\rm {{CO_{2}}EmissionsCaused}}}{ITEquipmentPower}}

Другой способ выразить эту формулу — это произведение коэффициента выбросов углекислого газа (CEF) и PUE, где CEF — это кг ${\ce {CO2}}$ произведено на каждый киловатт-час электроэнергии:

\mathrm {CUE} ={\frac {\rm {{CO_{2}}emitted(kg{\rm {{CO_{2}}eq)}}}}{unitofenergy(kWh)}}

×

{\frac {TotalFacilityPower}{ITEquipmentPower}}

воды Эффективность использования

Эффективность использования воды (WUE) — это показатель устойчивости, созданный The Green Grid в 2011 году с целью измерения количества воды, используемой центрами обработки данных для охлаждения своих ИТ-активов. ^[10]^[11]

Чтобы рассчитать простой ЭЭП, менеджер центра обработки данных делит годовое потребление воды на объекте в литрах на потребление энергии ИТ-оборудованием в киловатт-часах (кВтч). Использование воды включает воду, используемую для охлаждения, регулирования влажности и производства электроэнергии на месте. ^[12] Более сложные расчеты ЭЭП доступны на веб-сайте The Green Grid .

Сертификаты [ править ]

Центры обработки данных в США могут подать заявку на сертификацию «зеленых» центров обработки данных. Наиболее широко используемой системой рейтинга экологически чистых зданий является « Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании » (LEED). Разработанный Советом по экологическому строительству США , он доступен в нескольких категориях. В зависимости от рейтинга дата-центры могут получить серебряный, золотой или платиновый сертификат. Платиновый сертификат получают центры обработки данных с самым высоким уровнем экологически ответственного строительства и эффективного использования ресурсов. ^[13]

Центры обработки данных также могут быть сертифицированы в рамках Национальной информационной программы по энергоэффективности центров обработки данных Energy Star , которая является частью инициативы Агентства по охране окружающей среды США и Министерства энергетики США. Программа сертифицирует здания и потребительские товары на предмет энергоэффективности. Сертификат Energy Star могут получить только центры обработки данных, входящие в 25 процентов лучших по энергоэффективности. ^[14]

Технологии [ править ]

Некоторые технологии повышают эффективность и снижают энергопотребление в центрах обработки данных.

Маломощные серверы [ править ]

Внешний вид синего тягача-прицепа — Модульный центр обработки данных IBM

Серверы с низким энергопотреблением более энергоэффективны, чем обычные серверы в центрах обработки данных. Они используют технологию вычислений на смартфонах, которая пытается сбалансировать производительность и энергопотребление. Первые серверы с низким энергопотреблением были представлены в 2012 году крупными ИТ-провайдерами, такими как Dell и Hewlett-Packard . При правильном использовании серверы с низким энергопотреблением могут быть намного более эффективными, чем обычные серверы. Они могут оказать существенное влияние на эффективность центров обработки данных, снижая энергопотребление и эксплуатационные расходы на холодильные установки. ^[15]

Модульные дата-центры [ править ]

Модульный центр обработки данных — это портативный центр обработки данных, который можно разместить в любом месте, где требуется емкость данных. По сравнению с традиционными центрами обработки данных они предназначены для быстрого развертывания, энергоэффективности и высокой плотности. Эти готовые дата-центры в коробке стали очень популярны. Модульный центр обработки данных HP EcoPod поддерживает более 4000 центров обработки данных с рейтингом PUE 1,05 дюйма и естественным охлаждением. ^[15]

Свободное воздушное охлаждение [ править ]

В системах естественного воздушного охлаждения используется внешний ветер вместо традиционных кондиционеров в компьютерных залах центров обработки данных (CRAC). ^[16] Хотя наружный воздух по-прежнему необходимо фильтровать и увлажнять, для охлаждения центра обработки данных с помощью этого метода требуется гораздо меньше энергии. Температура наружного воздуха здесь является проблемой, и расположение центра обработки данных играет решающую роль в этой технологии. ^[17]

Сдерживание горячего и холодного коридора [ править ]

В этом методе ряды стоек выравниваются задними сторонами серверов друг к другу; проходы закрыты, чтобы захватывать воздух. При изоляции горячего коридора тепло, вырабатываемое серверами, перекачивается в охлаждающие устройства. При изоляции холодных коридоров холодный воздух подается в закрытые коридоры. Оба метода локализации более эффективны, чем традиционные технологии охлаждения, и могут помочь снизить потребление энергии (и его влияние). Хотя это может быть сложнее реализовать, изоляция «горячих» коридоров более эффективна, чем изоляция «холодных коридоров». ^[18]^[19]

