از اواسط دهه 2000، رایانش ابری، صنعت مراکز داده را متحول کرده است. علاوه بر ارائه مزایایی مانند صرفه جویی در هزینه، امنیت، تحرک و مقیاس پذیری، انتظار می‌رفت محاسبات ابری نسبت به سایر روش‌های ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها، سازگارتر با محیط زیست باشد. اپراتورهای ابری با کارایی بالا می‌توانند ردپای کربن در مرکز داده سبز را کاهش دهند.
استفاده گسترده از خدمات ابری منجر به افزایش تقاضا برای مراکز داده بزرگ‌تر در سراسر جهان شده است. همراه با رشد انفجاری داده‌ها، تقاضا برای ارائه خدمات ابری عمومی باعث رشد ارائه دهندگان خدمات ابری مانند (AWS, Google, Alibaba) شده است.
تنظیم‌کننده‌های صنعت خدمات ابری اهدافی را برای رسیدن به ردپای کربن صفر تا سال 2030 تعیین کرده‌اند. بر اساس گزارش‌ها، صنعت مرکز داده به طور کلی سالانه تقریباً 150 میلیارد کیلووات بر ساعت برق مصرف می‌کند که حدود 3 درصد از مصرف برق جهان را تشکیل می‌دهد. به این ترتیب، مراکز داده باید تا حد امکان کارآمد و پایدار عمل کنند تا هرگونه آسیب احتمالی به محیط زیست را از بین ببرند.
چند راه برای اطمینان از سبز بودن فعالیت مرکز داده عبارتند از:
1- ارتقاء دیتاسنتر به تجهیزات جدید
هر چه تجهیزات، قدیمی‌تر باشد، ممکن است بازده انرژی کمتری نیز داشته باشد. این امر به ویژه برای تجهیزاتی که ممکن است برای همگامی با گسترش و توسعه فعلی فناوری مرکز داده ساخته نشده باشند، صادق است. در مراکز داده قدیمی‌تر که در آن قطعات مکانیکی و الکتریکی هسته‌ای مانند سیستم‌های برق اضطراری (UPS)، سوئیچ‌های انتقال استاتیک (STS) و تابلو برق ساختمان به پایان عمر توصیه‌شده خود نزدیک می‌شوند، این امر برجسته‌تر است.
در حالی که تعمیر و نگهداری منظم می‌تواند عملکرد تجهیزات را بهبود بخشد، با گذشت زمان، اعتماد به تجهیزات کمتر می‌شود و حتی تجهیزات کوچک‌تر و اغلب فراموش شده مانند خازن‌ها و قطع کننده‌های مدار نیاز به جایگزینی خواهند داشت. گاهی بروزرسانی تجهیزات، برای صرفه جویی در هزینه توسط مدیران منع می‌شود؛ اما باید دانست که در نهایت، تجهیزات مدرن باعث صرفه جویی مالی خواهند شد.
2- جریان هوای بای پس را به حداقل برسانید
یکی دیگر از مواردی که در مرکز داده انرژی زیادی مصرف می‌کند، سیستم خنک کننده است. تخمین زده می‌شود که خنک‌سازی مرکز داده سبز تقریباً نیمی از کل انرژی آن را مصرف می‌کند؛ بنابراین بهینه‌سازی جریان هوا برای بهبود بهره‌وری انرژی مهم است.
جریان هوای بای پس هوایی‌ست که بدون حذف گرما به واحد خنک کننده باز می‌گردد. منجر به از دست رفتن ظرفیت خنک کنندگی، هزینه‌های بالاتر و افزایش نقاط داغ می‌شود. بنابراین، جریان هوای بای پس، بازده انرژی سیستم خنک کننده را کاهش می‌دهد.
جریان هوا را می‌توان با پنل‌های خالی مدیریت کرد و دمای ورودی سرور را بهبود داد. این راه حل می‌تواند انرژی تلف شده را کم کند و در نتیجه هزینه‌های انرژی را 1-2٪ کاهش دهد.
