The Green Grid (TGG), ведущий голос ИТ-отрасли по продвижению эффективного использования ресурсов в центрах обработки данных и вычислительных экосистемах бизнеса, а также Open Data Center Alliance (ODCA), крупнейший консорциум по предоставлению конечным пользователям облачных услуг, провозгласили о начале стратегического сотрудничества на Cloud Computing Expo 2011 West. Совместно TGG и ODCA будут использовать коэффициенты эффективности, включая эффективность использования углерода (CUE), чтобы не иметь разногласий с требованиями использования облачной модели ODCA для доставки ресурсосберегающих оценок отраслевых решений. Первые успехи совместной работы ожидаются в первой половине 2012.

Первоначально основное внимание в сотрудничестве будет уделено стандартному устройству для измерения выбросов углекислого газа как на существующих, так и на новых моделях использования ODCA и метрических системах TGG. Цель сотрудничества TGG и ODCA – ускорить разработку стандартов, связанных с энергетической эффективностью дата-центров.

Группа объединяет усилия «ведущего голоса клиента» в сфере предоставления облачных систем вычисления и глобального авторитета в сфере эффективного использования ресурсов ЦОД и вычислительных экосистем бизнеса. Open Data Center Alliance – группа более чем из 300 компаний, затраты которых составляют более $ 100 миллиардов – недавно опубликовала первые требования, ориентированные на клиентов в облачной сфере с описанием первоначально используемой модели. Консорциум The Green Grid, начавший свою работу в 2007 году, является глобальным консорциумом, сосредоточенным на продвижении эффективности использования ресурсов в вычислительном бизнесе за счет разработки значимых и ориентированных на пользователя систем, создаваемых с целью помочь ИТ-сфере более эффективно управлять
ресурсами.

“Миссией The Green Grid является повышение эффективности использования ресурсов в вычислительном бизнесе, включая влияние использования углерода как результат облачных вычислений “, утверждает Тим Моэн, представитель AMD и член The Green Grid. “Усилия The Green Grid и ODCA принесут столь необходимые метрики эффективности и ресурсы для предприятий, которые используют облачные услуги. Мы рады видеть результаты этого сотрудничества и ту экономию энергии, которая будет достигнута”.

“Наше стратегическое сотрудничество с The Green Grid поможет нам получить ценную информацию о стандартных измерениях выбросов углерода, что позволит нам контролировать и уменьшить экологическое воздействие от операций, происходящих в центрах обработки данных “, утверждает Марио Мюллер, вице-президент ИТ-сферы BMW. “Совместно ODCA и The Green Grid будут продвигать инициативы, которые не только управляют энергоэффективностью, но и приводят к сокращению общей стоимости.

Сотрудничество достигнет высшей точки, когда объемы облачных вычислений утроятся.
Обе организации ожидают, что сотрудничество обретёт новый смысл и ресурсы от каждой
организации, а также улучшит существующие.

Более подробная информация о сотрудничестве на сайте: www.opendatacenteralliance.org или www.thegreengrid.org/.

О The Green Grid:
The Green Grid является глобальным консорциумом компаний, государственных и учебных заведений, работающим над продвижением эффективности использования ресурсов в ЦОД и экосистемах бизнес-вычислений.
The Green Grid не поддерживает какого-либо конкретного производителя или решения, а стремится обеспечить наилучшие практические общеотраслевые рекомендации и системы, которые позволят повысить общую эффективность ресурсов дата-центра. Общество открыто для организаций таких членских уровней как Contributor, General или Associate , заинтересованных в эффективности работы ЦОД.
Подробная информация на: www.thegreengrid.org или на Twitter: http://twitter.com/TheGreenGrid.
О OpenDataCenterAlliance:
Open Data Center Alliance℠ является независимым ИТ-консорциумом, в состав которого входят мировые ИТ-лидеры, объединившиеся для того, чтобы обеспечить единый взгляд клиента на долгосрочные потребности ЦОД. Альянс возглавляет двенадцать членов Совета директоров, который включает ИТ- лидеров таких как: BMW, Capgemini, China Life, China Unicom, Deutsche Bank, JPMorgan Chase, Lockheed Martin, Marriott International, Inc., National Australia Bank, Terremark, Disney Technology Solutions and Services и UBS. Компания Intel выступает в качестве технического советника Альянса.

В поддержку своей миссии Альянс представил первый перечень требований заказчика к облачным услугам, которые документированы в восьмой пользовательской модели Open Data Center, где определены приоритетные требования для решения наиболее острых проблем, стоящих перед облачной адаптацией. Более подробно – на сайте www.opendatacenteralliance.org.

В информационной статье рассматривается оптимизация системы охлаждения ЦОД с водяными кондиционерами и чиллерами.

Перенести датчики подальше от кондиционеров?

По опытным данным The Green Grid использование вентиляторов с переменной скоростью вращения не дало ожидаемого снижения энергопотребления, что, как выяснилось, объясняется неэффективным режимом работы самих кондиционеров. Так, некоторые из них продолжали работать на 100%, а некоторые практически простаивали – их загрузка составляла около 10%.

Как известно, режим работы кондиционера определяется исходя из измеренных датчиками значений температуры и влажности. Датчики установлены по умолчанию на стороне воздухозабора кондиционера. По вполне понятным причинам температура входящего в кондиционер воздуха различна в разных точках помещения.  Это связано с неравномерностью нагрузки стоек, размещением кабельных лотков, конструкции помещения (балки, ригеля и т.д.), плотностью размещения кондиционеров и др.

Как результат, забирая воздух, казалось бы, из единого пространства его температура будет различной в случае каждого кондиционера. При единой для всех температурной уставке и различных измерениях контроллеры выбирают каждый свой режим работы – интенсивность охлаждения, открытие водяного клапана, скорость вентиляторов и т.д.

