5 راه برای بهبود بهره‌ وری انرژی مرکز داده و کاهش هزینه‌ها

مصرف انرژی مرکز داده با توجه به رشد این صنعت در کانون توجه قرار گرفته است. در صورتی که  طراحی زیرساخت برق مرکز داده منسوخ شده باشد، مراکز داده عملیاتی می‌توانند از نظر مالی متحمل هزینه‌های سنگین شوند. طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، یک درصد از کل انرژی جهان توسط مراکز داده مصرف می‌شود و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۵ یک پنجم انرژی جهان را مصرف کنند. در این مقاله راه‌هایی موثر جهت بهبود بهره‌ وری انرژی مراکز داده ارائه خواهد شد.

با این حال، با اجرای یک سری انتخاب‌های مدیریت عاقلانه، حتی یک مرکز داده با اندازه کوچک می‌تواند هزاران دلار صرفه جویی داشته باشد. در زیر برخی از هوشمندترین روش‌هایی که بوسیله آن مراکز داده می‌توانند بازده انرژی را افزایش دهند و در عین حال هزینه‌های عملیاتی را به‌طور چشمگیری کاهش دهند، آورده شده است.

 

راه‌حل‌های برای بهبود بهره‌ وری انرژی مرکز داده و کاهش هزینه‌

1-سرمایه گذاری در سیستم‌های خنک کننده مدرن

این واقعیت که در اکثر مراکز داده، تجهیزات خنک کننده 30 تا 60 درصد از قبض آب و برق را تشکیل می‌دهند، نگران کننده است؛ زیرا بیشتر توان مصرف شده نتیجه اقدامات ناکارآمد و عدم رعایت تنظیمات توصیه شده توسط “ASHRAE” است. یک مرکز داده فرضی با 1000 سرور می‌تواند به سادگی با کاهش 25 درصدی هزینه‌های خنک کننده خود، ده‌ها هزار دلار صرفه جویی کند.

با معرفی راه‌های خنک‌سازی ساده و قابل اجرا، شرکت‌ها بارهای بسیار زیاد آب و برق را کاهش می‌دهند. ابتدا، مراکز داده باید تنظیمات راهروی گرم/سرد را مستقر کنند. می‌توان با جایگزین کردن راهروی سرد با یک خروجی هوای گرم، دمای هوای یکنواخت‌تری ایجاد کرد. برای جلوگیری از مخلوط شدن هوای دو راهرو، می‌توانید از پنل‌های خالی در داخل محفظه‌های تجهیزات استفاده کنید.

جهت بهبود بهره‌ وری انرژی ، «جریان هوای بای پس» را که حدود 60 درصد هوای خنک را تحت تأثیر قرار می‌‎دهد، به حداقل برسانید. اطمینان حاصل کنید که هوای خنک به جای چرخش در مرکز داده در واحدهای خنک کننده بازیافت می‌شود. واحدهای تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر باید عمود بر راهروهای گرم و به سمت محفظه‌‌ها جهت به حداکثر رساندن راندمان خنک کننده باشند.

مراکز داده می‌توانند با سرمایه گذاری روی هواگیرها و چیلرها، خروجی خنک کننده را تسریع کنند.

اتوماسیون مراکز داده

2-طراحی هوشمند مبتنی بر نرم افزار

کارشناسان بر این باورند که بهبود بهره‌ وری انرژی مرکز داده به این سوال ساده خلاصه می شود که کدام راه‌حل‌ها بیشترین حجم کاری را با کم‌ترین میزان سخت افزار ارائه می‌دهند. طرح‌های هوشمند مبتنی بر نرم افزار و راه‌حل‌های ذخیره‌سازی می‌توانند در دسترس بودن بیشتر را تضمین کنند.

مراکز داده باید تجهیزات کم استفاده را شناسایی کرده و برق را قطع کنند. پیاده‌سازی راه‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر برای پاسخگویی به نیازها، در درازمدت مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهد بود.

نرم افزار مدیریت زیرساخت مرکز داده (DCIM)

همچنین این امکان وجود دارد که تجهیزات مدرن فناوری اطلاعات به جای خنک کردن بیش از حد تجهیزات، هدر دادن پول و انرژی، در محیط‌های گرم‌تر با بهتر کار کنند. با استفاده از سنسورهای دما و نرم افزار مدیریت زیرساخت مرکز داده (DCIM)، می‌توان با خیال راحت دما را افزایش داد و در عین حال از کارایی و ایمنی تجهیزات اطمینان حاصل کرد.

بهترین راه برای نظارت بر حرارت در مرکز داده این است که بیش از شش حسگر را در یک قفسه قرار دهید. با نصب نرم‌افزار DCIM، می‌توانید آستانه‌های ورودی مناسب رک را تنظیم کنید که به محض وجود خطر افزایش دما، به شما هشدار می‌دهد.

یک ابزار مدرن DCIM مجهز به نمودارهای خنک کننده داخلی‌ست که به شرکت‌ها کمک می‌کند تا با تغییرات توصیه شده مطابقت داشته باشند. همچنین باید به نمودارهای خنک کننده مراجعه کنید تا مطمئن شوید که هیچ یک از دستورالعمل‌های حرارتی ASHRAE )انجمن مهندسین گرمایش، تبرید و تهویه مطبوع آمریکا) را نقض نمی‌کنید. همچنین، گرمای حرارتی را همراه با بررسی دوره‌ای روند دمایی خود حفظ کنید.

آخرین کاری که مراکز داده می‌توانند برای افزایش کارایی در این بخش انجام دهند، حذف “bloatware” است. Bloatware به نرم افزاری اطلاق می‌شود که بی‌اثر است و با استفاده از چرخه‌های بیش از حد CPU انرژی را تخلیه می‌کند. در عوض آن، مکان را با نرم‌افزار کارآمدتر تجهیز کنید که ‌بتواند چرخه CPU را کاهش دهد و خروجی پردازش بیشتری را برای مقدار برابر توان ورودی تولید کند.