тепла отходящего Повторное использование

Центры обработки данных используют электроэнергию, выделяя более 98 процентов этой электроэнергии в виде тепла. Отходящее тепло можно активно использовать повторно, и центр обработки данных становится замкнутой системой отопления без отходов. Примеры включают в себя:

Центр обработки данных IBM Reusing Data Center в Швейцарии, где жара нагревает местный бассейн
В Финляндии дата-центры «Яндекс» и «Академика» заменяют тепло, используемое 500-1000 домов, на энергию дата-центров.
Amazon повторно использовала тепло из близлежащего центра обработки данных для биосферного проекта в Сиэтле. ^[20]

Ультразвуковое увлажнение [ править ]

Некоторая влажность необходима для эффективной работы центров обработки данных и предотвращения повреждения устройств и серверов. Ультразвуковое увлажнение использует ультразвук для создания влаги, используя на 90 процентов меньше энергии, чем традиционные методы, такие как паровые увлажнители сопротивления. ^[21]

Испарительное охлаждение [ править ]

Испарительное охлаждение уменьшает тепло за счет испарения воды. Используются два основных метода: испарительные подушки и системы распыления под высоким давлением. При использовании испарительных подушек (более популярный метод) воздух протягивается через подушки, в результате чего вода испаряется и охлаждается воздух. Другой метод, системы распыления под высоким давлением, требует большей площади и потребляет больше энергии с помощью насосов. Испарительное охлаждение зависит от географического положения и сезона, поскольку оба фактора влияют на уровень влажности воздуха. По сравнению с традиционными механическими системами охлаждения, испарительное охлаждение обычно потребляет значительно меньше электроэнергии. ^[22]

Центры обработки данных постоянного тока [ править ]

Центры обработки данных постоянного тока — это центры обработки данных, которые производят постоянный ток на месте с помощью солнечных батарей и хранят электроэнергию на месте в аккумуляторной электростанции . Компьютеры работают на постоянном токе, и необходимость инвертировать переменный ток из сети будет устранена. Центр обработки данных по-прежнему может использовать мощность переменного тока в качестве резервного решения для сети. Центры обработки данных постоянного тока могут быть на 10 % более эффективными и использовать меньше места для инвертирования компонентов. ^[23]^[24]

в зеленый центр обработки данных Инвестиции

Согласно новому исследованию Arizton Advisory & Intelligence , общий объем инвестиций в рынок «зеленых» центров обработки данных по всему миру в 2021 году составит $35,58 млрд. Ожидается, что среднегодовой темп инвестиций составит 7,6%. ^[25]

Ссылки [ править ]

^ «Устойчивые дата-центры: 5 ключевых вопросов» .
^ «Центр обработки данных Focus Green» (PDF) . docs.media.bitpipe.com .
^ «Центр обработки данных гидроэнергетики в Швейцарии» . datacenterlight.ch/en-us/cms/гидроэнергия/ .
^ Inc., Advanced Solutions International. «Дом АФКОМ» . www.afcom.com . {{cite web}}: |last= имеет общее имя ( справка )
^ «Анализ показателей производительности для эффективности центра обработки данных – следует ли по-прежнему использовать PUE эффективности использования энергии в качестве основного показателя? (Часть 1): REHVA» . www.rehva.eu .
^ «Калькулятор ПУЭ – 42У» .
^ «Эффективность использования зеленой энергии — GPUE» . 7 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. . Проверено 1 июля 2018 года .
^ «Измеряете ли вы свои экологические ключевые показатели эффективности, такие как эффективность использования энергии (PUE) = охлаждение + мощность + освещение + ИТ/ИТ – Anaeko» . 13 мая 2013 г.
^ «Рекомендации по официальному документу» (PDF) . tmp2014.airatwork.com . Архивировано из оригинала (PDF) 3 сентября 2018 г. Проверено 1 июля 2018 г.
^ «Green Grid 'WP # 35-Эффективность использования воды (WUE ™): показатель устойчивости центра обработки данных Green Grid», получено 4 сентября 2015 г.
^ DataCenterKnowledge.com, Использование воды в центрах обработки данных выходит на первый план, получено 4 сентября 2015 г.
^ searchdatacenter.techtarget.com, Энергоэффективность центров обработки данных, получено 16 сентября 2015 г.
^ «Что такое сертификация LEED для центров обработки данных? — Центры обработки данных Lifeline» . 23 октября 2014 г.
^ «Сертификация Energy Star» . datacenterknowledge.com. 27 августа 2012 года . Проверено 1 сентября 2018 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Лучшие технологии, которые сделают ваш центр обработки данных экологичным» .
^ «Свободное воздушное охлаждение – использование естественного охлаждения в дата-центре» .
^ «Белые книги» . www.stulz.de .
^ «Влияние изоляции горячих и холодных коридоров на температуру и эффективность центра обработки данных» (PDF) . Проверено 4 сентября 2018 г.
^ «Мыслите изнутри и реализуйте сдерживание для энергосбережения» . www.greenhousedata.com .
^ «Как разумно повторно использовать отходящее тепло центров обработки данных» . 10 мая 2016 г.
^ «Информационный бюллетень» (PDF) . www.energystar.gov .
^ «Насколько бесплатно испарительное охлаждение в центрах обработки данных» . www.greenhousedata.com . Архивировано из оригинала 3 сентября 2018 г. Проверено 1 июля 2018 г.
^ https://www.datacenterdynamics.com/en/opinions/could-dc-win-the-new-data-center-war-of-the-currents/
^ «Энергия постоянного тока (DC) | Центр экспертизы энергоэффективности в центрах обработки данных» .
^ «Рынок зеленых центров обработки данных, размер, мировой отраслевой отчет 2027» .

