Potrošnja energije u data centrima

O značaju data centara, njihovoj efikasnosti i racionalizaciji njihovih resursa razgovaramo sa Željkom Šipkom, direktorom preduzeća “Kewa Solution”, čije sedište je u Londonu

Globalno zagrevanje je tema o kojoj se danas često govori, a stručnjaci koji se bave ovim fenomenom tvrde da gotovo svaka aktivnost na planeti na neki način utiče na globalno zagrevanje, bilo da vozite auto, letite avionom ili ručate s prijateljima u nekom restoranu. Ishod je isti, planeta se neprekidno zagreva. Jeste li znali da rezultati nedavnih istraživanja potvrđuju da se svake sekunde provedene u čitanju neke internet-stranice emituje 20 miligrama ugljen-dioksida u atmosferu?

Ova tema je interesantna i stručnjacima za IT mreže, pa danas mnogi vodeći proizvođači, sistem integratori, projektanti u data centrima kreiraju i usvajaju efikasne i ekonomične tehnologije, sa ciljem da se smanji emisija ugljen-dioksida u atmosferu. Mnogi se pitaju kako je pokrenuta inicijativa krenula baš u data centrima. Odgovor je vrlo jednostavan: data centri su žila kucavica svakog mrežnog sistema, jer su u njemu smeštene sve komponente datog sistema. Zna se da su oni najveći potrošači energije u IT svetu, ali se takođe zna da racionalizacija potrošnje njihovih resursa može u znatnoj meri da utiče na bolju efikasnost celokupne mreže.    

Redukcija i reorganizacija

Data centri se sastoje od različitih elektronskih uređaja, pre svega IT opreme, bez koje ne bi bilo moguće koristiti internet i intranet mreže, sve do uređaja za osvetljavanje i hlađenje prostorije. Stoga su projektanti i direktori data centara u potrazi za efikasnim načinom, kojim će smanjiti količinu utrošene energije ne samo za proizvodne procese već  i dodanu potrošnju energije. 

“Novi data centri su odlična mesta za primenu  veoma efikasnih metoda i tehnologija za uštedu energije,” ističe Željko Šipka, direktor preduzeća „Kewa Solution“ iz Londona, koje je specijalizovano za poslove planiranja redukcije potrošnje energije, kako bi pomogla kompanijama da implementiraju ekološke kompetente u data centrima. “Međutim, ne treba zanemariti mogućnost da se primenom nekih sasvim jednostavnih mera može poboljšati efikasnost u postojećim data centrima,” dodaje Željko Šipka.

Ono što treba imati na umu prilikom projektovanja data centara je da, kao što izreka kaže, sve što uđe, mora i da izađe. Naime, energija koju uređaji troše tokom efektivnog rada stvara određenu količinu toplote, koja se na kraju mora ohladiti. Imajući ovu činjenicu u vidu, pojedine kompanije ulažu napore da stvore tehnologije sa malim utroškom energije, kako bi smanjile ukupnu količinu struje neophodne za rad jednog data centra.

Željko Šipka za PSS navodi primer kako se koristi postojeća tehnologiju koja utiče na smanjenje troškova, kao i potrošnje postojećih resursa za napredna rešenja video-nadzora.

“Primenjena tehnologija je prvobitno kreirana za konvertovanje energije u tehnologiji solarnih panela. Za tu namenu postoje posebni ormarići za napajanje, koji su projektovani za efikasnu potrošnju električne energije. Pored ormarića pomenuo bih i video-servere, koji mogu značajno doprineti smanjenju utroška energije i operativnih troškova jednog data centra,“ objasnio nam je.

Šta je data centar?

Data centar je centralizovana lokacija na kojoj se računarski resursi (na primer host računari, periferija, aplikacije, baze podataka i tačke za pristup na mrežu), koji su kritični za funkcionisanje organizacije održavaju u strogo kontrolisanom okruženju. Data centar je poveren samo obučenim profesionalcima. Postrojenje nije obezbeđeno samo  fizički, već i sa aspekta bezbednosti rada u mreži. Svi sistemi raspolažu “čistim” napajanjem i rezervnim izvorima napajanja u slučaju prekida komercijalnog izvora napajanja. Aplikativni softver se pažljivo kontroliše, da ne bi došlo do narušavanja softverskih licenci i stvaranja međusobnih softverskih konflikata. U sistemu se redovno prave rezervne kopije podataka koje se čuvaju u centru i na izmeštenoj lokaciji. Prema opštem mišljenju, ova definicija navodi neke na pomisao da ovako treba da izgleda idealni data centar. Ovo ipak nije  kompletna lista. Napominjemo da idealni data centar treba da omogućava rezervni režim rada u formi “hot”, “warm” ili “cold” standby režimu. “Hot” standby je krajnja i najskuplja opcija, koja može odmah da preuzme kontrolu u slučaju katastrofalnih otkaza rada sistema. “Warm” standby je skoro ista opcija, ali postoje izvesne razlike. Potrebno je više vremena za preuzimanje, jer se aktivira tako što se učitavaju najskorije ažurirani podaci. “Cold” standby režim traje još duže, jer je nekad potrebno rekonfigurisati opremu, učitati aplikacije i baze podataka.