Стремясь привести все кондиционеры к единому режиму, в статье предложено перенести датчики ближе к серверам. Действительно, при этом кондиционеры получат примерно одинаковые данные и перейдут в сходные режимы работы.

А какие проблемы мы получим при этом?

Во-первых, это, по сути, обман кондиционеров. Думая, что они охлаждают воздух с температурой, например, +30°С, реально на вход поступает +25°С, что может привести к повышенному выделению конденсата (чем ниже температура при том же влагосодержании, тем выше относительная влажность). А это резко понижает энергоэффективность кондиционера.

Во-вторых, кондиционеры оказываются привязанными по температуре каждый к своему набору стоек. Что будет, если одну-две-три из этих стоек временно перегрузят или отключат? Кондиционеры получат абсолютно недостоверные сведения о поступающем в них воздухе.

В-третьих, нарушается температурный график теплоносителя, а, вместе с ним, рассогласовывается работа чиллеров и кондиционеров, что также снижает эффективность системы в целом.

В-четвертых, температура воздуха в коридорах более изменчива, нежели на входе в кондиционеры, так как кондиционеры забирают воздух из некоего большого объема, так называемого воздушного бассейна (например, надстоечного пространства, если они с верхним воздухозабором). Получая воздух той же температуры из бассейна, кондиционер будет работать в “рваном” режиме, постраиваясь под измеренные датчиком отвлечённые температуры.

Наконец, при длинном кабеле датчика повышается опасность его обрыва, наводок, точности измерений и т.д.

Как быть?

Подводя итог, хотелось бы предостеречь от переноса датчиков кондиционеров без веского на то повода. При необходимости равномерно распределить тепловую нагрузку на кондиционеры гораздо эффективнее “поиграть” и плитками фальшпола: добавить их там, где кондиционеры работают более напряженно, и убрать некоторые из них в зонах, на которые работают слабонагруженные кондиционеры.

Автор: Юрий Хомутский

Конечой целью является разработка инструментов самооценки ЦОД, с помощью которых его можно будет охарактеризовать буквально несколькими числами. В переносном смысле, как говорит Марк Монро, исполнительный директор The Green Grid, можно будет создать шкалу “озеленённости” ЦОД.

Для этого будут разработаны другие показатели, кроме как уже достаточно широко использующийся коэффициент PUE и недавно анонсированные коэффициенты CUE и WUE. Немаловажной задачей является и универсализация данных показателей. Так, необходимо добиться равнозначности одинаковых величин индексов, измеренных в дата-центре, например, в Японии и в Германии. Для этого были проведены совместные совещания между Министерством энергетии США, Управлением по охране окружающей среды, консорциумом The Green Grid, а также представителями индустрии ЦОДостроения европейских стран и Японии.

Добавим, что согласно текущим результатам опроса The Green Grid, на сегодняший день заинтересованность рынка и конечных пользователей в энергоэффективности ЦОД весьма велика:

• 27% пользователей непрерывно измеряют PUE своего дата-центра
• 3% измеряют его несколько раз в день
• 7% – ежедневно
• 8% – еженедельно
• 21% – ежемесячно
• 34% – не измеряют PUE.

Таким образом, почти две трети из опрошенной аудитории интересуются эффективностью использования энергии своего центра обработки данных.

Автор: Хомутский Юрий

Месторасположение ЦОД

Месторасположение ЦОД имеет весомое значение в будущих операционных затратах. Во многих странах предлагается государственная поддержка, но территория, которая позволяет использовать естественное охлаждение даст возможность снизить издержки на охлаждение даже лучше, чем поддержка правительства. Возможность строить ЦОД по модульному принципу, тем самым обеспечивая максимальное использование инфраструктуры иметь большое значение в “экологизации” центров обработки данных. Использование альтернативных источников энергии хорошая идея, пользуйтесь ей, если есть возможность.

Системы мониторинга

Системы мониторинга являются важным компонентом ЦОД. Мало того, что такие системы должны контролировать функционирования инфраструктуры ЦОД, но и должны выявлять проблемы и предлагать возможные решения по их устранению. Очень важно, чтобы такие отчеты формировались круглосуточно в режиме реального времени.

Используемое серверное оборудование имеет решающее значение в эффективности ЦОД. Процесс сокращения огромного количества серверов за счет виртуализации может занять достаточно длительный срок.

Критерии и стандарты

Сегодня, несколько учреждений и аккредитованных организаций создают критерии и стандарты для оценки и сертификации зеленых ЦОД. ASHRAE создала несколько программ, таких как Building Energy Quotient program и Building Energy Assessment Professional certification, которые помогают оценить эффективность использования энергии.

Великобритания представила CRC (Carbon Reduction Commitment (обязательство по сокращению углерода)), которое впоследствии было изменено на зеленый налог. Фонд CRC занимается сбором средств, но в тоже время помогает компаниям, которые активно сокращают свои выбросы углерода в атмосферу.

SNIA (Storage Networking Industry Association) разработала программу Изумруд, под эгидой зеленых инициатив. Программа Изумруд, направлена на оценку затрат по доставке электроэнергии и эффективном измерении энергопотребления файлового хранилища. Хотя эта программа распространяется на конкретные компоненты ЦОД – это помогает менеджеру выбирать между продуктами и услугами, которые предлагают лучшие зеленые решения для хранения данных.

Green Grid разработал популярный коэффициент энергоэффективности PUE. Коэффициент PUE, наряду с DCE (Эффективность Дата-Центра, также известный как DCiE (эффективность инфраструктуры Дата-Центра)), оценивает эффективность использования электроэнергии в ЦОД.

BCS, Дипломированный институт в области ИТ, разработал нормотив CEEDA (Certified Energy Efficiency Data Center Award (Награда в области эффективного использования электроэнергии в Дата-Центре), который нацелен на проведение независимой аккредитации операторов ЦОД. Институт готовит всеобъемлющий доклад, отражающий потенциал технологий энергосбережения в центрах обработки данных.

