Сейчас уделяется большое внимание использованию экологически чистых технологий. Нас призывают спасти планету, применять композитные материалы, перерабатывать отходы, уходя гасить свет, не расходовать зря бумагу и т. д. Всё это поможет уберечь окружающую среду, но давайте скажем прямо: для бизнеса “зеленые” технологии имеют смысл только тогда, когда позволяют сберечь капитал и ресурсы. Обеспечить тепло и комфорт в вашей квартире — недостаточно веская для компании причина, чтобы переходить на “зеленые” технологии, а вот сэкономить миллионы долларов на электроэнергии, отоплении, вентиляции и кондиционировании воздуха — это уже совсем другое дело.

Действительно, многие предприятия добились значительной экономии благодаря использованию экологически чистых технологий и тщательному регулированию энергопотребления.

В 2009 г. такие организации, как IBM, Sun, агентство национальной безопасности, Microsoft и Google, объявили, что они создают “зеленые” ЦОДы.

IBM совсем недавно сообщила о создании ЦОДа, самого экологичного в мире. Этот проект совместно финансировали IBM, штат Нью-Йорк и университет г. Сиракузы. Анонс прозвучал в мае 2009-го, а уже через шесть месяцев работы были закончены. Это сооружение потребовало инвестиций в 12,4 млн. долл. и заняло площадь 1115 кв. м (одну половину занимает инфраструктура, другую — сам ЦОД, для которого настелен фальшпол). В нем используются собственная энергетическая установка, обеспечивающая электропитание, отопление и охлаждение, а также созданные в IBM новейшие энергосберегающие серверы, технологии охлаждения компьютеров и ПО системного управления.

Пресс-релиз пестрит цветистыми выражениями о том, что планета спасена и налицо пример для других. Но прочитав три четверти документа, мы натыкаемся на итоговую для всех этих рассуждений фразу: “Это разумное вложение средств… обеспечивающее столь необходимую экономию ресурсов тем компаниям и организациям, которые стремятся сократить как затраты на ИТ, так и их зависимость от сжигания угля”.

Как отделить зерна от плевел при проектировании “зеленого” ЦОДа? Где проходит граница между заботой об окружающей среде и потребностями бизнеса?

Прежде всего необходимо усвоить несколько важнейших принципов проектирования ЦОДов. Они позволят вам сконцентрировать усилия на строительстве здания, которое удовлетворит нынешние и завтрашние нужды вашей организации.

Стройте с расчетом на сегодняшний день и на будущее. Конечно, вы не можете в точности знать, какое оборудование и ПО будет использоваться в вашем ЦОДе через пять лет. Поэтому вам необходим гибкий, модульный и предусматривающий наращивание мощностей проект. Сейчас уже никого не устроит просто большое помещение, заставленное стойками в ожидании нового оборудования.

Однотипные устройства (например, серверы хранения или серверы приложений) следует сгруппировать, чтобы упростить управление ими. Кроме того, вместо охлаждения одного большого объема, заполненного лишь на 25%, разделите помещение на изолированные зоны, где будет последовательно устанавливаться нуждающаяся в охлаждении техника.

В большинстве ЦОДов создаются чередующиеся воздуховоды для горячего и холодного воздуха. Стойки с оборудованием размещаются между ними, в результате чего холодный воздух обтекает машины, поступает в горячий воздуховод и откачивается из ЦОДа с помощью вытяжной вентиляции.

Многие организации пришли к выводу, что если в серверной комнате поддерживать температуру на уровне 20 или даже 22 оС, это может обеспечить немедленное и довольно значительное снижение затрат.

Важно замерить потребление энергии и расходы на отопление, вентиляцию и кондиционирование. Это не только поможет понять, насколько эффективно работает ваш ЦОД (и укажет способы повышения этой эффективности), но и позволит управлять затратами в условиях постоянного роста цен на электричество, а кроме того, облегчит вам соблюдение возросших требований к отчетности о выбросах углекислого газа.

При проектировании современных ЦОДов очень важное значение имеет плотность размещения стоек. Сократить их количество, увеличив плотность, позволят консолидация серверов и виртуализация. Сегодня норма — “лезвия” и серверы высотой 1-3U. Чем выше плотность оборудования в ЦОДе, тем потенциально эффективнее его работа, особенно если взять такой критерий, как стоимость строительства одного квадратного метра.

Однако более плотное размещение стоек означает и более высокие требования к энергоснабжению, и рост тепловыделения.

В прошлом расход энергии на одну стойку мог достигать 5 кВт, тогда как при нынешнем, более плотном размещении она потребляет 20 кВт и более. Для охлаждения 5-киловаттной стойки было достаточно обычных способов отопления, вентиляции и кондиционирования. Но 20-киловаттная (и тем более потребляющая 30 и даже 40 кВт) требует гораздо более интенсивного охлаждения.

Старайтесь охлаждать каждую стойку в отдельности с использованием либо воды, либо принудительной вентиляции. Совместный проект IBM и Сиракузского университета предусматривает отведение избыточного тепла с помощью охлажденной воды, которая затем прогоняется через охлаждающие каналы в каждой стойке. Такое интенсивное охлаждение гораздо эффективнее отводит тепло, чем обычные системы. В исследовании, проведенном в 2009 г. компанией Emerson, приводятся расчеты, согласно которым использование подобных решений позволяет снизить стоимость охлаждения ЦОДа примерно на 35%.

Никакого фальшпола

Хотите верьте, хотите нет, но в 2010 г. для фальшпола пробьет последний час. Если горячий воздух поднимается вверх, то холодный заканчивает свой путь под фальшполом, где от него мало пользы. Кроме того, приподнятый пол просто не способен выдержать вес плотно размещенных стоек. Стойка высотой 42U с установленными в ней четырнадцатью серверами высотой 3U каждый может весить до полутонны.

Фальшпол просто невозможно эффективно использовать. Много лет назад мне довелось в одном крупном городе возводить ЦОД площадью около 1000 кв. м. Через семь месяцев после завершения строительства наша сеть стала периодически выходить из строя. Потребовалось много человеко-часов, чтобы установить причину неполадок. Оказалось, что крысы перегрызли изоляцию проводов, проложенных под фальшполом. Но и без крыс прокладывать новые провода, вносить изменения в кабельное хозяйство и устранять в нем неисправности будет гораздо проще в отсутствие фальшпола.

Многие организации пришли к выводу, что если в серверной комнате поддерживать температуру на уровне 20 или даже 22 оC, это может обеспечить немедленное и довольно значительное снижение затрат. Мне, например, не нравится работать в помещении, где не выше 17о. Да и само оборудование, выпускаемое в последние годы, предназначено для работы при более высокой температуре. Но прежде чем поднять температуру, сверьтесь со спецификациями оборудования, а в дальнейшем следите за его производительностью.

Поскольку некоторые ЦОДы стали предпочитать постоянный ток, многие производители, в том числе HP, IBM, Dell и Sun, снабжают все или некоторые линейки своих серверов источниками питания, работающими от постоянного тока, что позволяет компьютерам использовать напряжение 48 В. Чтобы облегчить переход с переменного тока на постоянный, поищите серверные шасси с модульными источниками питания.

Сотрудники ЦОДов о своих основных целях общего характера на 2010 г.

Исследование корпорации Symantec “Состояние дата-центров в 2010 г.” основано на результатах опроса 1780 менеджеров ЦОДов в 26 странах, проведенного в ноябре 2009-го. В результате исследования оказалось, что 37% респондентов считают совершенно необходимым сокращение энергопотребления, 30% — использование экологически чистых ИТ-технологий, 54% — снижение затрат.