Korišćenje prirodnih resursa

Šipka nam je opisao niz tehnika za osavremenjavanje sistema hlađenja, u cilju povećanja efikasnosti i smanjenja potrošnje energije. Dobrom termoizolacijom data centara i zaptivanjem svih otvora kroz koje prolaze kablovi u zidovima, može se osetno poboljšati učinak postojećih tehnika hlađenja, što se, takođe, može postići primenom besplatnih prirodnih opcija hlađenja. Ukoliko se osigura efikasan sistem hlađenja i primene nove tehnike hlađenja, troškovi se mogu prepoloviti, što ne treba zanemariti, dodaje naš sagovornik.

Besplatno hlađenje podrazumeva da se, umesto sistema za klimatizaciju, za smanjenje temperature koju stvaraju data centri koriste prirodni elementi, poput vazduha ili vode. U tom slučaju nephodan uslov je da data centri budu smešteni u oblasti sa umerenom temperaturom.

“Data centri se u načelu smeštaju u blizini računarskih mreža”, objašnjava Željko. “Većina korisnika želi da im data centri budu fizički blizu, uprkos činjenici da je mnogo jeftinija opcija da se data centar locira u oblasti sa hladnijom klimom. Bez obzira na sve, računica pokazuje da  uštede ostvarene primenom besplatnog hlađenja ne uspevaju uvek da se izjednače s troškovima premeštanja data centara na veće udaljenosti, pa je lokacija do koje se brzo stiže autom odlučujući faktor.”

Nije za svako preduzeće dobro rešenje da premesti svoj data centar u oblast sa umerenom klimom, a centri koji se nalaze u hladnijim oblastima svakako su u prednosti. U Amsterdamu je na primer značajno unapređena potrošnja energije. Ambiciozni planovi gradskih čelnika su da uskoro neutrališu emisiju ugljen-dioksida. Prvi korak ka cilju smanjenja potrošnje energije ogleda se u renoviranju data centra koji je trenutno smešten u zgradi gradske opštine. Naime, planirano je premeštanje data centra u staro atomsko sklonište ispod zgrade opštine, gde će se voda iz reke Amstel (koja protiče u neposrednoj blizini objekta) iskoristiti za hlađenje sistema. Tako zagrejana voda se dalje distribuira kroz sisteme za zagrevanje zgrade, što smanjuje operativne troškovi kako data centra, tako i gradske opštine.

I mada će ovaj vrlo originalan projekat  smanjiti potrošnju energije u opštinskim objektima grada Amsterdama, finansijski efekti će se sagledati tek za deset godina, kada je predviđen povraćaj početnih ulaganja.   

Željko Šipka komentariše: “Menadžeri zaista treba da obrate pažnju na potrošnju energije u svojim data centrima, što se neprestano ističe u naprednim programima za obuku. Osim toga, veoma je važno voditi računa i o povraćaju ulaganja u razumnom roku, koji u proseku iznosi oko tri godine. I pored toga što vam nove tehnologije mogu pomoći da održite kontrolu emisije ugljen-dioksida na relativno odgovarajućem nivou, isto tako je moguće i da će biti usporen povraćaj početnog ulaganja. To znači da će vam biti potrebno deset ili petnaest godina za povraćaj uloženog novca u skupu tehnologiju, što je mnogim kompanijama preveliki zalogaj.”  

Troškovi hlađenja se mogu lako smanjiti primenom jednostavnih mera za postojeći sistem hlađenja. Kontrolišite da hladan vazduh ne "curi" tamo gde ne treba, tako da vazduh uspešno hladi data centre i opremu koja je tamo smeštena.

Svaki data centar se može modernizovati. Prvi korak je detaljna revizija sistema i smanjenje dodatnih troškova, primena kreativnih projekata i novih tehnologija. Dobar primer za to je Amsterdam. Iako često obeshrabruje činjenica da je cena takvih projekata visoka, a povraćaj uloženih sredstava usporen. Da bi se ostvario cilj projektanti i administratori sistema moraju realno da procene pozitivne i negativne posledice smanjenja troškova. Hlađenje, međutim, nije jedini način da se smanje troškovi i potrošnja energije u data centrima. Savremena oprema je potpuno funkcionalna i neće biti teško izabrati i primeniti nove tehnologije koje će smanjiti potrošnju energije IT opreme, a samim tim i troškove hlađenja.