BREEAM (BRE Environmental Assessment Method(Метод Экологической экспертизы) широко используется в Европе и является методом, который подробно детализирует экологическую эффективность здания, устанавливая норму экологически рационального проектирования. Этот тест дает гарантию того, что здание имеет лучший в своем классе природоохранные свойства, а также является инструментом по контролю за расходами.

По данным Gartner, эффективное использование энергии является только началом для ЦОД, которые хотят стать зелеными. Зеленые технологии охватывают широкий спектр компонентов, начиная со стадии проектирования. Фактическое строительство здания ЦОД, эффективность технологий, системы управления, систем охлаждения – это только несколько аспектов зеленых технологий.

По материалам: datacenterjournal.com

За последние несколько месяцев, TGG способствовал проведению ряда встреч с представителями американских регулирующих органов – Министерства энергетики и охране окружающей среды и представителями Европейской комиссии и Министерства экономики Японии.

Эти встречи привели к принятию коэффициента энергоэффективности (PUE) правительствами трех стран. “Это сделало PUE почти абсолютным чемпионом в метриках центров обработки данных во всем мире”, сказа член совета директоров TGG Джон Хаас.

PUE “используется для измерения объема мощности потребляемого в центре обработки данных ИТ-оборудованием от общего объема мощность. Хаас пояснил, что международное подтверждение способов измерения данных эффективности использования электрической мощности позволит странам сравнивать “яблоки с яблоками.

Следующим шагом организации является развитие точной метрики по измерению производительности ИТ по сравнению с объемом потребления энергии.
Долгосрочная цель заключается в разработке метрик, которые будут такими же понятными как расход топлива автомобиля на 100 км. Это позволит пользователю узнать, сколько энергии требуется, чтобы отправить электронную почту – сказал Хаас.

TGG также открыл новый офис, который будет оказывать техническую консультативную помощь администраторам энергетической программы EPA’s Star. Она так же будет касаться рейтинговых оценок Energy Star для техники и зданий по выявления самых энергоэффективных в своей отрасли.
Агентство уже создало рейтинг Energy Star для серверного оборудования. Рейтинг для центров обработки данных, как ожидается, появится в июне этого года. Кроме того, в разработке находится рейтинг Energy Star для хранения оборудования и ИБП.

«Я работаю в компьютерной отрасли и отрасли ЦОД уже более 20 лет, и мне выпала честь участвовать в изменении, эволюции и захватывающем развитии этого сектора.»

Как исполнительный директор некоммерческой Green Grid, я общаюсь с руководителями Дата-Центров на регулярной основе. Красной нитью в этих разговорах проходит их желание поставлять свои услуги энергоэффективным способом до организаций и конечных пользователей, которые на них полагаются, почти для каждого вида связи и торговли.

Вот 10 уроков, которые я усвоил за это время:

1. Двух одинаковых Дата-Центров не существует

ЦОД трансформировались из специализированных “серверных комнат” в крупных фирмах, университетах и государственных учреждениях в автономные, огромные здания. И из-за разнообразия существующих объектов, имеющейся мощности на каждой территории, имеющегося охлаждения в помещении, работающих экспертов и специалистов IT, вам не удастся обнаружить два абсолютно одинаковых Дата-Центра нигде в мире. Закономерный вопрос, на который они хотели бы найти ответ, если это вообще возможно, – как снизить затраты, связанные с эксплуатацией или строительства нового здания. Какой один из ключевых способов снижения затрат? Создайте и следите за энергоэффективным зданием.

2. Слишком много управляющих ЦОД не делают простые вещи

Есть много интересных технологий высоко уровня, позволяющих снизить потребление энергии. Но недорогие и простые вещи, такие как использование “заглушек” – закрывающие пустое пространство в стойке – часто не используются. Эти приемы являются простыми, но важными, потому что с их помощью отделяют горячий воздух ИТ-оборудования от холодного воздуха, что снижает общие затраты на охлаждение и использование энергии. Green Grid опубликовал официальные документы, которые разъясняют практический опыт в этих направлениях.

3. Управляющие ЦОД выбирают систему показателей

Первый шаг в любой программе усовершенствования — снижение веса, финансы, и т.д. —сначала необходимо установить отправную точку, а затем определить измеримые шаги, чтобы сделать улучшения. То же самое касается и ИТ-сферы. Руководствуясь необходимостью создания измерений энергоэффективности, члены Green Grid работали сплоченно, чтобы определить общий набор инструментов, и написали десятки официальных документов, излагающих конкретные шаги, которые управляющие Дата-Центров могут использовать для усовершенствований. Критерии, созданные Green Grid, в настоящее время широко примененяются в сфере IT, особенно один из них – коэффициент эффективности использования энергии (PUE), показывает отношение общего объема энергии Дата-Центра к потреблению энергии ИТ. Его следует рассматривать как способ определения количества энергии, потребляемой для полезной работы ИТ-оборудования (сервера / хранение данных / сетевое оборудование / др.) по отношению ко всей мощности, используемой целым зданием.

4. На территории ЦОД есть невероятно умные люди

Если вы знаете о Дата-Центрах не очень много, вы можете рассматривать их как довольно обыденные объекты. Ничего подобного. Эти критически важные объекты являются двигатели мировой экономики 21-ого столетия. К счастью, те, кто управляет и работает в помещениях ЦОД невероятно увлечены тем, что они делают, они знают свой бизнес чрезвычайно хорошо, и эффективность использования энергии – обычно первое, что приходит к ним в голову.

5. Мир Дата-Центров относительно невелик, но активный и объединяющий

Ничто так не демонстрирует выгоду сотрудничества, как Green Grid, который является командой людей из конкурирующих компаний, но во всех смыслах командой равных. Совет директоров состоит из представителей Intel и AMD, HP и Dell, EMC и IBM, APC и Emerson, а также Oracle и Symantec. Большинство этих компаний агрессивно конкурирует изо дня в день на рынке, но они отложили конкуренцию для пользы индустрии, и в совместной работе был достигнут значительный прогресс.

