Rechenzentren verbrauchen 3-5% des gesamten Stroms auf dem Planeten, und in einigen Ländern wie China liegt dieser Wert bei 7%. Rechenzentren benötigen rund um die Uhr Strom, damit die Geräte reibungslos funktionieren. Infolgedessen führt die Arbeit eines Rechenzentrums zu Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre, und hinsichtlich der negativen Auswirkungen auf die Natur können sie mit Flugreisen verglichen werden.
Bei Selectel haben wir die Ergebnisse der neuesten Forschung gesammelt, um herauszufinden, wie sich Rechenzentren auf die Umwelt auswirken, ob dies geändert werden kann und ob es in Russland ähnliche Initiativen gibt.
Nach den neuesten Untersuchungen von Supermicro könnten grüne Rechenzentren ihre Umweltbelastung um 80% reduzieren. Und der gespeicherte Strom soll alle Casinos in Las Vegas 37 Jahre lang beleuchtet halten. Derzeit können jedoch nur 12% der weltweiten Rechenzentren als "grün" bezeichnet werden.
Supermicro-Berichtbasierend auf einer Umfrage unter 5.000 Vertretern der IT-Branche. Es stellte sich heraus, dass 86% der Befragten im Allgemeinen nicht über die Auswirkungen von Rechenzentren auf die Umwelt nachdenken. Die soziale Verantwortung und die Bewertung der Energieeffizienz des Unternehmens sind nur 15% der Rechenzentrumsmanager ein Anliegen. Der größte Teil der Branche konzentriert sich eher auf Ausfallsicherheitsziele als auf Energieeffizienz. Die Konzentration auf die neuesten Rechenzentren ist zwar rentabel: Ein durchschnittliches Unternehmen kann bis zu 38 Millionen US-Dollar an Energiekosten einsparen.
PUE
PUE (Power Utilization Efficiency) ist ein Maß für die Energieeffizienz eines Rechenzentrums. Die Maßnahme wurde 2007 von Mitgliedern des Green Grid-Konsortiums genehmigt. PUE spiegelt das Verhältnis der vom Rechenzentrum verbrauchten elektrischen Energie zur Energie wider, die direkt von den Geräten des Rechenzentrums verbraucht wird. Wenn das Rechenzentrum 10 MW Leistung vom Netzwerk erhält und alle Geräte bei 5 MW "bleiben", ist der PUE-Indikator 2. Wenn die "Lücke" in den Messwerten abnimmt und der größte Teil des Stroms die Geräte erreicht, tendiert der Koeffizient dazu Der ideale Indikator ist einer.
Die Global Data Center Survey des Uptime Institute für August (900 befragte Rechenzentrumsbetreiber ) schätzte den globalen Durchschnitt der PUEauf dem Niveau von 1,59. Im Allgemeinen hat sich der Indikator seit 2013 auf diesem Niveau verändert. Zum Vergleich: 2013 lag der PUE bei 1,65, 2018 bei 1,58 und 2019 bei 1,67.
Obwohl PUE nicht fair genug ist, um verschiedene Rechenzentren und geografische Regionen zu vergleichen, erstellt das Uptime Institute solche Vergleichstabellen.
Der Vergleich ist unfair, da sich einige Rechenzentren in den schlechtesten Klimazonen befinden. Um ein bedingtes Rechenzentrum in Afrika zu kühlen, wird viel mehr Strom benötigt als in einem Rechenzentrum in Nordeuropa.
Es ist logisch, dass Rechenzentren in Lateinamerika, Afrika, dem Nahen Osten und Teilen des asiatisch-pazifischen Raums am energieeffizientesten sind. Die "vorbildlichsten" PUE-Indikatoren waren Europa und die Region, die die USA und Kanada vereint. Übrigens gibt es in diesen Ländern mehr Befragte - 95 bzw. 92 Rechenzentrumsanbieter.
Die Studie bewertete auch Rechenzentren in Russland und den GUS-Ländern. Zwar nahmen nur 9 Befragte an der Umfrage teil. Der PUE von inländischen und "benachbarten" Rechenzentren betrug 1,6.
So senken Sie den PUE
Gratis Erfrischung
Laut Forschung , etwa 40% des gesamten Energieverbrauchs von Rechenzentren verbraucht geht an künstlichen Kühlsysteme. Die Implementierung der freien Kühlung (Freecooling) trägt dazu bei, die Kosten erheblich zu senken. Mit einem solchen System wird Außenluft gefiltert, erwärmt oder gekühlt und dann den Serverräumen zugeführt. "Abluft" -Heißluft wird dem einströmenden Strom zugeführt oder gegebenenfalls teilweise gemischt.
Beim Freecooling ist das Klima von großer Bedeutung. Je besser die Außentemperatur für die Rechenzentrumshalle geeignet ist, desto weniger Energie wird benötigt, um sie in den erforderlichen "Zustand" zu bringen.
