Высокотехнологичные отрасли ориентируются на продукты и спецификации, позволяющие снизить энергозатраты и сделать центры обработки данных более экологичными
18 сентября Марк Барренчиа стоял у здания Moscone Center в деловой части Сан-Франциско рядом с сорокафутовым трейлером, который являет собой живой пример того, как разработчики делают высокотехнологичные отрасли более экологичными.
Президент и генеральный директор Rackable Systems доставил этот трейлер — последнюю модель производимых его компанией мобильных центров обработки данных (ЦОД) — на конференцию Intel для разработчиков (Intel Developer Forum), чтобы продемонстрировать один из используемых в отрасли способов снижения энергопотребления и затрат на охлаждение в результате инновационного мышления.
“Мы не следуем какому-то шаблону, кроме одного: делать именно то, что нужно заказчику, — заявил Барренчиа в интервью корреспонденту еженедельника eWeek, рассказывая о трейлере ICE Cube (ICE расшифровывается как Integrated Concentro Environment — интегрированная концентрированная среда). — Наша позиция состоит в том, чтобы прежде всего выяснить у клиента, чего именно он хочет. Мобильные ЦОДы такого типа решат проблемы заказчиков, связанные с потреблением энергии, охлаждением и плотностью размещения. И мы стремимся использовать самые новые технологии Intel”.
Взаимосвязанные проблемы затрат на электроэнергию и охлаждение в ЦОДах выдвигаются на первое место. 18 сентября в Нью-Йорке лидеры отрасли информационных технологий подписали с министерством энергетики меморандум, который положил начало созданию метрик, используемых для измерения эффективности ЦОДа с точки зрения потребления энергии.
Руководители насчитывающей 93 участника ассоциации Green Grid, большинство из которых возглавляют ИТ-компании, заявляют, что ЦОДы оказались в центре их первоочередных усилий по двум причинам. Во-первых, они потребляют огромное и всё увеличивающееся количество энергии. Во-вторых, их легко рассматривать изолированно, а следовательно, для них можно производить измерения.
Во время проходившей в Далласе конференции Data Center World эффективное расходование энергии было главным вопросом. Там выступил Марк Монро, директор Sun Microsystems по экологичной обработке данных (sustainable computing). Он объяснял ИТ-администраторам, что даже простейшие решения — скажем, отключение неиспользуемых серверов — могут дать значительный эффект.
“Да, просто выключите все эти мистические устройства, если вы не знаете точно, какие функции они выполняют, — заявил Монро 18 сентября. — Если по электронной почте вы получите сообщение от людей, которые данный сервер всё-таки использовали, тогда можно вновь включить его — никаких проблем. Но если в течение трех месяцев никакого электронного сообщения или телефонного звонка не последует, то вы будете знать, что этот сервер вам не нужен и его необходимо вывести из эксплуатации”.
Простаивающие серверы потребляют почти столько же энергии, что и активные. Эта энергия расходуется понапрасну, если системы работают, но не используются. “Тут не требуется большого ума, — сказал Монро. — Речь идет всего лишь о простых сведениях. Нужно понимать, какое оборудование у вас установлено, какое необходимо и как его использовать. Включайте машины, когда они вам потребуются, и отключайте, если в них нет надобности. Это самые простые первые шаги”.
За последние годы значение энергопотребления и охлаждения резко возросло в связи с увеличением плотности размещения оборудования в ЦОДах и повышением цен на электроэнергию. По данным министерства энергетики США, в 2006 г. ЦОДы израсходовали 61 млрд. кВт·ч, или 1,5% общего потребления электроэнергии в США. Ожидается, что до 2012-го эти показатели будут ежегодно расти на 12%.
Помощник министра энергетики Эндрю Карснер при подписании меморандума с ассоциацией The Green Grid в Нью-Йорке заявил, что в этом документе зафиксирована общая цель: к 2011 г. повысить эффективность расходования энергии в ЦОДах на 10%, исходя из сегодняшних оценок перспектив их использования. “Темпы роста потребления электроэнергии в ЦОДах относятся к самым высоким в промышленности, поэтому не остается иного выбора, кроме как ставить труднодостижимые цели”, — заявил Карснер корреспонденту eWeek.
Ларри Вертал, старший специалист по стратегическому планированию корпоративных коммуникаций в отделении микропроцессоров корпорации Advanced Micro Devices, считает, что потребление энергии представляет собой сложную проблему, но при ее решении начинать нужно именно с ЦОДов, поскольку как раз там можно добиться максимального эффекта. AMD входит в ассоциацию The Green Grid.
“Идея заключается в том, чтобы взглянуть на ЦОД с некоторого расстояния как на целостную систему и понять, как она в действительности расходует энергию, каков здесь вклад ЦПУ, охлаждения и сетевых устройств”, — сказал Рик Шакл, старший техник Dell, представляющий эту компанию в совете ассоциации The Green Grid.
Речь идет не только об оборудовании. Вертал указал на виртуализацию серверов как на один из способов, которыми могут воспользоваться разработчики ПО, чтобы содействовать переменам в ЦОДах. “Лучшее, что вы можете сделать, это выключить неиспользуемый сервер”, — считает он.