6. Green IT продолжает быть актуальной проблемой

Насколько хорошо известно сообществу GreenBiz.com, объединение ИТ с усилиями создать организационную устойчивость – это эффективный путь для организаций, которые хотят увеличить итоговые показатели доходности, а также повысить эффективность работы. В то время как экономическая нестабильность продолжается, компании обращаются к своим ИТ-организациям за управлением эффективностью там, где только они могут ее найти.

7. Организации, которые объединяют энергоэффективность и Green IT, готовы к успеху

Эффективность ИТ-инфраструктуры в организации связана с ее финансовым положением. Компании, которые объединяют стратегии по снижению потребления энергии, такие как выключение компьютеров в ночное время и создание виртуальной среды в Дата-Центрах, платят за электричество меньше, таким образом улучшая свои итоговые финансовые показатели. Если организация может достигать цели по улучшению эффективности в использовании своих ИТ, они могут рассчитывать на меньшие расходы на управление этим оборудованием.

8. Клиенты и ЛПР заботятся об энергоэффективности ЦОД больше, чем когда-либо

Страсть существует для того, чтобы понять, как улучшить эффективность использования энергии технологий. Когда я говорю людям чем занимается Green Grid, я постоянно поражаюсь ответам, которые слышу; даже если я ожидаю, что при обсуждениях некоторых технологий в корридорах будут потухшие взгляды, но происходит обратное. Менеджеры на всех уровнях организации действительно хотят знать, что они могут сделать, чтобы улучшить эффективность своих действий.

9. Создание виртуальной среды продолжает оставаться одной из наиболее динамичных технологий в эффективном использовании энергии

Если бы я мог по взмаху волшебной палочкой побудить менеджеров ИТ сделать одну вещь, это было бы использование технологий виртуальной среды для серверов и хранения данных. Во многих случаях возможно (в зависимости от вида работы) уменьшить энергопотребление серверов от 12 до всего лишь одного, сохраняя при этом производительность. Получил широкое применение в организации или на объекте, у этой технологии есть потенциал, чтобы иметь одно из самых больших влияний на потребление энергии, и другие технологии могут только добавить к результату.

10. Green IT является глобальной проблемой

«Это не проблема США, Европы или проблема, стоящая перед Японией – это глобальное дело. Необходимость в более эффективном использования энергии, охлаждении, пространстве и ИТ-ресурсов в здании расширяет границы. Это здорово – быть частью организации, которая приходит к согласию и возможности объединения на глобальной основе, чтобы стимулировать реальное, длительное воздействие. Ни одна страна не хочет “изобретать колесо”, когда дело касается определения энергоэффективности, и я с гордостью могу сказать, что мы делаем все возможное, чтобы привести мировую гармонию к тому, как ее оценивают».

Источник: gearenergysys.com

Этот договор утверждает единую метрику для выражения энергоэффективности ЦОД разных типов в различных странах мира. Отныне появится стандартный критерий, который можно будет применять как для оценки экономичности центров обработки данных, так и для определения эффективности методов экономии энергии в иных структурах.

Достигнутое соглашение беспрецедентно по степени международной кооперации. Процесс заключения договора проходил под контролем американского отраслевого консорциума Green Grid, а поддержали соглашение Министерство энергетики США, Управление по охране окружающей среды США, Европейская инициатива по составлению свода правил для ЦОД и Министерство экономики Японии.

«Green Grid сотрудничает с организациями всего мира в сфере разработки четко регламентированного языка, на котором можно будет отчитываться об энергоэффективности и который создаст общую меру экономичности для любых ЦОД независимо от их местонахождения, — подчеркивает Том Брей, сотрудник корпорации IBM и секретарь Green Grid. — Добившись необходимого уровня согласованности, мы сможем проводить в жизнь меры, направленные на изменение образа действия участников отрасли».

В качестве предпочтительной меры энергоэффективности участники соглашения утвердили показатель Power Usage Effectiveness (PUE) — коэффициент эффективности использования энергии. PUE, разработанный в Green Grid, устанавливает соотношение общего объема электроэнергии, потребленной ЦОД, и количества энергии, затраченного на электроснабжение ИТ-оборудования. Результат показывает, сколько энергии теряется на механические и электросистемы.

Выбор PUE не случаен. Этот показатель наиболее популярен для оценки экономичности центров обработки данных, и крупные компании во главе с Microsoft и Google, публикуя сведения о своих новых ЦОД, чтобы охарактеризовать их энергоэффективность, пользуются именно PUE.

Однако стандартного метода подсчета PUE пока не существует, так что организациям, участвующим в договоре, еще предстоит немало работы. В частности, необходимо будет регламентировать способ измерения общего количества энергии, потребляемого центром обработки данных. В рамках договора также планируется разработать дополнительные показатели оценки энергоэффективности.

«Расширенная рабочая группа, в которую войдут представители каждой из организаций, участвующих в договоре, продолжит эту инициативу и позже в нынешнем году проведет встречу для оценки достигнутого», — говорится в заявлении Green Grid.

Соглашение заключено по итогам ряда встреч, проведенных заинтересованными сторонами. В январе представители Управления по охране окружающей среды США встретились с членами организаций индустрии ЦОД — 7×24 Exchange и Американского общества инженеров по теплотехнике, холодильному оборудованию и кондиционерам воздуха. Затем в феврале состоялась международная встреча, на которой обсуждались наработки этих организаций.

«Выработанные нами руководящие принципы нацелены на то, чтобы способствовать единому пониманию энергоэффективности центров обработки данных», — говорится в заявлении программы управления по охране окружающей среды Energy Star for Data Centers.