3-استفاده از مجازی‌سازی

مجازی‌سازی به مراکز داده اجازه می‌دهد تا سرورها و ذخیره‌سازی را روی یک پلتفرم مشترک ادغام کنند و در عین حال تفکیک مطلوب بین برنامه‌ها، سیستم‌عامل‌ها و داده‌ها را حفظ کنند. این امکان وجود دارد که اکثر برنامه‌ها را روی ماشین‌های مجازی که سخت افزار مشترک با سایر برنامه‌ها دارند اجرا کنید. این امر استفاده از سخت‌افزار را افزایش می‌دهد و با کاهش چشمگیر تعداد دستگاه‌های ذخیره‌سازی و سرورها، میزان مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. این مهم است زیرا طبق یک مطالعه، ذخیره‌سازی و وجود سرورها با هم بیش از 50 درصد انرژی مصرف شده در یک مرکز داده را تشکیل می‌دهند.

یکپارچه‌سازی سخت افزار و انتخاب مجازی‌سازی راه های بسیار خوبی برای مراکز داده است تا نیاز به فضای بیشتر، قدرت بیشتر و منابع خنک کننده را کاهش دهند. با کاهش تعداد دارایی‌های فیزیکی، مراکز داده می‌توانند به طور خودکار تمام هزینه‌های مرتبط را کاهش دهند.

در اینجا دوباره، نرم افزار DCIM برای به حداکثر رساندن خروجی اجتناب ناپذیر است. نه تنها می‌توانید مکان تمام دارایی‌های فیزیکی خود را ردیابی کنید، بلکه می‌توانید مصرف انرژی سرورها را نیز بررسی کنید. همچنین به شما این امکان را می‌دهد که ظرفیت رشته‌ای را برای استقرار ایمن دستگاه‌های بیشتر در رک‌های کمتر شناسایی کنید.

این نرم افزار همچنین مراکز داده را قادر می‌سازد تا معیارهای کلیدی را برای سنجش عملکرد شناسایی کنند، به عنوان مثال، استفاده از CPU، فرآیندهای سیستم، استفاده از حافظه، ماشین‌های مجازی در هر خوشه، تعداد میزبان‌ها در هر برنامه و سیستم عامل و غیره.

در حالی که مجازی‌سازی ممکن است راه حل بسیاری از مشکلات مرتبط با انرژی شما باشد، اما همه را حل نخواهد کرد. مقدار معینی از تجهیزات کم استفاده برای پاسخگویی به اوج بارهای دوره‌ای، اجتناب ناپذیر خواهد بود. با این حال، هنوز هم می‌تواند راه درازی را در انتقال کارآمدتر حجم کاری انجام دهد.

خنک کننده مراکز داده

4-تعرفه‌های نوآورانه

اجرای تعرفه‌های نوآورانه راه دیگری برای به دست آوردن کارایی مرکز داده است. در حال حاضر، بسیاری از سازمان‌ها طرح‌های مرکز داده سبز را برای راه‌اندازی شیوه‌های کارآمد انرژی در بین کاربران داخلی و همچنین مشتریان خارجی معرفی کرده‌اند. نکته کلیدی این است که از همه طرف‌های درگیر اطمینان حاصل شود.

5-استفاده از مدیریت جریان هوا برای بهبود بهره‌ وری انرژی

اجرای مدیریت جریان هوا یک عمل مهم جهت صرفه جویی در انرژی‌ست. مراکز داده با وجود کف‌های کاذب می‌توانند به راحتی از نشت هوای کنترل نشده آسیب ببینند که منجر به ورود مقادیر نامتناسب هوای خنک به تجهیزات فناوری اطلاعات می‌شود. دیتاسنترهای کارآمد در مساله انرژی باید کف‌های کاذب را به درستی آب بندی و انسدادهای غیرضروری زیر طبقات را برطرف کنند.

انسداد کف نیز مسوول جلوگیری از رسیدن هوای خنک به تجهیزات فناوری اطلاعات است. این به نوبه خود باعث افزایش انرژی فن و همچنین دمای هوای تامین (HVAC) بالاتر می‌شود. چنین انسدادی را می‌توان با استفاده از روش‌های تجسم برای مطالعه الگوهای جریان هوا کنترل کرد. هر گونه انسداد زیر زمین باید برداشته یا جابجا شود. نشت هوا، در درجه اول در نقاط نفوذ لوله و کابل، باید فورا رفع شود. علاوه بر این، نصب سنسورهای دمایی با کالیبر بالا کمک زیادی به فرآیند بهینه‌سازی می‌کند.

اگر انسداد کف و کنترل بهم ریختگی غیرممکن باشد، سینی کابل‌های سقفی بهترین جایگزین هستند. اشنایدر الکتریک “Schneider Electric” تحقیق کرده است که این حرکت می‌تواند مصرف برق فن خنک کننده را تا 24 درصد کاهش دهد.

نتیجه

در حالی که روش‌های فوق به هیچ وجه در تضمین بهره‌وری انرژی بالاتر مرکز داده جامع نیستند، اما همچنان مجموعه‌ای از راه‌حل‌های قابل اجرا را تشکیل می‌دهند که نیاز به هزینه‌های خارجی اندک یا بدون هزینه‌های خارجی با بازده هنگفت سرمایه‌گذاری دارند. نکته کلیدی ایجاد یک فرهنگ آگاهی‌ست که بتواند مصرف برق غیر ضروری را توسط تجهیزات پر مصرف به حداقل برساند.