Журнал о компьютерных сетях и телекоммуникационных технологиях
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК:
    Домой
 
   
АРХИВ ЖУРНАЛА
   

2008: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2007: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2006: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2005: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2004: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2003: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2002: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2001: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2000: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1999: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1998: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1997: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1996: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Rambler's Top100

  

Энергосбережение в ЦОДах

Патрик Маклафлин

В статье анализируются различные сценарии повышения энергосбережения в ЦОДах.

Если кто-нибудь когда-нибудь и шутил по поводу того, что для сдерживания стремительного роста потребляемой центрами обработки данных (ЦОД) электроэнергии потребуется специальный закон Конгресса США, то 20 декабря 2006 г., когда Конгресс принял закон 109–431 «О содействии использованию энергосберегающих компьютерных серверов в Соединенных Штатах» (An Act to Study and Promote the Use of Energy Efficient Computer Servers in the United States), все шутки разом прекратились. Этот краткий по меркам законотворчества закон предписывал Агентству по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency — EPA) проанализировать в рамках программы Energy Star вопрос о быстром росте ЦОДов государственных организаций и частных предприятий и о их энергопотреблении, а затем доложить Конгрессу свои соображения по его снижению.

На проведение исследования и составление отчета агентству EPA выделялось 180 дней. Документ объемом 130 печатных страниц, официально озаглавленный как «Отчет Конгрессу по вопросу энергосбережения в серверных и ЦОДах» (Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency), был выпущен 2 августа 2007 г. (с ним можно ознакомиться по адресу www.energystar.com). В одном из пресс-релизов EPA заявило, что «более широко используя энергосберегающее оборудование и передовой опыт, ЦОДы США способны ежегодно экономить на оплате счетов за электроэнергию до 4 млрд долл.».

Вот некоторые наиболее важные выдержки из отчета EPA:

• В 2006 г. ЦОДы США потребили около 60 млрд кВт.ч электроэнергии, что составило около 1,5% общенационального объема энергопотребления.

• За последние 5 лет потребление электроэнергии серверами и ЦОДами удвоилось, и можно ожидать, что в течение следующих пяти лет оно также удвоится и достигнет уровня 100 млрд кВт.ч (или в денежном выражении примерно 7,4 млрд долл).

• Существующие технологии позволяют снизить энергопотребление серверов приблизительно на 25%, новые же технологии будут способствовать еще большему его снижению.

Три сценария усовершенствования

Детально рассмотрев в своем отчете не только причины роста энергопотребления ЦОДов, но и его последствия, особое внимание EPA уделило потенциальным возможностям энергосбережения. В отчете определены и описаны три сценария повышения уровня энергосбережения в ЦОДах: «улучшение эксплуатации» (improved operation), «использование передового опыта» (best practice) и «внедрение новейших технологий».

Улучшение процедур эксплуатации, по словам экспертов EPA, требует минимума или вообще не требует никаких капитальных вложений. По этому сценарию компании продолжат существующую работу по консолидации серверных ресурсов, отключая при этом неиспользуемые серверы, постепенно внедряя энергосберегающие решения и задействуя функции управления электропитанием на всех поддерживающих их серверах. Предполагается также, что энергопотребление корпоративного оборудования хранения данных будет умеренно снижаться. Эксперты EPA заявляют, что в рамках этого сценария за счет улучшенного управления воздушными потоками можно добиться 30%-ного снижения энергопотребления инфраструктурным оборудованием (системы энергоснабжения и охлаждения) ЦОДов.

Использование передового опыта предусматривает принятие мер, аналогичных тем, что описаны в сценарии «улучшение эксплуатации», но при этом подразумеваются более активная консолидация серверных ресурсов и внедрение энергосберегающих серверов. Кроме того, потребуется установка усовершенствованных трансформаторов и источников бесперебойного питания (ИБП), более экономичных чиллеров, вентиляторов и насосов, использование режима естественного охлаждения. Согласно отчету EPA, реализация всех этих мер позволит сэкономить до 70% потребляемой инфраструктурой электропитания и охлаждения электроэнергии.

Сценарий «внедрение новейших технологий» предполагает не только агрессивную консолидацию серверов и устройств хранения, но и использование функций управления электропитанием на уровне приложений, серверов, сетевого оборудования и устройств хранения данных. Согласно отчету EPA, эти меры вместе с использованием прямого жидкостного охлаждения позволят сэкономить до 80% потребляемой инфраструктурой электропитания и охлаждения электроэнергии.

В своем отчете специалисты EPA подчеркивают, что описанные сценарии энергосбережения не претендуют на полноту, а скорее являются типичными подмножествами стратегий энергосбережения, которыми вполне могут воспользоваться ЦОДы.

Комплексный подход

Ясно, что единого, универсального метода, приняв который менеджеры ЦОДов могли бы повысить уровень энергосбережения всех систем таких сложных объектов, не существует, да и существовать не может. Следует помнить и о том, что при реализации сценариев энергосбережения различные системы ЦОДов будут взаимно влиять друг на друга, а это потребует комплексного подхода.