Использование энергии в ЦОД становится объектом все более пристального внимания. Из-за роста цен на электроэнергию и увеличения количества мощного ИТ-оборудования центры обработки данных в последние годы стали для высшего руководства компаний «болевыми точками» в статье денежных издержек. Предприятия также вынуждены внимательнее относиться к расходованию электроэнергии в ЦОД из-за экологических ограничений, в частности из-за введенных в Европе новых правил по регулированию выбросов углерода в атмосферу. Аналогичные правила рано или поздно, скорее всего, будут приняты и в США.

В марте Комиссия по ценным бумагам и биржам США опубликовала новые рекомендации в отношении рисков, связанных с климатическими изменениями. Эти рекомендации открытые акционерные компании обязаны довести до сведения своих инвесторов.

«В связи с этим у высшего руководства предприятий, в том числе в отраслях ИТ и ЦОД, появилась еще одна причина следить за использованием энергии и экологической чистотой», — отметил в своем блоге Джон Стэнли, специалист The Uptime Institute, научно-исследовательского учреждения, специализирующегося на разработке и предоставлении профессиональных услуг для операторов ЦОД.

Источник: OSP

В декабре 2006 г. американский конгресс принял закон 109-431 под названием «Акт об изучении и стимулировании использования энергоэффективных серверных компьютеров в США» и поручил EPA осуществить «анализ роста энергопотребления в компьютерных центрах обработки данных, принадлежащих правительственным учреждениям и частным компаниям», после чего доложить о полученных результатах. Формальный отчет, опубликованный в августе 2007 г., можно найти на http://www.energystar.com. В нем содержится целый ряд примечательных сведений:

• в 2006 г. ЦОД в США израсходовали около 60 млрд кВтхч, что составило приблизительно 1-1,5% потребления электроэнергии в целом по стране;
• потребление энергии серверами и ЦОД удвоилось за последние пять лет и, как ожидается, в течение следующих пяти лет увеличится на столько же, превысив 100 млрд кВт;
• вклад современных ЦОД в пиковую нагрузку на энергосистему составляет примерно 7 ГВт, что эквивалентно мощности 15 типовых электростанций. Если текущая тенденция сохранится, то к 2011 г. спрос возрастет до 12 ГВт. Иначе говоря, США придется дополнительно построить 10 электростанций только для удовлетворения потребности новых ЦОД.

Этот возросший спрос на питание и охлаждение (вместе с уменьшением доступности энергии и увеличением цен на нее) убедил отрасль ЦОД, что переход на «зеленые» технологии — хороший бизнес. Цены на энергию выросли настолько, что, согласно оценкам, к 2010 г. сумма ежегодных затрат на питание окажется выше стоимости приобретения серверов. Поэтому в настоящее время агентство Energy Star и Министерство энергетики заняты подготовкой рекомендаций по выбору измеряемых параметров и оценке эффективности серверов, а также сбором информации, на основе которой можно было бы проводить сравнение с аналогичными решениями, чтобы компаниям было проще повысить эффективность принадлежащих им ЦОД.

Опираясь на отчет EPA и информацию от таких организаций, как ASHRAE (Американское общество инженеров теплоснабжения, хладогенерации и кондиционирования), в своих долгосрочных прогнозах аналитики предсказывают повышение спроса на мощность питания и, следовательно, охлаждения, по крайней мере, на протяжении нескольких следующих лет.

Столкнувшись с повышением цен на электроэнергию, а в некоторых случаях с ее ограниченной доступностью, организации стали весьма серьезно относиться к вопросу использования энергии в центрах обработки данных. Эта озабоченность обусловила повышение интереса к новым технологиям, позволяющим решить целый ряд задач, в числе которых можно назвать следующие:

• сдерживание роста общей стоимости владения центром обработки данных. Повышение спроса на сервисы ИТ без надлежащего управления как использованием, так и реализацией устройств увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты на инженерную инфраструктуру;
• снижение нагрузки на энергосистему за счет сокращения энергопотребления. Отсутствие достаточной мощности отрицательно сказывается на надежности ЦОД и может стать сдерживающим фактором для роста бизнеса;
более рациональное использование оборудования в соответствии с долгосрочным планом управления энергией;
• принятие реальных мер в ответ на озабоченность общественности в отношении того, что центры обработки данных истощают энергосистему США и ответственны за значительные объемы выбросов углекислого газа в атмосферу.

Для принятия лучших решений с точки зрения TCO, сокращения потребления энергии и максимального заполнения шкафов необходима более подробная информация о каждом устройстве, приложении, шкафе, группе шкафов и оборудовании в целом. Возможность мониторинга подачи питания через отдельную розетку в устройстве распределения питания (Power Distribution Unit, PDU), установленном в шкафу, позволяет контролировать ситуацию, повышать эффективность, планировать будущие инсталляции и правильно выбирать место для размещения ресурсов охлаждения. Мониторинг питания на уровне устройства дает значительно более подробную информацию, которую невозможно получить, когда подобный контроль осуществляется на уровне ИБП, этажного распределителя, через который питание подается к стойкам, или щита с выключателями.

НОВЫЕ МЕТРИКИ КАК ЧАСТЬ «ОЗЕЛЕНЕНИЯ» ЦОД

В рамках «зеленого» движения появляются новые организации и принимаются новые стандарты. Например, продолжает развиваться известная программа Energy Star: Draft 2 на новую спецификацию продуктов для корпоративных серверов размещен на сайте http://www.energystar.gov и доступен для комментариев. Эта спецификация должна вступить в силу к январю 2009 г. Ранее определение эффективности серверов было затруднено, так как данный показатель напрямую связан с рабочей нагрузкой на каждую машину.

