Холод – союзник ЦОД

Чтобы сократить расходы энергии в центрах обработки данных, компании используют новые технологии охлаждения, строят ЦОДы в зонах холодного климата и выращивают на их крышах зеленые насаждения

Выведенный из эксплуатации бункер ВВС США в районе Демойна (штат Айова), способный выдержать ядерный удар; заброшенный известняковый карьер в отдаленном районе штата Пенсильвания; три здания площадью около 28 тыс. кв.м каждое, строящиеся недалеко от полярного круга - столь разные, на первый взгляд, объекты уже стали или вскоре станут самыми современными центрами обработки данных.

Дата-центры превратились в центральную нервную систему современной корпорации. Они выполняют огромный объем работы. К примеру, ЦОД компании Google ежедневно обрабатывает около миллиарда операций поиска, а это требует гигантских объемов энергии. Ежедневное энергопотребление этой крупнейшей в мире поисковой системы составляет 260 млн ватт. Примерно такой же объем энергии расходуют 200 тысяч индивидуальных жилых домов.

Стоимость электроэнергии (именно энергии, а не физических устройств и сетевых соединений) составляет самую большую статью расходов любого центра обработки данных. До половины этой суммы расходуется на питание огромных систем кондиционирования воздуха, охлаждающих температуру внутри ЦОДа до уровня в 16-23 градусов Цельсия, считающегося оптимальным для нормального функционирования вычислительных устройств при влажности в 40-55 процентов.

Чтобы сократить расходы энергии, передовые компании испытывают новые методы охлаждения. Достигаемая при этом экономия может быть весьма значительной, к тому же такие проекты могут обеспечить компании репутацию защитника окружающей среды. В большинстве современных центров обработки данных для охлаждения используется атмосферный воздух, дополнительно охлаждаемый в помещениях ЦОДа. Компании стремятся к тому, чтобы максимальная температура атмосферного воздуха не превышала 25 градусов Цельсия, ибо охлаждение воздуха всего на один градус приводит к 4-процентному росту энергетических расходов.

Большой интерес вызывают принципиально новые проекты охлаждения. К примеру, во Франкфурте для дополнительного охлаждения центра обработки данных на его крыше высадили растения (но даже этот ЦОД не отказался от систем кондиционирования воздуха). В новом дата-центре Google, расположенном в финском городе Хамина, для охлаждения используются старые гранитные туннели, через которые вода подавалась на несуществующий ныне целлюлозно-бумажный комбинат. Теперь эта вода охлаждает центр обработки данных, а затем возвращается в Финский залив. А Facebook (Запрещенная в РФ организация) в стремлении укрепить репутацию экологически ответственной компании опубликовал планы строительства серверной фермы в районе Северного полярного круга, где оборудование будет охлаждаться естественным путем.

Новые вычислительные и сетевые технологии не привлекают такого внимания, как суперсовременный дизайн некоторых ЦОДов, но и они могут внести значительный вклад в экономию энергии. К примеру, центр обработки данных Cisco в городе Аллен (штат Техас) использует конвергентную инфраструктуру, передающую данные и трафик хранения по единой сети. В результате сокращается количество коммутаторов, адаптеров и кабелей и значительно снижается энергопотребление: чем меньше кабелей, тем свободней обтекают оборудование естественные потоки воздуха, снижая потребность в вентиляторах. Облегчают задачу охлаждения и блейд-серверы, эти компактные аналоги стоечных серверных устройств. Еще больше снижает потребности в энергии виртуализация серверов, позволяя обрабатывать тот же объем информации меньшим количеством физических серверов. В результате кондиционирование воздуха в этом ЦОДе включается лишь тогда, когда температура воздуха в помещениях превышает 25 градусов Цельсия. Для энергопитания офисных помещений используются солнечные батареи. Все это позволяет компании Cisco сократить расходы на охлаждение центра обработки данных на 600 тысяч долларов США в год.

По некоторым прогнозам, к 2020 году выбросы парниковых газов в центрах обработки данных составят 4 процента от общемирового уровня. В настоящее время национальные и международные организации используют для борьбы с выбросами политику "пряника", но если компании не примут решительных мер для сокращения выбросов, "пряник" может быстро смениться "кнутом". Не дожидаясь этого, передовые компании решают проблему разными методами, включая экологически грамотное проектирование зданий и использование более разумных вычислительных и сетевых технологий.