Концепция рассмотрения ЦОДа как сложной экосистемы, впервые предложенная Робертом Шмидтом из компании IBM, сегодня находит много последователей. «ЦОД состоит из большого числа составляющих, включая само помещение, систему пола (фальшпол или обычный, герметизированный или негерметизированный), кабельные трассы (у потолка или под фальшполом) и т. д., — говорит технический менеджер компании Rittal Херб Вилла. — Добавьте сюда общие системы здания, такие, как освещение, охранная сигнализация, специальные помещения и установленная в них аппаратура. Все эти компоненты и системы влияют на работу друг друга».

Ни одна составляющая ЦОДа не является изолированной, и все они должны работать как единая система. Но для этого единой командой должны трудиться и подразделения, отвечающие за разные подсистемы. «Раньше, когда я приходил к клиенту, обычно меня отправляли в ИТ-отдел, — рассказывает г-н Вилла. — Теперь же все чаще обсуждение проекта начинается беседой с техническим персоналом по обслуживанию зданий — сантехниками, электриками и т. д. Сегодня в проект, связанный с построением и обслуживанием ЦОДа», вовлекаются все больше специали-стов разных подразделений.

Менеджер по разработке решений компании Panduit Марк Нейс рассказывает следующее: «В целом мы имеем в ЦОДе четыре критически важные группы составляющих: инженерная инфраструктура, сетевые компоненты, устройства хранения данных и вычислительные ресурсы. Все они должны взаимодействовать оптимально. Так, например, на уровне помещения система охлаждения поддерживает всю экосистему ЦОДа, но с переходом на более низкий уровень — уровень монтажных стоек и шкафов — требования к охлаждению изменяются разительным образом. Здесь очень важно учитывать направление воздушных потоков: боковое (side-to-side) иди продольное — от передней части стойки к ее задней части (front-to-back)».

По мнению г-на Нейса, определить параметры инфраструктуры электропитания и охлаждения можно, лишь имея точное представление о числе подлежащих развертыванию серверов. Только обладая этой информацией, следует приступать к выбору монтажных шкафов и определению того, как плотно они будут укомплектованы оборудованием.

Разделение холодного и горячего воздушных потоков

Менеджер по технологическому маркетингу компании Chatsworth Products Иан Ситон отмечает следующее: «Если вы проанализируете процесс оптимизации приемов управления охлаждением, то вам станет ясно, что все сводится к как можно более тщательному разделению потоков подаваемого и возвратного воздуха. Именно поэтому и была предложена среда с размещением монтажных шкафов с оборудованием по принципу горячих и холодных проходов, и именно поэтому, с тем чтобы не допустить попадания возвратного воздуха в пространство холодного воздуха, тщательно герметизируют кабельные вводы, устанавливают глухие панели и размещают устройства охлаждения в горячих проходах».

Иан Ситон утверждает, что если обеспечить полную изоляцию между потоками холодного и горячего воздуха, то можно существенно повысить температуру подаваемого системой охлаждения воздуха. Большинство специалистов предпочитают, чтобы температура доставляемого к оборудованию воздуха составляла 20–25 °C. Но, чтобы добиться этого, температура подаваемого воздуха должна лежать в диапазоне 11–13 °C.

Если учесть нагревание воды при прохождении ее по трубопроводу системы охлаждения, то температура поступающей из конденсатора охлажденной воды должна быть приблизительно 4,4 °C. Исключив смешивание холодного и горячего воздуха, можно повысить температуру подаваемого воздуха с 11 до 22 °C, при этом температуру охлажденной воды — поднять до 15,5 °C. Все это позволит сэкономить значительные средства.

Возможно, для того чтобы менеджеры смогли добиться предложенного в представленном Конгрессу США Отчете EPA уровня энергосбережения, необходимо принять и реализовать концепцию «ЦОД как экосистема». И хотя кабельная инфраструктура ЦОДа, включая монтажные стойки и шкафы, может играть в ходе практической реализации этой концепции весьма незначительную роль, экосистемное мышление диктует, чтобы все компоненты ЦОДа рассматривались как взаимно влияющие друг на друга..

  
9 '2008
СОДЕРЖАНИЕ

инфраструктура

• Динамичный рынок монтажных конструктивов

• Энергосбережение в ЦОДах

• Городские сети Wi-Fi: многочисленные провалы и редкие успехи

информационные системы

• Управление производительностью распределенных приложений

• SOA и виртуализация — идеальная пара

• Знакомство с (*)

сети связи

• FTTx: где оптимальное место для «x»

• Мобильность — одно из главных преимуществ IP-телефонии

• Радиоинтерфейс LTE в деталях

кабельные системы

• Кабельные трассы на объектах со свободной планировкой

• Оптимальные приемы инсталляции экранированной кабельной системы

защита данных

• Боритесь с хищением данных


• Калейдоскоп


Реклама:
 Copyright © 1996-2008 ООО "Сети и Системы Связи". вверх