Для определения и достижения энергетической эффективности ЦОД и ИТ выработан целый ряд параметров, рекомендаций и программ. Ниже приводится перечень организаций, наиболее активно участвующих в этом процессе:

• программа 80 Рlus;
• американское общество инженеров теплоснабжения, хладогенерации и кондиционирования (American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning , ASHRAE);
• альянс поставщиков решений для телекоммуникационной отрасли (Alliance for Telecommunications Industry Solutions, ATIS);
• инициатива природосберегающих вычислений (Climate Savers Computing Initiative);
• EСМА;
• EPA Energy Star;
• Федеральная программа управления энергией;
• LessWatts.org;
• стимулирование энергоэффективности высоких технологий PG&E (PG&E High-Tech Energy Efficiency Incentive);
• протокол измерения энергии для серверов;
• корпорация оценки стандартной производительности (Standard Performance Evaluation Corporation, SPEC);
• ассоциация отрасли сетей хранения (Storage Network Industry Association, SNIA);
• пространство, ватты и производительность (Space, Watts and Performance, SwaP);
• американский совет «зеленых» зданий (U.S. Green Building Council, USGBC);
• Uptime Institute;
• Green Grid.

Мы рассмотрим новые метрики, предложенные двумя последними организациями. Речь пойдет об измерении потребления электроэнергии и определении точки измерения питания внутри центров обработки данных с целью повышения их эффективности. Green Grid проявляет очень большую активность в этой области и получила заслуженное признание в отрасли. В техническом описании «Метрики эффективности энергоснабжения центра обработки данных от Green Grid: PUE и DCIE» реальное потребление ИТ-оборудования предлагается измерять непосредственно на устройстве. Аналогичные документы и метрики предоставляет Uptime Institute, в частности «Четыре метрики для определения «экологичности» ЦОД», где одной из трех ключевых точек измерения является аппаратная нагрузка на разъеме устройства.

Эти метрики приобрели еще большую значимость, когда другие организации обратили внимание на деятельность Green Grid при выработке своих стандартов, в частности, подразделение возобновляемой энергии Европейской комиссии намерено формализовать свой «кодекс поведения» для центров обработки данных. Данный кодекс фокусируется на отношении электрической нагрузки со стороны ИТ к нагрузке от инженерной инфраструктуры в качестве одной из ключевых метрик для оценки эффективности. В настоящее время нет ни одной регулирующей инициативы ЕС, где рассматривается энергоэффективность ЦОД, поэтому весьма вероятно, что метрика, предложенная Green Grid, будет признана во всем мире.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОВЫХ МЕТРИК

Green Grid отдает себе отчет в том, насколько важно иметь метрики для определения эффективности центра обработки данных и предлагает метрики для их оптимизации. Как известно, нельзя улучшить то, что невозможно измерить. Стремясь разработать метрики, которые организации могли бы реально использовать, Green Grid предложила два взаимосвязанных параметра — эффективность использования энергии (Power Usage Effectiveness, PUE) и эффективность инфраструктуры ЦОД (Data Center Infrastructure Efficiency, DCIE).

Первая определяется следующим образом:

PUE=общая мощность оборудования/мощность ИТ-оборудования

Мощность ИТ-оборудования (I.T. Equipment Power). Эта величина представляет нагрузку, порождаемую всем ИТ-оборудованием, включая серверы, системы хранения, сетевое оборудование и вспомогательные устройства — мониторы, KVM и другие.

Общая мощность оборудования (Total Facility Power). Она включает всю нагрузку со стороны ИТ-оборудования, а также обслуживающей его инфраструктуры, в частности, компоненты систем энергоснабжения: генераторы, ИБП и коммутаторы. К охлаждающим системам относятся кондиционеры для компьютерных помещений (Computer Room Air Conditioning, CRAC), насосы и охлаждающие башни. Остальные компоненты, такие как освещение, сетевые узлы и узлы хранения, завершают формирование инфраструктуры центра обработки данных.

DciE определяется следующим образом:

DciE = 1/PUE = Мощность ИТ-оборудования/Общая мощность оборудования х 100%,

т.е. является обратной величиной к PUE.

Оба уравнения предполагают, что потребляемая ИТ-оборудованием мощность измеряется после всех преобразований энергии, коммутации и кондиционирования — непосредственно перед ИТ-оборудованием. Поэтому местом измерения является место подключения устройства, а измерения выполняются при помощи блока распределения питания (Power Distribution Unit, PDU) внутри шкафа. Новая технология шкафных PDU под названием «контроль питания на розетке» (Per Outlet Power Sensing, POPS) уже сегодня позволяет измерять уровень энергопотребления конкретного ИТ-оборудования (см. Рисунок 1). Такие измерения могут выполняться для отдельного устройства, приложения, шкафа, нескольких шкафов и всего ЦОД.

Владельцам ЦОД следует добиваться, чтобы значение PUE не превышало двух единиц, а в идеале было как можно ближе к единице. Другими словами, если мощность ИТ оборудования составляет 1000 Вт, то центр обработки данных должен потреблять не более 2000 Вт. Microsoft, например, осуществляет мониторинг PUE с 2004 г. Фактические значения этого параметра приводятся в документе «Лучшая практика достижения энергоэффективности при эксплуатации ЦОД Microsoft», опубликованном в марте 2008 г. («Best Practices for Energy Efficiency in Microsoft Data Center Operations»).

Такие метрики, как PUE и DCiE, позволяют владельцам ЦОД сравнить результаты с другими ЦОД и предпринять необходимые меры для улучшения энергоэффективности. Следует учитывать, что на расчетные результаты будет оказывать влияние то, какой категории соответствует центр обработки данных (Tier).

Как ожидается, некоторые новые измеряемые параметры, над которыми работает Green Grid, позволят оценить продуктивность ЦОД. К ним относится методология количественной оценки полезной работы ЦОД и сравнение полученного показателя с количеством любых ресурсов, которые потребляются для выполнения данной работы. Эта мера энергопродуктивности ЦОД (Data Center energy Productivity, DceP) находится еще пока на ранних стадиях определения, но в скором времени мы, несомненно, о ней еще услышим.