Darüber hinaus kann sich das Rechenzentrum in der Nähe des Reservoirs befinden. In diesem Fall kann das Wasser aus dem Rechenzentrum zur Kühlung des Rechenzentrums verwendet werden. Laut MRC-Prognosen von Stratistics wird der Marktwert von Flüssigkeitskühlungstechnologien bis 2023 4,55 Milliarden US-Dollar erreichen. Zu den Arten gehören Immersionskühlung (Eintauchen von Geräten in Immersionsöl) und adiabatische Kühlung (basierend auf Verdampfungstechnologie, die in Facebook-Rechenzentren verwendet wird). , Wärmeaustausch (das Kühlmittel mit der erforderlichen Temperatur gelangt direkt zum Gerätegestell und entfernt überschüssige Wärme).
Mehr über Freecooling und wie es bei Selectel funktioniert →
Überwachung und rechtzeitiger Austausch von Geräten
Die korrekte Nutzung der im Rechenzentrum verfügbaren Kapazität trägt ebenfalls zur Verbesserung der Energieeffizienz bei. Die bereits gekauften Server müssen entweder für die Aufgaben der Clients arbeiten oder während der Ausfallzeit keine Energie verbrauchen. Eine Möglichkeit, die Situation zu kontrollieren, ist die Verwendung von Infrastrukturverwaltungssoftware. Beispiel: DCIM-System (Data Center Infrastructure Management). Diese Software verteilt die Last auf den Servern automatisch neu, schaltet inaktive Geräte aus und gibt Empfehlungen zur Drehzahl der Lüfter der Kühleinheiten (wiederum, um Energie bei unnötiger Kühlung zu sparen).
Ein wichtiger Teil der Verbesserung der Energieeffizienz von Rechenzentren ist die rechtzeitige Aufrüstung der Geräte. Ein veralteter Server ist in Leistung und Ressourcenintensität der neuen Generation häufig unterlegen. Um den PUE zu senken, wird daher empfohlen, die Geräte so oft wie möglich zu aktualisieren - einige Unternehmen tun dies jedes Jahr. Aus der Supermicro-Forschung: Optimierte Hardware-Upgrade-Zyklen können den Elektroschrott um mehr als 80% reduzieren und die Leistung von Rechenzentren um 15% verbessern.
Es gibt auch Möglichkeiten, Ihr Rechenzentrums-Ökosystem ohne nennenswerte Kosten zu optimieren. Sie können beispielsweise die Steckplätze in Serverschränken schließen, um Kaltluftlecks zu vermeiden, heiße oder kalte Gänge zu isolieren, einen stark belasteten Server in einen kälteren Teil des Rechenzentrums zu verlegen usw.
Weniger physische Server - mehr virtuelle Maschinen
VMware hat berechnet, dass durch den Wechsel zu virtuellen Servern der Stromverbrauch in einigen Fällen um 80% gesenkt werden kann. Dies liegt daran, dass durch die Platzierung von mehr virtuellen Servern auf weniger physischen Maschinen die Kosten für Hardwarewartung, Kühlung und Strom logischerweise gesenkt werden.
Ein Experiment von NRDC und Anthesis zeigte, dass durch das Ersetzen von 3.000 Servern durch 150 virtuelle Maschinen Stromrechnungen in Höhe von 2 Millionen US-Dollar eingespart werden.
Unter anderem ermöglicht die Virtualisierung die Neuzuweisung und Erhöhung virtueller Ressourcen (Prozessoren, Speicher, Speicher) im Prozess. Daher wird Strom nur zur Sicherstellung der Arbeit ausgegeben, ausgenommen die Kosten für nicht genutzte Geräte.
Natürlich können auch alternative Energiequellen ausgewählt werden, um die Energieeffizienz zu verbessern. Einige Rechenzentren verwenden dazu Sonnenkollektoren und Windgeneratoren. Dies sind jedoch ziemlich teure Projekte, die sich nur große Unternehmen leisten können.
Grüne in der Praxis
Die Anzahl der Rechenzentren weltweit ist von 500.000 im Jahr 2012 auf über 8 Millionen gestiegen . Der Stromverbrauch verdoppelt sich alle vier Jahre. Die von Rechenzentren benötigte Stromerzeugung hängt direkt mit der Menge der Kohlenstoffemissionen zusammen, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen.
Wissenschaftler der britischen Open University schätzen, dass Rechenzentren 2% der weltweiten CO2-Emissionen verursachen. Dies ist ungefähr das Gleiche wie die größten Fluggesellschaften der Welt. Laut einer GreenPeace-Studie aus dem Jahr 2019 emittierten Kraftwerke 2018 99 Millionen Tonnen CO₂, um 44 Rechenzentren in China mit Strom zu versorgen.