راه‌حل دیگر، کاربرد “grommets” در سیستم کف کاذب است. این باکس محافظ کابل، برای قرار دادن و اجرای سیم‌ها و کابل‌ها در زیر سیستم کف کاذب اتاق سرور طراحی شده است و راه حلی برای مسدود شدن جریان هوا ارائه می‌دهد و باعث می‌شود حداکثر فشار در پلنوم طبقه زیرین حفظ شود و در عین حال کابل‌ها به داخل محفظه‌ها وارد شوند.
راه حل دیگر نصب هودهای بهره‌وری بر روی واحدهای CRAC جهت افزایش عرضه هوای گرم‌تر با گسترش واحد پلنوم برگشتی‌ست. این روش می‌تواند دمای راهروی سرد را 1-2 درجه کاهش دهد و میزان انرژی مورد نیاز برای خنک کردن مرکز داده سبز را کاهش دهد.
3- به حالت “Eco Mode” بروید
منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) می‌توانند مقدار قابل توجهی از انرژی را هدر دهند. انتخاب حالت اقتصادی (ECO) درمورد یو پی اس، گزینه ای‌ست که برای به حداقل رساندن تلفات مرتبط با مصرف ناکارآمد انرژی طراحی شده است و شامل عبور برق ورودی به طور مستقیم از UPS است. در این حالت، سرورها با برق شهری کار می کنند اما در صورت قطع برق همچنان محافظت می‌شوند.
متاسفانه، حالت ECO روش بسیار محبوبی برای بهبود بهره‌وری انرژی در نظر مدیران تلقی نمی‌شود؛ زیرا خطرات مرتبط با نویز و سایر مسائل مربوط به برق وجود دارد که می‌تواند مشکلات قابل توجهی در سرور ایجاد کند. چیزی که بسیاری از مدیران مراکز داده نمی‌دانند این است که در حالت ECO، بازده مسیر بای پس 98٪ -99٪ و در مقایسه با راندمان UPS پایه 94٪ -97٪ است. این منجر به کاهش بالقوه 2-3٪ در مصرف انرژی مرکز داده سبز می‌شود.
4- از مجازی سازی سرور استفاده کنید
مجازی سازی سرور یکی از مؤثرترین راه‌ها برای افزایش استفاده از سرور، یکپارچه‌سازی فضا و کاهش مصرف انرژی‌ست؛ زیرا تعداد سرورهای فیزیکی مورد نیاز در مرکز داده سبز را کاهش می‌دهد. با توجه به کاهش تعداد سرورهای مورد استفاده، مصرف انرژی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. همچنین مجازی‌سازی درجه بی‌سابقه‌ای از مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند.
5- بازیافت یا استفاده مجدد از تجهیزات
جدا از سطل بازیافت سنتی برای کاغذ و پلاستیک، مراکز داده نیاز به بازیافت و استفاده مجدد بالقوه از تجهیزات خود، جهت کاهش میزان انتشار غیر ضروری کربن در جو دارند. به عنوان مثال، گوگل از سال 2007 طرح استفاده از تجهیزات مرکز داده سبز خود با تغییر سرورهای قدیمی برای جلوگیری از خرید بیش از 300000 دستگاه جدید اجرا کرد. مطابق این برنامه، اگر Google نتواند برای ماشین‌های قدیمی یا فرسوده کاربرد پیدا کند، تجهیزات را مجدد می‌فروشد تا بتوانند از آنها برای مقاصد دیگر استفاده کنند.
برخی از تجهیزاتی که به راحتی قابل بازیافت هستند؛ عبارتند از ژنراتورها، تابلو برق، سوئیچ‌های انتقال خودکار، کف‌های کاذب، مس، یو پی اس، واحدهای توزیع برق یا پاور ماژول ها (PDUs) و بسیاری دیگر. حتی شرکت‌هایی مانند Green Recycling Co. نیز وجود دارند که فرآیند بازیافت را بدون دردسر انجام می‌دهند.