UPTIME INSTITUTE

Uptime Institute предлагает метрики для сравнения потребления энергии и осуществления постоянных улучшений. Три из четырех «зеленых» параметров могут быть измерены группой корпоративных ИТ: центр обработки данных может быть охарактеризован с точки зрения стратегии ИТ, использования активов и эффективности оборудования. Таким образом удается идентифицировать области, где необходимы срочные улучшения.

Данные метрики включают множитель непроизводительного потребления инфраструктуры площадки (Site Infrastructure Power Overhead Multiplier, SI-POM) и множитель непроизводительного потребления ИТ-оборудования (IT Hardware Power Overhead Multiplier, H-POM). SI-POM — безразмерное отношение, на основании которого владелец ЦОД может судить о том, какая часть потребляемой ЦОД энергии идет не на питание критического ИТ-оборудования, а на непроизводительные затраты. H-POM также является безразмерным отношением и указывает, какая часть мощности, подаваемой на конкретное оборудование, теряется при преобразовании энергии или уходит на внутренние вентиляторы вместо того, чтобы подаваться на компоненты внутри устройства.

SI-POM определяется следующим образом:

SI-POM = потребление ЦОД на общем счетчике/общее потребление переменного тока в месте подключения для всего ИТ-оборудования.

Потребление ЦОД «на счетчике». Это общее потребление центра обработки данных по показаниям общего счетчика или счетчика здания. Оно показывает, какая мощность должна быть подведена к площадке ЦОД. Данный параметр охватывает все нагрузки, включая некритические, такие как освещение.

Аппаратная нагрузка в месте подключения. Для отдельного устройства речь идет о потребляемой мощности, измерение которой осуществляется там, где вилка подключается к розетке. При суммировании показателей всего ИТ-оборудования получается мощность, которую должны предоставлять системы ИБП и PDU.

H-POM определяется следующим образом:

H-POM = нагрузка оборудования переменного тока в месте подключения/вычислительная нагрузка оборудования постоянного тока.

Вычислительная нагрузка оборудования. Эта величина описывает количество ватт постоянного тока, которое потребляют компоненты внутри оборудования ИТ.

Оба уравнения предполагают, что мощность ИТ-оборудования измеряется после всех преобразований энергии, коммутации и кондиционирования до оборудования ИТ. Для выполнения этих измерений естественно задействовать шкафной PDU.

Блок-схема электропитания ЦОД от Uptime Institute (см. Рисунок 2) предлагает B* в качестве точки измерения нагрузки оборудования в месте подключения. Технология для измерения в точке B уже существует, к тому же место подключения вилки в розетку является лучшим для измерения нагрузки со стороны оборудования (истинное измерение), поскольку позволяет получить максимально точную информацию.

Необходимо отметить, что и Green Grid, и Uptime Institute рекомендуют выполнять измерение нагрузки ИТ прямо на устройстве. Причем наиболее интеллектуальным, помимо серверов и других подключенных в шкафу устройств, является шкафной PDU, от которого все они получают питание.

СОВРЕМЕННЫЕ PDU

Раньше в PDU не предусматривалось наличие измерителей токовой нагрузки, тогда как современные шкафные PDU нулевой высоты поставляются вместе с интерфейсом Web, локальными и сетевыми средствами мониторинга тока, датчиками окружающей среды, инструментарием для перезагрузки по сети, поддержкой прерываний SNMP и многими другими стандартными для ЦОД функциями.

Программные/микропрограммные достижения включают:

• безопасность, в том числе SSL и SSH;
• автоматическое обновление микропрограммного кода посредством сервера FTP;
• службы Active Directory (LDAP и LDAPS);
• TACACS+;
• RADIUS;
• протоколирование;
• оповещение по электронной почте;
• формирование групп розеток;
• поддержка DHCP;
• интеллектуальное планирование нагрузки;
• корректная остановка сервера;
• программное обеспечение Sentry Power Management (SPM) для контроля и мониторинга множества PDU в различных местах.

Целый ряд новейших аппаратных достижений относятся к высокоплотным приложениям для PDU, которые поддерживают:

• трехфазное питание (питание 208/480 В 3 фазы или 230/400 В 3 фазы);
• повышение номинального тока для удовлетворения более высоких требований к плотности (продукты 30, 32 и 60 А);
• розетки разного типа в одном PDU;
• разные выходные напряжения на одном PDU;
• модульный дизайн для обеспечения гибкости инсталляции;
• высокоточный цифровой мониторинг тока TRMS;
• измерение на каждой розетке нагрузки (А), напряжения, активной мощности (Вт), кажущейся мощности (ВА), пик-фактора и коэффициента мощности.

Эти возможности призваны удовле-творить желание владельцев ЦОД не только контролировать оборудование, но и управлять им с целью повышения эффективности за счет принятия лучших и быстрых решений при внедрении новых устройств или возникновении проблем. Многие функции позволяют рассчитать общую силовую нагрузку в кВт для всех устройств на одном PDU или для оборудования, установленного в шкафу. Указав размеры шкафа, можно легко определить количество кВт на квадратный метр. Напряжение измеряется при вводе, а токовая нагрузка определяется для PDU, фазы или розетки.

POPS С ИНТЕГРИРОВАННЫМ WEB-ИНТЕРФЕЙСОМ PDU

Компания Server Technology недавно представила продукт из категории POPS (см. Рисунок 3) с высоким уровнем точности измерений для такого рода устройств. Она обеспечивает для каждой розетки контроль следующих параметров:

• тока (А);
• напряжения (В);
• активной мощности (Вт);
• кажущейся мощности (ВА);
• пик-фактора;
• коэффициента мощности.