[1] «Устойчивые дата-центры: 5 ключевых вопросов» .

[2] «Центр обработки данных Focus Green» (PDF) . docs.media.bitpipe.com .

[3] «Центр обработки данных гидроэнергетики в Швейцарии» . datacenterlight.ch/en-us/cms/гидроэнергия/ .

[4] Inc., Advanced Solutions International. «Дом АФКОМ» . www.afcom.com . {{cite web}}: |last= имеет общее имя ( справка )

[5] «Анализ показателей производительности для эффективности центра обработки данных – следует ли по-прежнему использовать PUE эффективности использования энергии в качестве основного показателя? (Часть 1): REHVA» . www.rehva.eu .

[6] «Калькулятор ПУЭ – 42У» .

[7] «Эффективность использования зеленой энергии — GPUE» . 7 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. . Проверено 1 июля 2018 года .

[8] «Измеряете ли вы свои экологические ключевые показатели эффективности, такие как эффективность использования энергии (PUE) = охлаждение + мощность + освещение + ИТ/ИТ – Anaeko» . 13 мая 2013 г.

[9] «Рекомендации по официальному документу» (PDF) . tmp2014.airatwork.com . Архивировано из оригинала (PDF) 3 сентября 2018 г. Проверено 1 июля 2018 г.

[10] «Green Grid 'WP # 35-Эффективность использования воды (WUE ™): показатель устойчивости центра обработки данных Green Grid», получено 4 сентября 2015 г.

[11] DataCenterKnowledge.com, Использование воды в центрах обработки данных выходит на первый план, получено 4 сентября 2015 г.

[12] searchdatacenter.techtarget.com, Энергоэффективность центров обработки данных, получено 16 сентября 2015 г.

[13] «Что такое сертификация LEED для центров обработки данных? — Центры обработки данных Lifeline» . 23 октября 2014 г.

[14] «Сертификация Energy Star» . datacenterknowledge.com. 27 августа 2012 года . Проверено 1 сентября 2018 г.

[computerweekly.com-15] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Лучшие технологии, которые сделают ваш центр обработки данных экологичным» .

[16] «Свободное воздушное охлаждение – использование естественного охлаждения в дата-центре» .

[17] «Белые книги» . www.stulz.de .

[18] «Влияние изоляции горячих и холодных коридоров на температуру и эффективность центра обработки данных» (PDF) . Проверено 4 сентября 2018 г.

[19] «Мыслите изнутри и реализуйте сдерживание для энергосбережения» . www.greenhousedata.com .

[20] «Как разумно повторно использовать отходящее тепло центров обработки данных» . 10 мая 2016 г.

[21] «Информационный бюллетень» (PDF) . www.energystar.gov .

[22] «Насколько бесплатно испарительное охлаждение в центрах обработки данных» . www.greenhousedata.com . Архивировано из оригинала 3 сентября 2018 г. Проверено 1 июля 2018 г.

[23] ttps://www.datacenterdynamics.com/en/opinions/could-dc-win-the-new-data-center-war-of-the-currents/

[24] «Энергия постоянного тока (DC) | Центр экспертизы энергоэффективности в центрах обработки данных» .

[25] «Рынок зеленых центров обработки данных, размер, мировой отраслевой отчет 2027» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]