Große Weltmarktführer wie Apple, Google, Facebook, Akamai und Microsoft übernehmen die Verantwortung für die negativen Auswirkungen auf die Natur und versuchen, sie mithilfe umweltfreundlicher Technologien zu reduzieren. Zum Beispiel sprach Microsoft-CEO Satya Nadella über die Absicht des Unternehmens, bis 2030 negative CO2-Emissionen zu erzielen und bis 2050 die Folgen der Emissionen für die gesamte Zeit seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 1975 vollständig zu beseitigen.
Diese Geschäftsriesen verfügen jedoch über ausreichende Ressourcen, um ihre Pläne umzusetzen. Wir werden im Text einige weniger bekannte "grüne" Rechenzentren erwähnen.
Kolos
Das Rechenzentrum in der Gemeinde Ballengen (Norwegen) positioniert sich als Rechenzentrum, das zu 100% mit erneuerbarer Energie betrieben wird. Um den Betrieb der Geräte sicherzustellen, wird Wasser zur Kühlung von Servern, Wasser- und Windkraftgeneratoren verwendet. Bis 2027 soll das Rechenzentrum eine elektrische Leistung von mehr als 1.000 MW erreichen. Kolos spart jetzt 60% Strom.
Daten der nächsten Generation
britische Rechenzentrum bedient Unternehmen wie die Telekommunikationsholding BT Group, IBM, Logica und andere. Im Jahr 2014 gab NGD bekannt, dass es einen idealen PUE von eins erreicht hat. Solarbatterien auf dem Dach des Rechenzentrums haben die maximale Energieeffizienz des Rechenzentrums näher gebracht. Dann stellten die Experten jedoch das etwas utopische Ergebnis in Frage.
Schweizer Fort Knox
Dieses Rechenzentrum ist eine Art Loft-Projekt. Das Rechenzentrum "wuchs" an der Stelle eines alten Bunkers des Kalten Krieges, der vom Schweizer Militär im Falle eines Atomkonflikts errichtet wurde. Neben der Tatsache, dass das Rechenzentrum tatsächlich keinen Platz auf der Oberfläche des Planeten einnimmt, verwendet es auch Gletscherwasser aus einem unterirdischen See in Kühlsystemen. Dies hält die Temperatur des Kühlsystems bei 8 Grad Celsius.
Equinix AM3
Data Center in Amsterdam nutzt die Kühltürme des Aquifer Thermal Energy Storage in seiner Infrastruktur. Ihre kühle Luft senkt die Temperatur der heißen Korridore. Darüber hinaus verwendet das Rechenzentrum Flüssigkeitskühlsysteme und das erwärmte Abwasser wird zur Beheizung der Universität Amsterdam verwendet.
Was ist in Russland?
Untersuchungen von CNews "Data Processing Centers 2020" ergaben, dass die Anzahl der Racks bei den größten russischen Rechenzentrumsdienstleistern gestiegen ist. Im Jahr 2019 betrug das Wachstum 10% (bis zu 36,5 Tausend), und im Jahr 2020 könnte die Anzahl der Gestelle um weitere 20% steigen. Rechenzentrumsanbieter versprechen, den Rekord aufzustellen und den Kunden in diesem Jahr 6.961 weitere Racks zur Verfügung zu stellen.
Nach Einschätzung von CNews soll die Energieeffizienz der angewandten Lösungen und Geräte die Effizienz des Rechenzentrums auf einem sehr niedrigen Niveau sicherstellen - bei 1 W Nutzleistung bis zu 50% nicht betrieblicher Kosten.
Dennoch haben russische Rechenzentren eine Motivation, PUE zu reduzieren. Der Motor des Fortschritts für viele Anbieter ist jedoch nicht die Sorge um Natur und soziale Verantwortung, sondern der wirtschaftliche Nutzen. Ein irrationaler Ansatz zum Stromverbrauch kostet Geld.
Auf Landesebene gibt es keine Umweltstandards für den Betrieb von Rechenzentren sowie wirtschaftliche Anreize für diejenigen, die "grüne" Initiativen umsetzen. Daher liegt es in Russland immer noch in der persönlichen Verantwortung von Rechenzentren.
Die gebräuchlichsten Arten, das Umweltbewusstsein inländischer Rechenzentren zu manifestieren:
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Seletel ging noch weiter und startete das Green Selectel-Programm. Das Unternehmen wird nun jährlich einen Baum für jeden Server pflanzen, der in den Rechenzentren des Unternehmens betrieben wird. Die erste Massenpflanzung von Wäldern wurde am 19. September von der Firma durchgeführt - in den Regionen Moskau und Leningrad. Insgesamt wurden 20.000 Bäume gepflanzt, die in Zukunft bis zu 200.000.000 Liter Sauerstoff pro Jahr produzieren können. Die Maßnahmen werden dort nicht enden, es ist geplant, das ganze Jahr über "grüne" Initiativen umzusetzen. Informationen zu neuen Werbeaktionen finden Sie auf der Green Selectel- Website und im Telegrammkanal des Unternehmens .