Министерство энергетики обязалось сотрудничать с ассоциацией в разработке единого набора метрик и инструментов и в создании веб-сайта, с которого администраторы ЦОДов могли бы легко получать инструменты и ресурсы, необходимые для составления и реализации программ управления энергопотреблением. Кроме того, это ведомство в целях тестирования предоставляет в распоряжение ассоциации ресурсы некоторых федеральных исследовательских центров, таких как Национальная лаборатория им. Лоуренса в Беркли.
Расходование энергии впустуюРаспространенные ошибки при проектировании, которые снижают эффективность использования электроэнергии в ЦОДах:
- кондиционеры потребляют слишком много энергии для перекачки воздуха на большие расстояния;
- неудачная конструкция пространства под полом вынуждает охлаждающие устройства работать с повышенной нагрузкой;
- избыточность в резервировании приводит к тому, что отдельные компоненты и устройства используются не на полную мощность.
Источник: Ассоциация The Green Grid.
Федеральное правительство является главным заинтересованным лицом. В систему министерства энергетики входят 35 из пяти сотен наиболее энергоемких ЦОДов США. Но если партнеры договорились, по какому пути им следует идти, то они не обязаны двигаться с одной и той же скоростью.
Карснер ожидал, что первые варианты спецификаций для метрик, с помощью которых может измеряться эффективность использования энергии в ЦОДах, будут опубликованы к декабрю. Однако участники ассоциации были настроены не столь оптимистично. Члены ее совета независимо друг от друга говорили корреспонденту eWeek, что трудно будет быстро достичь консенсуса по поводу метрик, тем более с учетом особенностей каждого ЦОДа. “Скорее всего, этот процесс будет проходить в несколько этапов”, — заявил Роджер Типли, старший специалист по стратегиям из Hewlett-Packard.
Кроме того, ассоциация и министерство энергетики придерживаются разных позиций относительно того, сколько именно метрик следует предать гласности. Карснер сравнил измерения с рейтингами Energy Star. Последние не носят обязательного характера, но компании афишируют их, чтобы убедить пользователей в том, что их продукты эффективно используют энергию. Однако участники ассоциации считают, что компании предпочли бы использовать метрики в качестве внутренних инструментов для отслеживания эффекта от вносимых усовершенствований, а не для сравнения с конкурентами. “Цель заключается не в том, чтобы попытаться установить планку для каждого ЦОДа, а в том, чтобы помочь компаниям в их стремлении работать более эффективно”, — считает Шакл, представляющий Dell.
Карснер заявил корреспонденту eWeek, что рассматривает правительство как орган, стимулирующий создание стандартизированных критериев на основе передового опыта в тех случаях, когда промышленность вряд ли станет этим заниматься, если ее не подталкивать.“Эффективное расходование энергии имеет слишком важное значение, не позволяющее отказаться от вмешательства в дела промышленности. Ведь национальный интерес заключается в том, чтобы совокупный продукт был как можно более эффективным с точки зрения энергопотребления, — сказал он. -- В конечном итоге у всех должна увеличиться прибыль”.
Для компании Rackable эффективное использование энергии представляет важнейший элемент плана выпуска продуктов. Хорошей иллюстрацией является мобильный ЦОД ICE Cube. Это вторая попытка Rackable в области создания мобильных ЦОДов. В марте компания выпустила Concentro — мобильный ЦОД с габаритами 12,2×2,4 м. Для размещения ICE Cube Rackable используются трейлеры размерами 6,1×2,4 или 12,2×2,4 м, в которых устанавливается до 1400 серверов ее собственного производства высотой 1U. Теперь Rackable предлагает также серверы на четырехъядерных процессорах Intel Xeon. Благодаря этому мобильный ЦОД может содержать до 11 200 процессорных ядер.
“Темпы роста потребления электроэнергии в ЦОДах относятся к самым высоким в промышленности, поэтому необходимо ставить труднодостижимые цели”.Эндрю Карснер
В настоящее время такие мобильные ЦОДы производят только Rackable и Sun. У последней они называются Project Blackbox и выпускаются в виде модулей размером со стандартный транспортный контейнер (6,1×2,4×2,4 м), объединяющих инфраструктуру хранения и вычислений с сетевой инфраструктурой, чем обеспечивается высокоэффективное расходование энергии и жидкостное охлаждение.
По мнению Барренчиа из компании Rackable, ICE Cube обладает некоторыми преимуществами перед Sun Project Blackbox. Например, Rackable использует собственные серверы Half-Depth Server, которые имеют всего 4,7 м в глубину. “Это означает, что Rackable может втиснуть в свой ЦОД больше систем” — пояснил Барренчиа.
Кроме того, Rackable снимает с серверов все вентиляторы, обеспечивая циркуляцию холодного воздуха по всему ЦОДу и отводя горячий воздух с помощью нескольких вентиляторов центробежного типа. Помимо этого в ЦОДе ICE Cube используется разработанная компанией технология электропитания с помощью постоянного тока. Все вместе эти и другие инновационные решения позволяют снизить общие затраты на электроэнергию и охлаждение, сказал Барренчиа.
