Почему операторам ЦОД не удается сократить расходы на охлаждение серверов?

Когда дело доходит до сокращения потребления электроэнергии и повышения экологической устойчивости корпоративной вычислительной инфраструктуры, многие операторы ЦОД оказываются не в состоянии реализовать все необходимые для этого меры. Недавний опрос, проведенный специалистами исследовательской компании IDC, показывает, что, в отличие от подавляющего большинства гипермасштабных ЦОД, большинство стандартных корпоративных дата-центров работают недостаточно эффективно. Это обходится их владельцам в приличные суммы, приводит к формированию дополнительной нагрузки на центральную электросеть и негативно влияет на состояние окружающей среды.

Участие в опросе IDC приняли операторы 404 корпоративных дата-центров с минимальной площадью машзала в 1000 квадратных футов (93 квадратных метра) и минимальным количеством обслуживаемых серверов на уровне 100 машин. Он показал, что на долю расходов на электропитание и охлаждение приходится наибольшая часть бюджета дата-центра (в среднем около 48 процентов). При среднем бюджете в $ 1,2 млн. размер таких затрат будет оставлять почти $ 600 тыс. в год.

Также выяснилось, что большинство охваченных исследованием дата-центров не работают с максимальной эффективностью. Так, уровень их PUE был достаточно высоким. В докладе IDC говорится, что в случае более чем двух третей корпоративных ЦОД этот показатель превышал 2,0, в то время как 10 процентов охваченных исследованием дата-центров имели PUE более 3,0, или их операторы и вовсе не знали текущий уровень данного коэффициента. Опрос также показал, что многие операторы дата-центров на самом деле измеряют PUE, но ничего не делает, чтобы понизить коэффициент.

Напомним, что идеальным является PUE единица (1,0). Такой ЦОД считается очень эффективным. При этом коэффициент в диапазоне между 2,0 и 3,0 говорит о том, что соответствующий дата-центр является очень неэффективным. Интернет-гиганты вроде Google и Facebook периодически публикуют данные по PUE своих гипермасштабных дата-центров. Самые актуальные опубликованные данные говорят о том, что среднегодовой (за 12 месяцев) PUE дата-центров Google составляет 1.12. Facebook публикует PUE по отдельным дата-центра. К примеру, PUE кампуса соцсети в штате Орегон (США) составляет 1,07.

Так что же следует делать операторам и владельцем неэффективных ЦОД?

По мнению экспертов IDC, есть два варианта. Первый заключается в консолидации дата-центров и покупке более эффективного IT-оборудования, позволяющего добиться снижения генерируемой аппаратными решениями электрической и тепловой нагрузки при сохранении прежней вычислительной производительности. Это дорого. Такие апгрейды должны быть оговорены при подготовке плана капитальных затрат. Некоторые предприятия периодически осуществляют такой апгрейд, но многие не имеют достаточного количества свободных ресурсов.

Второй вариант заключается в реализации более эффективных проектов ЦОД и стратегий охлаждения. Иными словами, в улучшении не IT-оборудования, а вспомогательной инфраструктуры дата-центра. Этот подход к оптимизации затрат на ЦОД не является принципиально новым. Многие компании уже давно применяют, к примеру, «горячие» и «холодные» коридоры для снижения нагрузки на систему охлаждения ЦОД. Тем не менее, исследование IDC показало, что этот метод используют сейчас операторы только 30 процентов дата-центров.

Исследование также показало, что операторы многих дата-центров поддерживают чрезмерно низкую температуру в машзалах. Температура внутри примерно 75 процентов корпоративных дата-центов находится ниже отметки в 75 градусов по Фаренгейту (23,8 градуса по Цельсию). В то же время многочисленные релевантные стандарты на системы охлаждения ЦОД и сборники руководящих принципов говорят о возможности постоянного поддержания более высокой температуры в машзале ЦОД (на входе в серверные стойки) без вреда для IT-оборудования. К примеру, составители одного из стандартов Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционирование воздуха (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers; ASHRAE) рекомендуют поддерживать температуру в 80,6 градусов по Фаренгейту (27.00 градусов по Цельсию) и приводят допустимый кратковременный максимум в 95 градусов по Фаренгейту (35.00 градусов по Цельсию) .

Общая проблема

Следует отметить, что описанная выше проблема должна решаться не только операторами дата-центров. ИТ-директора, финансовые директора и иные руководители должны всерьез задуматься о том, что следует сделать для оптимизации инфраструктуры ЦОД. Простые шаги позволяют сделать систему охлаждения ЦОД более эффективной, для того чтобы снизить эксплуатационные затраты. Преобразование корпоративной вычислительной инфраструктуры путем консолидации множества маломощных серверных ферм в рамках одной мощной и вместительной также весьма полезно – равно как и переход на облачные сервисы, где это возможно.

Услуги провайдеров облачных сервисов в любом случае не следует сбрасывать со счетов. Amazon, Microsoft, Google и IBM используют огромное количество электроэнергии. Но одна только экономия от масштаба делает их инфраструктуру предельно эффективной. Не будем забывать и об огромном множестве внедряемых такими корпорациями программных и аппаратных инноваций. И по большей части они применяют новейшие методы, чтобы сократить энергопотребление ЦОД до минимума, в большинстве своем стремясь при этом ускорить переход на возобновляемые источники энергии, если возможно, а также добиться углеродной нейтральности.

Гигант электронной коммерции eBay, также владеющий рядом мощных ЦОД, очень многого добился в этой области. Компания зашла насколько далеко, что успешно пролоббировала внесение изменений в законодательство штата Юта (США), касающихся изменения местной энергетической политики. В конечном итоге штат, являвшийся до недавно времени лидером по интенсивности использования угольных электростанций в США, стал активно стимулировать развертывание возобновляемых источников энергии.

В то же время провайдер облачных сервисов и интернет-ритейлер Amazon является скорее исключением из правила. Несмотря на недавний анонс строительства солнечной фермы рядом со своими ЦОД в американском штате Вирджиния, которая будет генерировать 170 000 мегаватт*часов электричества после ввода в эксплуатацию в октябре следующего года, корпорация не желает делиться информацией о своей политике использования энергии и устойчивого развития.

Провайдер облачных сервисов уже давно находится на прицеле у активистов природоохранной организации Гринпис, которые требуют от Amazon большей прозрачности. В конечном итоге гринписевцев поддержали даже акционеры самой Amazon, потребовавшие подготовить отчет об устойчивом развитии, описывающий экологическую, социальную и управленческую эффективность компании (включая цели по сокращению выбросов парниковых газов (ПГ)). К сожалению, данное предложение получило в свою поддержку только 26,2 процента голосов акционеров.

Тем не менее, данный пример наглядно показывает, что заниматься повышением экологичности ЦОД должны не только операторы дата-центров – топ-менеджерам, акционерам и инвесторам также следует вовлекаться в этот процесс.