Информация по отдельным розеткам, безусловно, интересна, но реальную ценность для ЦОД представляют приложения технологии POPS. Например, при использовании функции организации групп пользователь может сгруппировать розетки под одним IP-адресом и даже охватить два ввода питания, что позволяет легко определить потребление энергии для устройства, группы устройств, отдельного PDU или шкафа (см. Рисунок 4). Эта информация согласуется с рекомендациями Green Grid и Uptime Institute относительно измерения нагрузки в месте подключения оборудования ИТ или на самом устройстве.

Данная информация может быть использована для следующих задач:

• расчет метрик PUE и DCiE согласно Green Grid и SI-POM и H-POM по рекомендациям Uptime Institute;
• проверка факта отключения конкретного устройства, для чего достаточно взглянуть на текущее изображение розетки;
• отправка сообщений SNMP или электронной почты, если текущие параметры выходят за установленные пределы, и оповещение пользователя о том, что источник питания устройства поврежден или устройство простаивает и, следовательно, может быть выключено или виртуализовано;
• группировка розеток для расчета мощности, используемой конкретным устройством, набором устройств или специфическим приложением;
• работа с POPS и менеджером питания (Sentry Power Manager, SPM).

Операционные расходы центра обработки данных выросли настолько, что эффективное управление его инфраструктурой и стоимостью владения может иметь решающее значение в конкурентной борьбе. Многие компании предписывают каждому подразделению оплачивать потребляемую им мощность центра обработки данных с целью контроля объема расходуемых ресурсов, а также для определения степени эффективности их использования. Тот же подход начинает применяться в хостинговых центрах обработки данных, где картина меняется радикально. Речь теперь идет не о том, сколько места потребуется пользователю, а о том, какова будет плотность мощности и общее потребление. Доминирующей тенденцией становится переход к многоуровневой модели ценообразования на базе потребляемой мощности вместо простой продажи площадей, хотя такой подход вряд ли получит быстрое распространение, так как состояние экономики не благоприятствует хостинговым ЦОД.

Комбинация технологии POPS с интегрированным программным решением, например SPM, дает ряд преимуществ при эксплуатации и управлении ЦОД.

Новые решения позволяют получить информацию о том, сколько энергии потребляет различное оборудование:

• розетка;
• устройство (сервер или модульный сервер, оснащенный несколькими блоками питания);
• приложение (группа устройств);
• шкаф;
• группа шкафов;
• ЦОД.

Группировка и кластеризация мощностей дает ряд уникальных возможностей и функций:

• эта информация может использоваться для расчета PUE и DCiE согласно Green Grid и SI-POM и H-POM по рекомендациям Uptime Institute;
• данные предоставляются не только в кВт, но и в кВтхч, поэтому их можно использовать для выставления счетов как в корпоративном, так и аутсорсинговом ЦОД;
• полученные сведения можно протоколировать, представлять графически или экспортировать в систему управления зданием (Building Management System, BMS) другого поставщика;
• информация о потреблении пригодится для планирования мощностей, так как позволяет выявить свободные мощности питания и охлаждения, необходимые для установки нового оборудования;
• в некоторых ЦОД данные о потребляемой мощности используют для выявления горячих зон и реализации более динамического охлаждения;
• знание реального значения потребляемой мощности для конкретной силовой цепи позволяет максимально использовать ее ресурсы;
• задание минимального порога мощности помогает определить, какие устройства простаивают и, следовательно, являются кандидатами на отключение или виртуализацию;
• задание максимального порога мощности позволяет выявить устройства, потребляющие слишком много энергии. Это может указывать на то, что неисправен блок питания или активировано устройство токовой защиты.

Наличие данных о потреблении в кВтхч для розетки, устройства, приложения, стойки дает ценную информацию. Возможность графического представления, протоколирования и выявления тенденций позволяет установить требования к питанию и охлаждению на день, месяц и год.

Ожидаемое увеличение затрат на питание и охлаждение, вероятность ужесточения государственного регулирования, предъявление требований экологической ответственности со стороны заказчиков и новые инструменты и технологии для определения эффективности стимулируют компании на поиск путей того, как сделать их центры обработки данных более дружественными к окружающей среде, «зелеными» и эффективными. Эта тенденция крепнет по мере того, как растущий спрос на питание и охлаждение не находит удовлетворения, а ЦОД получают отказ от региональных электросетей в предоставлении дополнительных мощностей. В результате, как ожидается, энергетические кредиты и компенсации за виртуализацию и другие проекты получат широкое распространение и будут способствовать появлению более эффективных центров обработки данных.

Пока «зеленая» тенденция набирает силу, отрасль заинтересована в том, чтобы такие организации, как Green Grid, продолжали способствовать формированию стандартов и, тем самым, взаимопониманию участников рынка.

При помощи переключаемых PDU, способных измерять мощность и потребляемую мощность ИТ-нагрузки внутри ЦОД, теперь можно определять эффективность ЦОД. Расчет метрик PUE

и DCiE является первым шагом к контролю за энергопотреблением и нахождению способов повышения эффективности ЦОД. Помните, что «нельзя улучшить то, что невозможно измерить».

Автор: Кэлвин Николсон — директор по маркетингу продуктов Server Technology.

© Cabling Business

Источник: OSP

На второй ежегодной конференции Green Grid в Сан-Хосе (шт. Калифорния), консорциум планирует предложить новые метрики энергоэффективности PUE (Power Usage Effectiveness) для оценки работы центров обработки данных, а так же рекомендации по их использованию. Эти материалы войдут в новое руководство по проектированию Дата-Центров нового поколения 2.0. Так же в него войду рекомендации по переоснащению ЦОД, снижению энергопотребления, методы измерения и управления, эксплуатация, IT инфраструктура и все, что необходимо для проектирования Дата-Центра 2.0. Первая редакция увидит свет уже в этом году и будет авторитетнейшем руководством из ранее выпускавшихся. Очень любопытно было бы его почитать.