استفاده مجدد از تجهیزات نیز یک راه عالی برای کاهش ردپای کربن در مراکز داده است. با این حال، بسیاری از مدیران مراکز داده باید طرز فکر خود را نسبت به تجهیزات استفاده شده تغییر دهند؛ زیرا بسیاری از آنها مخالف این ایده هستند.
در نهایت، این کار به تعهد مدیر مرکز داده به کاهش مصرف انرژی مربوط می‌شود، زیرا خطرات مرتبط با استفاده مجدد از تجهیزات نیز وجود دارد، اما اگر این کار در مقیاس بزرگ انجام شود، تأثیر آن می‌تواند عظیم باشد.
6- اجرای سیستم‌های گواهی ساختمان سبز
برنامه‌های صدور گواهینامه ساختمان سبز متعددی برای کمک به راهنمایی، نمایش و مستندسازی تلاش‌ها به سمت مراکز داده پایدارتر و با کارایی بالا وجود دارد. قابل توجه‌ترین گواهینامه در طراحی انرژی و محیطی، (LEED) است که توسط شورای ساختمان سبز ایالات متحده (USGBC) ایجاد شده است. مجموعه‌ای از سیستم‌های رتبه‌بندی برای طراحی، ساخت، بهره‌برداری و نگهداری ساختمان‌های سبز است و سطوح گواهینامه از نقره تا طلا و پلاتین متغیر است.
یکی از مزایای اصلی گواهینامه (LEED) اعتبار مالیاتی‌ست که توسط بسیاری از دولت‌‌ها به عنوان مشوق اعطا می‌شود. همچنین فرصتی برای به دست آوردن مزیت رقابتی نسبت به سایر مراکز داده است زیرا مشتریانی که به پایداری زیست محیطی اهمیت می‌دهند، تمایل دارند یک مرکز داده سبز دارای گواهی (LEED) را نسبت به رقیبی که تلاش‌های پایداری آن برجسته نشده است، انتخاب کنند.
7- از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده کنید
پنل‌های خورشیدی، توربین های بادی و نیروگاه‌های برق آبی همگی نمونه‌هایی از انرژی‌های تجدیدپذیر هستند که می‌توانند جایگزین سوخت‌های فسیلی سنتی شوند. برخی از بزرگ‌ترین و شناخته شده‌ترین شرکت‌ها، از جمله اپل، آمازون، تارگت و گوگل، با بیشترین ظرفیت خورشیدی نصب شده در تاسیسات خود تا سال 2018، پیشتاز صنعت بوده‌اند.
8- کاهش مصرف انرژی مرکز داده سبز با نرم افزار DCIM
متخصصان پیشرو در یک مرکز داده سبز از نرم افزار مدیریت زیرساخت مرکز داده (DCIM) برای نظارت و مدیریت مصرف انرژی و تسهیل عملیات کارآمدتر استفاده می‌کنند. DCIM باید همراه با روش‌های حفظ انرژی بالا استفاده شود، زیرا هم قابلیت‌ها و هم اطلاعات مورد نیاز را برای به حداقل رساندن مصرف انرژی و در عین حال به حداکثر رساندن استفاده از ردپای مرکز داده موجود را فراهم می‌کند.
نه تنها بهره وری انرژی مرکز داده برای سلامت محیط زیست حیاتی‌ست، بلکه مزایای زیادی در رابطه با هزینه‌های کمتر و عملکرد بهتر تجهیزات فراهم می‌کند. اغلب نگرش‌های منفی نسبت به شیوه‌های مرکز داده سبز وجود دارد، زیرا به نظر می‌رسد پیچیده، زمان‌بر و پرهزینه هستند. در حالی که ممکن است ادامه فعالیت‌های مرکز داده‌تان آسان‌تر به نظر برسد، داده‌ها نشان می‌دهند که مراکز داده سبز هزینه‌های کمتری را متحمل می‌شوند، عملکرد کارآمدتری دارند و در مجموع برای مصرف‌کنندگانی که ممکن است به پایداری محیط زیست نیز اهمیت می‌دهند، جذاب‌تر هستند.