Staro za novo

“Kako IT oprema generalno koristi preko dve trećine ukupne energije koju potroši jedan data centar, zamena starih uređaja novim može da smanji troškove, kao i potrošnju električne energije,” navodi Željko.

Ovaj stručnjak implicitno ukazuje da projektanti i administratori data centara nisu jedini koji brinu o racionalizaciji potrošnje energije. Danas mnoge kompanije nude sve efikasnije uređaje za ovu namenu. Recimo, sve aktuelniji su uređaji sa većim kapacitetom za manji prostor, i sa manjim utroškom energije.

Naime, postoje primeri za rešenja sa velikom gustinom zapisa, koji troše minimalno vati po kanalu, i najefikasnije koriste energiju u industriji,” reči su Željka Šipke. “Budući da imaju velike kapacitete za napajanje, istovremeno predstavljaju i najkompaktnije rešenje na tržištu.” Dakle, ukoliko se prate nove tehnologije koje primenjuju rešenja sa efikasnim iskorišćenjem energije mogu se zadovoljiti finansijski i ekološki aspekti, a istovremeno smanjiti i ukupni troškovi.

Široka lepeza mogućnosti

“Ponekad je veoma teško početi,” dodaje Željko. “Postoji zaista veliki broj kompanija u razvoju u ovoj delatnosti, koje nude razne ideje za efikasnu upotrebu energije. Mi se načelno trudimo da primenimo set standarda propisanih od strane Evropske unije, mada nema sumnje da inicijative poput Grin Grid i sistem etiketiranja sa potvrdom kvaliteta, kakav je Energy Star, doprinose uspostavljanju različitih kriterijuma za potrošnju energije.”   Željko u nastavku objašnjava da nema modernizacije korišćenja električne energije bez jasnih pokazatelja potrošnje energije u jednom data centru. “Pre svega, važno je znati potrošnju energije u data centru. Jedinica mere kreirana u okviru projekta Green Grid, poznata kao efektivnost potrošnje energije (PUE), jednostavan je i relativno tačan način za procenu potrošnje energije i za racionalizaciju potrošnje energije u data centrima.”

Mera PUE može poslužiti za upoređivanje efikasnosti jednog data centra u odnosu na druge data centre, kao i za izbor najboljeg načina za smanjenje njegove proračunate ili stvarne potrošnje.

Ipak, PUE ima i određene mane. “Jedna od loših strana je to što PUE, na žalost, ne govori mnogo o tome koliko korisnog rada se zapravo obavlja u odnosu na količinu utrošene električne energije,” objašnjava Željko. “U ovom trenutku neke druge organizacije, poput Agencije za zaštitu okoline (EPA), bave se razvojem raznih metoda merenja, ali još uvek ne postoje jasni pokazatelji o potrebnoj količini električne energije koja se realno koristi za procedure predviđene u data centru.”

Zbog svega toga, merenje PUE je dobar način za početak modernizacije data centra, ali je jednako važno  biti u toku sa novim dostignućima za merenje njegove efikasnosti.

Izazov za menadžere

"Nije lako biti menadžer sistema nadzora u današnje vreme. U svetu je sve više izražena potreba da se otklane uzroci i spreče efekti globalnog zagrevanja u atmosferi. Istovremeno, ekonomije su sve nestabilnije, a računi za struju sve veći. Ipak, ima mogućnosti da se smanje operativni troškovi," napominje Šipka.

Ključno mesto za smanjenje troškova je upravo data centar. Da bi menadžeri osigurali potrebnu količinu energije koja treba data centru, najbolje je da staru opremu zamene novijim tehnologijama, rešenjima koja nude veliku gustinu zapisa. Takođe je važno da se vodi računa da razna oprema i uređaji nabavljaju u kompanijama koje su posvećene kreiranju i implementaciji održivih tehnologija i rešenja. Još jedan neophodan korak je provera delotvornosti sistema za klimatizaciju u data centru i pronalaženje načina za iskorišćenje efikasne tehnologije i hlađenja uz istovremeni povraćaj ulaganja. Na kraju, cilj je da se resursi iskoriste na najefikasniji i najekonomičniji mogući način. Željko Šipka spremno ističe: “menadžeri mogu da uštede stotine hiljada dolara godišnje od smanjene potrošnje električne energije ako se primeni efikasna organizacija računarskih centara sa malom emisijom ugljen-dioksida.”

Dodajte novi komentar