Выступая в качестве индикатора эффективности использования энергии в ЦОД, метрика PUE (Power Usage Efficiency) имеет неоспоримые достоинства. С момента своего появления в 2007 году эта метрика предлагала простой способ оценки прогресса в деле повышения эффективности центров обработки данных.

Прогресс, который сменился регрессом

Итогом расчета PUE выступает одна-единственная цифра. Получить ее можно путем деления общего энергопотребления центра обработки данных на энергопотребление только его IT-оборудования.

Таким образом, коэффициент PUE отражает общую эффективность ЦОД, показывая долю энергопотребления систем охлаждения, распределения электропитания и другого вспомогательного оборудования. Чем ниже такая доля, тем лучше.

Будучи простым и, казалось бы, прозрачным показателем, индикатор PUE помог проследить общее улучшение в отрасли ЦОД. По данным организации Uptime Institute, в период с 2007 по 2018 гг. средний показатель PUE по отрасли снизился с 2,5 до 1,58. Это означает, что потери энергии были снижены более чем на 60 процентов.

Но почти весь этот прогресс был достигнут за первую половину отчетного периода. Средний показатель PUE в 2013 году уже был на уровне 1,65. И за период с 2013 по 2018 гг. он снизился всего на 0,07 в абсолютном выражении. А затем средний показатель PUE и вовсе вырос. Согласно отчету Uptime Institute, который был опубликован в мае 2019 года, в настоящее время среднеотраслевой PUE составляет 1,67.

Итак, прогресс застопорился? Или и все начал переходить в регресс? С точки зрения стороннего наблюдателя, ЦОД все еще тратит значительное количество энергии впустую, что связанной с огромными «углеродными издержками». Но на самом деле все далеко не так однозначно.

Низко висящий фрукт

К сожалению, кажется, что легкие результаты уже были получены. Такие меры как разделение горячего / холодного воздуха за счет изоляции воздуховодов, переход на фрикулинг, улучшение контроля над вентиляторами и распределением электропитания позволили добиться значительных позитивных рывков на раннем этапе. Теперь все сводится к деталям. При этом возникают новые риски.

Решение положиться на внешний воздух при охлаждении (фрикулинг) делает дата-центр уязвимым для локальных ЧП вроде пожаров. Компромисс в отношении ИБП (отказ от ИБП позволяет снизить PUE) должен быть подкреплен огромной верой в надежность локальной электросети. Эту веру оператору ЦОД бывает трудно разделить с клиентом, который полагается на один центр обработки данных, при этом для такого клиента даже секунда простоя может оказаться катастрофически дорогой.

Таким образом, хотя эффективность остается жизненно важной, продолжение сосредоточения усилий на снижении PUE в качестве самоцели может привести к уменьшению отдачи для всех заинтересованных сторон, кроме крупнейших колокейшн-провайдеров и владельцев гипермасштабных центров.

Текущее движение к гибридным решениям (облако + локальная корпоративная вычислительная инфраструктура) также подрывает эффективность PUE как единственного индикатора. Когда вычислительные мощности перемещаются в облако, PUE оставшихся серверных залов увеличивается, поскольку общее энергопотребление ЦОД, хотя и падает, делится на энергопотребление меньшего количества серверов. Именно эта миграция в публичное облако, по-видимому, привела к глобальному росту среднеотраслевого PUE в 2019 году.

Новая реальность

Реальная проблема заключается в том, что PUE не позволяет учитывать другие способы повышения эффективности ЦОД, которые становятся все более важной частью усилий владельцев и операторов дата-центров по повышению их экологичности.

Возьмем как пример рекуперацию тепла, производимого IT-оборудованием в центре обработки данных. Такое тепло может использоваться либо для отопления близлежащих домов, офисов и предприятий, либо с помощью тепловых насосов применяться для выработки электроэнергии, снова поступающей в ЦОД.

Эта технология может существенно снизить энергетические потери и уменьшить негативное влияние серверной фермы на окружающую среду, но необходимое дополнительное оборудование может повысить PUE дата-центра.

Другие важные факторы

Конечно, в реальном мире операторы и владельцы ЦОД, а также их клиенты редко принимают решения, основываясь на одном факторе. В декабре 2018 года компания Supermicro опубликовала исследование, если верить которому, 59 процентов лиц, ответственных за функционирование ЦОД, считают энергоэффективность важным параметром. Но, что поразительно, 58 процентов респондентов даже не знали PUE своего дата-центра.

Исследование также показало, что только 9 процентов сделали эффективность энергопотребления основным фактором в своей стратегии развития ЦОД, поскольку безопасность, возможности для организации сетевых подключений и производительность рассматривались ими как столь же важные (если не более важные) факторы, влияющие на принятие решений.

Однако, поскольку эффективность влияет на многие другие аспекты бизнеса (от стоимости эксплуатации инфраструктуры до репутации), эта цифра, вероятно, отражает реальное влияние эффективности на принятие решений.

Рекомендации экспертов

По мнению экспертов, эффективность должна оставаться в центре внимания всех заинтересованных сторон в контексте снижения затрат и воздействия на окружающую среду. Ключ к успеху заключается в комплексном подходе и отказе от стремления полагаться на какой-либо один показатель. Следует рассмотреть более широкий диапазон показателей, включая следующие:

• Использование возобновляемых источников энергии. Определение источников электричества помогает компенсировать репутационные потери при низком PUE. В идеале нужно получить доказательства того, что каждый потребленный киловатт*час был напрямую получен из возобновляемого источника энергии.
• Улучшение конструкции. Современные и гибкие ЦОД на базе модульных систем гораздо более эффективны и могут быть настроены с целью достижения конкретных показателей эффективности.
• Опытные операторы. Ввиду высокого экологического воздействия среднестатистического центра обработки данных и его воздействия на бизнес ЦОД должны управлять только специалисты, обладающие определенными навыками и знаниями, необходимыми для принятия правильных решений.
• Лучшее обслуживание. Эти эксперты должны разбираться в специализированном оборудовании и поддерживать его работу на оптимальном уровне, экономя деньги и повышая экологическую устойчивость.
• Инновации. Ничто не стоит на месте в мире центров обработки данных. Инновации продолжают появляться с завидной регулярностью. И практически каждая из них предлагает повышение эффективности и снижение углеродного следа.

Любая метрика должна рассматриваться как указатель, а не само решение. Слепое соблюдение какой-либо одной рекомендации и стремление к достижению определенного уровня того или иного показателя может помешать принятию решений и в конечном итоге – прогрессу.

Вместо того чтобы полагаться на одну метрику вроде PUE и считать ее «волшебной палочкой», операторы центров обработки данных и их клиенты должны регулярно задавать себе более глубокие вопросы, раскрывающие реальную эффективность их решений. Этот более широкий и всесторонний взгляд на реальный прогресс в области эффективности приведет к улучшению коммерческих, экологических и репутационных результатов.