Оптимизация энергопотребления в центрах обработки данных требует стратегического планирования. Кристофер Тоцци, технологический аналитик Fixate.IO, рассказывает на портале Data Center Knowledge о проверенных методах, помогающих операторам эффективно снижать расходы на электроэнергию.

В эпоху стремительного роста потребностей дата-центров в электроэнергии их операторы сталкиваются с растущей необходимостью оптимизации энергопотребления. Хорошая новость заключается в том, что существует множество эффективных стратегий оптимизации потребления энергии. Плохая новость заключается в том, что при таком большом количестве жизнеспособных вариантов бывает сложно определить наилучшие методы с учетом ИТ-требований и бюджета конкретного ЦОДа.

В качестве руководства мы предлагаем вашему вниманию пять способов оптимизации энергопотребления в дата-центрах. Все начинается с самого простой — и, во многих случаях, наименее затратной — меры, которую операторы могут предпринять для более эффективного потребления энергии, а затем они могут перейти к более сложным стратегиям, которые, хотя и могут дать больший эффект, также, как правило, требуют и бóльших затрат.

1. Горячие и холодные коридоры

Один из самых простых способов сократить потери энергии в ЦОДе — повысить эффективность воздушного потока, используя схему «горячий/холодный коридор» в серверном зале. Эта стратегия предполагает размещение серверов «спина к спине». Поскольку большинство серверов оснащены вентиляторами в задней части для рассеивания тепла, такая схема концентрирует тепло в «горячих коридорах» внутри серверного зала. Отсюда тепло может отводиться эффективнее, чем если бы системы охлаждения были направлены на весь зал, а не на горячие коридоры.

Схемы «горячий/холодный коридор» обходятся ЦОДам бесплатно, поскольку не требуют дополнительного оборудования и не занимают больше места. Тем не менее, они могут повысить энергоэффективность на величину до 35%.

2. Консолидация серверов

Как правило, меньшее количество серверов означает меньшее потребление энергии. Это верно даже при условии, что общая вычислительная мощность группы серверов остается прежней: один мощный сервер с вдвое большей производительностью, чем два менее производительных сервера, будет потреблять меньше электроэнергии, чем два сервера по отдельности. Консолидация серверов может помочь оптимизировать энергопотребление в ЦОДе. Перенося рабочие нагрузки с малоиспользуемых серверов на другие, дата-центры могут поддерживать тот же общий объем рабочих нагрузок, размещая меньше серверов.

Консолидация серверов обходится недорого, поскольку не требует покупки нового оборудования, хотя могут возникнуть затраты, связанные с рабочим временем, необходимым для миграции рабочих нагрузок. Операторы просто более эффективно используют имеющиеся серверы. Более того, консолидация серверов может даже приносить доход, если позволяет организации распродавать ненужные серверы.

3. Мониторинг энергопотребления

Чем больше вы знаете о том, как именно используется электроэнергия в ЦОДе, тем проще оптимизировать ее эффективность.

Инструменты мониторинга и учета энергопотребления помогают операторам дата-центров выявлять серверы, потребляющие больше энергии, чем следовало бы, и принимать меры по повышению их эффективности. Кроме того, мониторинг энергопотребления может дать представление о надежности энергетической инфраструктуры ЦОДа и помочь выявить риски, например, перегрузки электросети.

Внедрение решений для мониторинга и учета энергопотребления сопряжено с определенными расходами, но они не слишком высоки. Инструменты DCIM часто включают в себя функции мониторинга энергопотребления, которые используют ПО для отслеживания энергопотребления, а аппаратные устройства (которые обеспечивают более точный и детальный мониторинг, чем программные решения) доступны всего за малую часть от того, сколько типичный ЦОД платит в год по счетам за электроэнергию.

4. Прямое охлаждение чипов

Системы охлаждения, как правило, являются одними из самых энергоемких компонентов дата-центра. Именно поэтому инвестиции в более эффективные технологии охлаждения, такие как прямое охлаждение чипов (direct-to-chip cooling, D2C), могут помочь оптимизировать энергопотребление.

D2C предполагает непосредственный контакт охлаждающей жидкости с частями ИТ-оборудования, которые генерируют наибольшее количество тепла. Система является высокоэффективной, поскольку она может отводить тепло непосредственно от источника, а не охлаждать большую область окружающей среды.

Недостатком D2C является его высокая стоимость: она начинается от 5000 долл. за серверную стойку. Тем не менее, такая система может сэкономить значительную сумму в долгосрочной перспективе за счет снижения счетов за электроэнергию.

5. Иммерсионное охлаждение

Для операторов ЦОДов, стремящихся к максимальной оптимизации энергоэффективности, иммерсионное охлаждение является логичным выбором. Такие системы погружают серверы в непроводящую жидкость, что является еще более эффективным способом отвода тепла, чем D2C.

Однако иммерсионное охлаждение обходится еще дороже, чем D2C. Одно исследование показало, что стоимость установки иммерсионного охлаждения на стойку составляет около 26 500 долл. Но, опять же, долгосрочная экономия электроэнергии может оправдать первоначальные инвестиции.

Как оптимизировать энергопотребление в вашем дата-центре

Описанные выше стратегии оптимизации энергопотребления предлагают операторам ЦОДов четкую стратегию от быстрых результатов до преобразующих инвестиций. Начав с бесплатных решений, таких как конфигурации с «горячим» и «холодным» коридорами и консолидация серверов, организации могут добиться немедленной экономии энергии, одновременно создавая импульс для более масштабных инициатив. Ключ к успешной оптимизации энергопотребления — поэтапный подход, соответствующий вашему бюджету и эксплуатационным требованиям. Начните с простых стратегий, чтобы заложить базовые улучшения, а затем постепенно инвестируйте в более сложные решения, такие как прямое охлаждение чипов или иммерсионное охлаждение, по мере того, как экономия энергии будет оправдывать затраты. Комбинируя несколько методов оптимизации энергопотребления, дата-центры могут добиться значительного снижения энергопотребления, сохраняя при этом пиковую производительность и надежность.