چگونه تصمیمات بهتری برای مدیریت انرژی مرکز داده بگیریم
مراکز داده جزو بزرگترین مصرف‌کنندگان انرژی در سطح جهانی هستند و تا 3 درصد از مصرف جهانی برق را به خود اختصاص می‌دهند، رقمی که انتظار می‌رود با افزایش تقاضا برای قدرت محاسباتی و خدمات افزایش یابد.
مصرف انرژی یک دغدغه اصلی در صنعت مراکز داده است، زیرا مدیران در تلاش هستند تا با رعایت قوانین جدید و الزامات زیست‌محیطی، کارایی کلی را بهبود بخشند و به پایداری محیط زیستی دست یابند.
با این حال، استفاده از راه‌حل‌های مدرن می‌تواند به اپراتورهای مراکز داده کمک کند تا با مصرف کمتر منابع، اهداف خود را بدون ایجاد ریسک به دست آورند.
چالش های مشترک مدیریت انرژی مرکز داده
مدیریت سطوح مصرف انرژی در یک مرکز داده کار آسانی نیست. مدیران مراکز داده با چالش‌های متعددی در تلاش برای بهبود بهره‌وری انرژی روبرو هستند:
1. مصرف بالای انرژی: مراکز داده سالانه حدود 200 تراوات ساعت (TWh) انرژی مصرف می‌کنند که معادل مصرف انرژی برخی کشورهای متوسط است. متخصصان مراکز داده باید راه‌هایی را برای تأمین برق کافی پیدا کنند، در حالی که همزمان عملکرد و مصرف انرژی را بهینه می‌کنند.
2. کارایی در سرمایش: از آنجا که مراکز داده انرژی بسیار زیادی مصرف می‌کنند، زیرساخت‌های آنها در معرض خطر گرمای زیاد قرار دارند. مدیران باید سیستم‌های سرمایشی کارآمدی پیاده کنند که بدون اتلاف انرژی، سیستم‌ها را خنک نگه دارد.
3. چگالی توان: افزایش چگالی توان رک‌ها می‌تواند باعث ایجاد نقاط داغ محلی شود و حفظ سرمایش یکنواخت در سراسر تاسیسات را دشوار کند.
4. فقدان داده‌های لازم: بدون ابزارهای مناسب، برخی از مدیران مراکز داده از داشتن اطلاعات دقیق درباره وضعیت لحظه‌ای مراکز خود محروم می‌مانند. داشتن اطلاعات دقیق در زمان واقعی برای اتخاذ تصمیمات آگاهانه ضروری است.
5. قابلیت توسعه‌پذیری: یکی از چالش‌های بزرگ، افزایش مقیاس‌پذیری با ظرفیت محدود و همزمان حفظ بهره‌وری انرژی است. انجام تحلیل‌های «اگر چه می‌شود» با استفاده از راه‌حل‌های DCIM می‌تواند به اولویت‌بندی این مسائل کمک کند.
6. پایبندی به قوانین: پیروی از الزامات گزارش‌دهی و معیارهای پایداری، به خصوص در سایه مقررات جدیدی مانند توافق سبز اتحادیه اروپا، از اولویت‌های مراکز داده است. نرم‌افزار DCIM به مدیران کمک می‌کند تا به راحتی داده‌های مورد نیاز را از یک پورتال واحد پیدا کنند.
7. هزینه‌های عملیاتی: دستیابی به یک مرکز داده با بهره‌وری بالا ممکن است پرهزینه باشد و مدیران باید هزینه‌های اجرای راهکارهای صرفه‌جویی در انرژی را در برابر پس‌اندازهای بلندمدت ارزیابی کنند.
این چالش‌ها نیازمند رویکردهای نوین و ابزارهای پیشرفته برای بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش هزینه‌ها هستند.
داده های کلیدی که مدیریت بهتر انرژی را به همراه دارد
مدیریت مؤثر انرژی در مراکز داده مبتنی بر جمع‌آوری و تحلیل داده‌های حیاتی است که اطلاعات ارزشمندی درباره جنبه‌های مختلف استفاده و بهره‌وری انرژی ارائه می‌دهد و می‌تواند منجر به تصمیمات آگاهانه‌تر شود. در اینجا برخی از معیارهایی که مدیران مراکز داده باید اندازه‌گیری و نظارت کنند، آمده است:
داده‌های مصرف برق
مصرف کل انرژی: مصرف کل انرژی در یک مرکز داده به اطلاعات لحظه‌ای و تاریخی درباره کل برق مصرفی اشاره دارد. نظارت بر این داده‌ها کمک می‌کند تا الگوهای مصرف و زمان‌های اوج مصرف شناسایی شوند و به مدیران مراکز داده این امکان را می‌دهد تا از طریق بهینه‌سازی مصرف انرژی و کاهش هدررفت، اقداماتی برای صرفه‌جویی در انرژی اجرا کنند.
بهره‌وری استفاده از انرژی (PUE): PUE معیاری است که به نسبت کل انرژی مصرفی ساختمان به انرژی مصرف شده توسط تجهیزات IT در یک مرکز داده اشاره دارد. ردیابی PUE به مدیران مراکز داده کمک می‌کند تا ناکارآمدی‌های موجود در مصرف انرژی غیر IT، مانند سیستم‌های سرمایشی و توزیع برق، را شناسایی کرده و استراتژی‌هایی برای بهبود بهره‌وری کلی انرژی پیاده‌سازی کنند.
مصرف انرژی بر اساس مؤلفه‌ها: مصرف انرژی بر اساس مؤلفه‌ها به داده‌های دقیق در مورد مصرف برق بخش‌های مختلف مانند سرورها، سیستم‌های سرمایشی، PDUs و روشنایی اشاره دارد. این اطلاعات دقیق به مدیران مراکز داده کمک می‌کند تا نواحی با مصرف انرژی بالا را شناسایی کرده و بهبودهایی در بهره‌وری هدفمند و مدیریت بهینه انرژی انجام دهند.
