Energijos vartojimo mažinimas duomenų centro įrangoje

Duomenų centrų įrangoje energijos vartojimo mažinimas reikalauja tiek techninių sprendimų, tiek veiklos praktikos pokyčių. Dėl augančių duomenų srautų ir debesijos paslaugų poreikio optimizuoti serverių, tinklo ir aušinimo sistemas svarbu tiek kaštų kontrolės, tiek tvarumo požiūriu. Šiame straipsnyje apžvelgiami metodai, kaip peržiūrėti infrastruktūrą, tinklo architektūrą ir valdymo praktikas tam, kad sumažintumėte energijos suvartojimą neprarandant našumo ar saugumo.

Kaip optimizuoti infrastruktūrą ir aušinimą (infrastructure)

Fizinė infrastruktūra yra pirmasis taškas: serverių konsolidavimas, aukštesnės energinės klasės maitinimo blokai (PSU) ir moduliniai UPS sprendimai gali sumažinti nuostolius. Aušinimo optimizavimas —kanalų kūrimas, karštųjų ir šaltųjų koridorių įrengimas bei lauko oru vėsinimo integravimas— sumažina priklausomybę nuo aktyvių aušinimo sistemų. Automatizuotos PUE matavimo priemonės leidžia stebėti efektyvumą realiu laiku ir identifikuoti zonas, kur reikalingi patobulinimai. Tinkamas laidų, jungčių ir rack išdėstymas taip pat mažina energijos nuostolius per transmisiją.

Kokia rolė edge sprendimų energijos taupyme (edge)

Edge architektūros perkelia skaičiavimus arčiau šaltinio, sumažindamos ilgos tranzito energijos poreikį ir dalyje scenarijų leidžiančios naudoti mažesnes, efektyvesnes įrenginių klases. Vietiniai serveriai su mažesne galia gali apdoroti didžiąją dalį užklausų, o sudėtingesni darbai perduodami centralizuotam duomenų centrui. Toks modelis leidžia sumažinti pralaidumo poreikį ir sumažinti latentą, tačiau reikalauja kruopštaus planavimo dėl valdymo, saugumo ir skalavimo reikalavimų.

Kaip debesis įtakoja energijos naudojimą (cloud)

Debesijos paslaugos suteikia galimybę dinamiškai paskirstyti apkrovas ir efektyviau panaudoti skaičiavimo išteklius. Kitu atveju centralizuotos debesų infrastruktūros operatoriai investuoja į pažangias PUE praktikas bei atsinaujinančios energijos integravimą. Migracija į virtualizuotus ar konteinerizuotus sprendimus padidina resursų panaudojimo efektyvumą, tačiau reikėtų įvertinti duomenų eismo sąnaudas ir geografinius aspektus. Optimalus debesijos naudojimas reiškia darbus perkelti į regionus ar sprendimus, kur energijos sąnaudos ir aušinimo poreikiai yra mažesni.

Ar fiber ir wireless technologijos veikia energijos vartojimą (fiber, wireless)

Tinklo fizinė sluoksnio technologija turi įtakos energijos sąnaudoms. Optinė (fiber) infrastruktūra paprastai mažina praradimus ir reikalauja mažiau aktyvios perjungimo galios tolimiems ryšiams, tuo tarpu wireless sprendimai gali būti naudingi ten, kur įdiegimai riboti, bet jie dažnai reikalauja papildomos įrangos ir valdymo, kas didina energijos poreikį vietoje. Tinkamai parinkti transiveriai, energiją taupančios switch ir transliacijos nustatymai gali sumažinti bendrą sunaudojimą bei išlaikyti reikiamą pralaidumą (bandwidth).

Koks routing, bandwidth ir throughput poveikis energijai (routing, bandwidth, throughput)

Tinklo maršrutizavimo ir pralaidumo valdymas daro tiesioginį poveikį energijai: efektyvūs routing algoritmai ir tinklo topologijos sumažina nereikalingą duomenų perdirbimą ir užklausų pakartojimus. QoS taisyklės ir srauto formavimas leidžia prioritetizuoti kritines paslaugas, taip sumažinant apkrovą kitoms sistemoms. Didinant throughput reikia užtikrinti, kad įranga būtų skalabiliai pritaikyta, o nenaudojami portai ir modulių dalys būtų išjungti arba perjungti į taupymo režimą.

Kaip saugumas ir šifravimas veikia efektyvumą (security, encryption, qos)

Saugumo priemonės, ypač šifravimas ir giluminė paketų analizė, padidina apdorojimo krūvį ir gali didinti energijos suvartojimą. Racionalus pasirinkimas — naudoti aparatinius kriptografinius akceleratorius ir optimizuotus saugumo sprendimus, taikyti saugumo sluoksniavimą ir perkelti dalį operacijų į periferiją, kai tai saugu. QoS nustatymai padeda sumažinti nenaudingo srauto apdorojimą, tuo pačiu mažinant energijos sąnaudas tinklo mazguose ir serveriuose.

Išvada Energijos vartojimo mažinimas duomenų centro įrangoje reikalauja koordinuoto požiūrio: fizinės infrastruktūros atnaujinimo, tinklo architektūros optimizavimo, debesijos ir edge modelių integracijos bei saugumo sprendimų pritaikymo taip, kad jie būtų ir efektyvūs, ir saugūs. Nuolatinis stebėjimas, automatizuotas valdymas ir pamažu diegiami energiją taupantys komponentai leidžia palaipsniui mažinti suvartojimą neprarandant paslaugų kokybės.