Алексей Соловьев Алексей Соловьев, системный архитектор, подразделение IT Business компании Schneider Electric

Сегодня типичный центр обработки данных расходует намного больше необходимого количества энергии. Известен ряд экономически обоснованных путей сокращения энергопотребления существующих ЦОДов в краткосрочной перспективе, а также мер, применяемых при проектировании новых объектов. И если буквально несколько лет назад проблема повышения энергоэффективности не вызывала особенного интереса у ИТ-руководителей, то сейчас данная тематика стала очень актуальной. Это связано с одной стороны с тенденцией укрупнения ЦОДов. При этом наблюдается рост стоимости электроэнергии и сложности с получением необходимых мощностей в точке строительства ЦОДа. С другой стороны количество ЦОДов в мире увеличивается, и этот сегмент стал самым быстрорастущим с точки зрения потребления энергии за последние 5 лет. Так, по оценкам ассоциации GreenGrid, доля потребления ЦОД от общего уровня электричества в мире 5 лет назад составляла около 1%, сейчас эта цифра близка к 2%, прогноз роста на ближайшие 5 лет – 3%. На настоящий момент энергоэффективность становится одним из ключевых показателей в бизнес-модели ЦОДов, переходя из технологической плоскости в плоскость экономическую. Однако состояние нормативной базы в области энергоэффективности ЦОДов не совершенно. При детальном рассмотрении обнаруживается большое количество «подводных камней» в области измерения, расчета и сравнения показателей энергоэффективности.

Существует соглашение отраслевых организаций и правительственных ведомств США, Европы и Японии, в соответствии с которым в качестве предпочтительной меры энергоэффективности утверждён показатель PUE (Power Usage Effectiveness). PUE определяется как соотношение общей мощности, подводимой к ЦОДу, к мощности, потребляемой непосредственно ИТ-оборудованием ЦОДа. Смысл PUE заключается в том, насколько велики/низки потери мощности на обеспечение работы активного оборудования ЦОДа. Как видно из определения, идеальное значение PUE = 1 (0% потерь мощности на инженерную инфраструктуру). Реальные значения PUE для традиционных ЦОДов лежат в диапазоне 1.5-3.0.

Несмотря на то, что PUE является одной из ключевых метрик эффективности ЦОДов, не стоит идеализировать значимость данного параметра – это лишь только коэффициент энергоэффективности ЦОДа, помимо этого есть ряд других ключевых параметров, таких как отказоустойчивость, стоимость общего счета за электричество и т.д., которые также очень важны для понимания эффективности ЦОДа в целом. Производя оценку энергоэффективности ЦОДа, необходимо помнить, что PUE – это результат вычисления, и сравнивать эти коэффициенты для разных объектов очень сложно – нужно четко понимать соответствие методик измерения PUE и сопоставимость параметров сравниваемых объектов. На практике встречаются различные показатели PUE – моментальный, среднемесячный, годовой, и необходимо специфировать, о каком коэффициенте идет речь. Много дата-центров строятся в офисных или промышленных зданиях. Для таких объектов при расчете коэффициента энергоэффективности обязательно нужно учитывать центральные инженерные системы зданий (делить пропорционально). Также на коэффициент энергоэффективности большое влияние оказывает уровень отказоустойчивости, поскольку при увеличении уровня резервирования добавляются резервные устройства, имеющие собственное потребление и изменяется уровень загрузки инженерных систем.

Ставя перед собой задачу повышения энергоэффективности ЦОДа, прежде всего, необходимо обеспечить контроля соответствующих параметров с целью отслеживания эффективности предпринимаемых мер. Schneider Electric предлагает соответствующие системы измерения, контроля, мониторинга расхода электроэнергии и PUE в ЦОДе, позволяющие иметь полное представление об энергетических потерях подсистем, отслеживать текущее и «историческое» значение PUE, а так же позволяющие моделировать изменения инженерной инфраструктуры с прогнозированием результатов.

В качестве общих рекомендаций по оптимизации инженерной инфраструктуры ЦОДов можно выделить следующие:

  • Оптимизация воздушных потоков, переход от периметрального к внутрирядному охлаждению
  • Стратегия зонирования ЦОДов по уровню отказоустойчивости и плотности мощности
  • Применение систем естественного охлаждения (free-cooling)
  • Соразмерная с нагрузкой инфраструктура: модульные системы электропитания и охлаждения
  • Применение ИБП с высоким КПД
  • Динамический контроль систем охлаждения

Опыт аудита площадок существующих ЦОДов позволяет говорить о том, что основные резервы снижения PUE лежат в области оптимизации систем кондиционирования. На текущий момент Schneider Electric предлагает системы кондиционирования для объектов самого разного масштаба и плотности мощности.

Нужно отметить, что каждый ЦОД является уникальным объектом, для которого необходим свой комплекс мероприятий, направленных на повышение эффективности инженерных систем. Поэтому специалисты компании профессиональный сервис аудита ВЦ для анализа текущей ситуации и рекомендации мер, направленных на снижение PUE и повышение надёжности и эффективности инженерных систем.

Несмотря на то, что PUE является важным показателем эффективности ЦОДа, для конечного результата не менее важны такие абсолютные показатели, как потребление электричества и его стоимость.