این معیارها به عنوان راهنمایی برای بهبود کارایی انرژی و کاهش هزینه‌های عملیاتی در مراکز داده عمل می‌کنند.
مصرف انرژی سیستم‌های سرمایشی: در مراکز داده، بسیار حیاتی است که میزان انرژی مصرفی توسط چیلرها، دستگاه‌های تهویه و سایر تجهیزات سرمایشی به‌طور دقیق پایش شود. این نظارت به مدیران کمک می‌کند تا بهره‌وری سیستم‌های سرمایشی را ارزیابی کرده و در صورت نیاز، بهبودهایی را برای کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی انجام دهند.
دما و رطوبت: با استفاده از سنسورهای محیطی، متخصصان مراکز داده می‌توانند دما و سطح رطوبت را به‌طور مداوم در مرکز پایش کنند. حفظ سطح دما و رطوبت بهینه از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا تضمین می‌کند که تجهیزات IT به‌صورت بهینه عمل کرده و مصرف انرژی برای سیستم‌های سرمایشی به حداقل می‌رسد، همچنین از داغ شدن بیش از حد تجهیزات جلوگیری می‌شود.
مدیریت جریان هوا: داده‌های جریان هوا به مدیران این امکان را می‌دهد تا کارایی استراتژی‌هایی مانند جداسازی راهروهای سرد و گرم را ارزیابی کنند. این اطلاعات به بهینه‌سازی استفاده از انرژی سرمایشی، کاهش مصرف کلی و افزایش طول عمر تجهیزات گران‌قیمت IT کمک می‌کند.
استفاده از تجهیزات IT
نرخ استفاده از سرور: نرخ استفاده از سرورها در مرکز داده شامل میزان استفاده از منابع CPU، حافظه و فضای ذخیره‌سازی هر سرور می‌شود. ردیابی این نرخ‌ها به شناسایی سرورهای کمتر استفاده‌شده کمک می‌کند و امکان تخصیص بهتر منابع، ادغام و افزایش بهره‌وری انرژی را فراهم می‌کند.
شاخص‌های مجازی‌سازی: دسترسی به شاخص‌های مجازی‌سازی در یک مرکز داده بینش‌هایی از بهره‌وری و عملکرد محیط‌های مجازی‌شده، از جمله استفاده از منابع و توزیع بار، ارائه می‌دهد. با بهبود مجازی‌سازی، مدیران می‌توانند بهره‌وری سخت‌افزار را افزایش داده، نیاز به سرورهای فیزیکی را کاهش دهند و صرفه‌جویی چشمگیری در انرژی و هزینه‌ها حاصل کنند.
داده‌های مربوط به سرورهای بیکار و کم‌بار: داده‌های مربوط به سرورهایی که در ظرفیت حداقلی یا بدون بار فعالیت می‌کنند، تعداد و مدت زمان عملکرد سرورها در این شرایط را ثبت می‌کند. تحلیل این داده‌ها کمک می‌کند تا فرصت‌هایی برای خاموش کردن یا ادغام سرورهای کم‌استفاده شناسایی شود و در نهایت مصرف انرژی
کاهش یابد.
داده‌های توزیع برق
بار و ظرفیت PDU رک: نظارت بر بار و ظرفیت PDUهای رک به شناسایی تجهیزات کم‌استفاده یا بیش‌ازحد بارگذاری‌شده کمک می‌کند. این اطلاعات به مدیران مراکز داده امکان می‌دهد تا توزیع برق را به شکل بهتری متعادل کنند، از اضافه‌بار جلوگیری کرده و مصرف انرژی غیرضروری را کاهش دهند.
بار و ظرفیت UPS: ردیابی بار و ظرفیت UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) به مدیران مراکز داده کمک می‌کند تا از استفاده بهینه و قابلیت اطمینان اطمینان حاصل کنند. این امر باعث می‌شود از ناکارآمدی‌ها و مشکلات احتمالی اجتناب شود، عمر باتری افزایش یابد و هدررفت انرژی کاهش یابد.
بار و ظرفیت مدارهای شاخه‌ای: نظارت بر بار و ظرفیت مدارهای شاخه‌ای امکان مدیریت پیشگیرانه زیرساخت‌های الکتریکی را فراهم می‌کند. این کار به جلوگیری از اضافه‌بار مدارها، کاهش زمان خرابی و بهینه‌سازی توزیع برق برای افزایش بهره‌وری انرژی کمک می‌کند.
این داده‌ها، همراه با مدیریت هوشمند، می‌توانند به بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک کنند.
جمع‌بندی:
بهبود مدیریت انرژی در مراکز داده نیازمند مقابله با چالش‌هایی از جمله مصرف بالای انرژی، کارایی سیستم‌های سرمایشی، تطابق با قوانین، و هزینه‌های عملیاتی است. با استفاده از داده‌های کلیدی مانند مصرف برق، عملکرد سیستم‌های سرمایشی، و استفاده از تجهیزات IT، مدیران می‌توانند تصمیمات بهتری برای بهینه‌سازی مصرف انرژی اتخاذ کنند.
اجرای استراتژی‌هایی مانند سیستم‌های سرمایشی پیشرفته، مجازی‌سازی، و نرم‌افزارهای DCIM (مدیریت زیرساخت‌های مرکز داده) می‌تواند بهره‌وری انرژی و پایداری را افزایش دهد. اولویت‌بندی این بهترین روش‌ها می‌تواند باعث صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه‌ها و کاهش تأثیرات محیطی شود و آینده‌ای پایدارتر برای مراکز داده فراهم آورد.