¿Cómo pueden los centros de datos hacerse ecológicos? La tecnología cambia la vida futura

Existen algunas metodologías y prácticas a través de las cuales los centros de datos pueden ser ecológicos (eficiencia energética):

1. Uso de fuentes renovables de energía y reutilización del calor residual: los centros de datos necesitan una gran cantidad de diesel para mantener su sistema de refrigeración en funcionamiento. El uso de fuentes de energía renovables como la hidroelectricidad tendrá menos impacto en el medio ambiente. El calor capturado por la transferencia de calor de los centros de datos podría usarse para calentar edificios y proporcionar agua tibia en todas las ciudades. La creación de centros de datos cerca de plantas de energía eólica y el uso de energía solar podrían reducir la necesidad de diesel. El uso de luz natural / LED en los centros de datos es otra forma de lograr la eficiencia energética. Un ejemplo: DCs autosostenibles / el centro de datos con energía solar de Melbourne, M1: M1 es la primera instalación en Asia-Pacífico que emplea energía solar como fuente de energía renovable. El sistema solar fotovoltaico de M1 es capaz de generar aproximadamente 550 megavatios-hora de electricidad al año.

2. Refrigeración innovadora y optimizada: uso de aire libre y enfriamiento de agua de mar o configuración de los centros de datos en dicho entorno. El uso de agua gris para enfriar, es agua no tratada que es lo suficientemente limpia como para correr a través de las tuberías y enfriar en lugar de usar agua dulce (usar agua dulce significa desperdiciar energía para limpiar el agua cuando no es necesario).

Un ejemplo de esta metodología innovadora es el centro de datos subacuático de Microsoft. El flujo de aire cuidadoso y la mejora de la eficiencia del manejo del flujo de aire / CRAC (aire acondicionado de la sala de computadoras) de las instalaciones del centro de datos es extremadamente necesario para ahorrar energía. El uso de ventiladores de velocidad variable es otro factor importante. Muchas unidades CRAC antiguas operan ventiladores de velocidad fija que consumen una energía considerable y no son consistentes en los intentos de administrar la temperatura del piso del centro de datos requerida. Esto es particularmente efectivo cuando hay un alto nivel de redundancia en el sistema de enfriamiento o energía de equipo de TI altamente variable.
Termostatos: los CRAC se pueden ENCENDER y APAGAR utilizando termostatos que detectan el límite de temperatura y comienzan a enfriarse para alcanzar el enfriamiento deseado. No es un proceso continuo, significa que el enfriamiento se inicia cuando se alcanza el límite definido seguro en lugar de un monitoreo continuo. Otra función de los termostatos es regular el flujo de fluido de intercambio de calor en la dirección de los bastidores de alta potencia. El establecimiento de puntos críticos de mentoría (CMP) en los centros de datos ayuda a identificar la temperatura de los puntos calientes y, por lo tanto, ayuda a instalar salidas de aire en esos lugares. , cuando las salidas de aire están presentes justo al lado de las rejillas de alta liberación de calor, los termostatos pueden apagar parte del CRAC por más tiempo. Por lo tanto, los termostatos, los CRAC, las rejillas de ventilación y los CMP (puntos críticos de mentoría), todos cuando se colaboran, pueden ayudar a reducir sustancialmente la potencia requerida para el enfriamiento.
Cortinas de plástico: otro factor importante en el enfriamiento efectivo es evitar la mezcla de aire que implementan casi todos los centros de datos. El uso de cortinas de plástico es la forma más extendida de evitar la mezcla de aire frío y caliente.

Imagen: Cortina de plástico en el centro de datos de Google en Lenoir, Carolina del Norte.

Enfriamiento de par cerrado en el nivel del estante: es el Enfriamiento en el estante en lugar de enfriar toda la sala. El objetivo principal de esto es reducir la proximidad de los intercambiadores de calor y las fuentes de calor para actuar directamente sobre el calor. En los servidores refrigerados por aire, los ventiladores de refrigeración se montan integralmente con cada nodo o se instalan como parte del chasis. Por ejemplo, los servidores Intel tienen ventiladores instalados como parte del ensamblaje del nodo. El enfriamiento en pareja cerrada lleva el sistema de transferencia de calor a la fuente de calor. Este tipo de mecanismo podría denominarse aire acondicionado en línea y en fila. Por lo tanto, actuando justo en el lugar sin la necesidad de viajar aire frío o caliente. El intercambiador de calor de la puerta trasera y los intercambiadores superiores (justo por encima de los bastidores suspendidos del techo) también funcionan con los mismos principios, lo que reduce la necesidad de enfriar toda la instalación. Otros beneficios de tales sistemas son enfriamiento rápido, modularidad y escalabilidad en el futuro mientras ahorra espacio al mismo tiempo.

3. Uso de UPS por UPS en lugar de UPS en función de las instalaciones / optimización de la distribución de energía: mediante el uso de UPS de 12 V CC por servidor; un mini-UPS, esencialmente una batería que flota en el lado de CC de la fuente de alimentación del servidor y es 99.99% eficiente. Estos UPS por servidor eliminan la necesidad de un UPS en toda la instalación, lo que aumenta la eficiencia de la infraestructura de energía en general de alrededor del 90% a cerca del 99%

4. Reutilización de hardware de TI, infraestructura, gestión de equipos eléctricos, mecánicos y de TI: estos son los métodos más subestimados para volverse ecológicos. por ej. Reutilización de material de discos duros triturados. Uso de infraestructura abandonada preexistente: el centro de datos de Google en Hamina, Finlandia, donde convirtieron una fábrica de papel abandonada en un centro de datos.

5. Diseño ecológico de centros de bases de datos: cómo diseñe el centro de datos podría tener un gran impacto en su eficiencia energética. El diseño de bases de datos y los protocolos ecológicos es un campo de investigación importante que podría reducir sustancialmente los requisitos de energía y lograr la proporcionalidad energética. Las mejores prácticas de diseño y operación consisten en un diseño inteligente y configuración de centros de datos. El diseño del centro de datos y el despliegue de la infraestructura y la aplicación deben realizarse teniendo en cuenta el costo y la proporcionalidad energética. El diseño del centro de datos también debe tener en cuenta que la distribución de energía se implementa de manera optimizada.

Al diseñar un centro de datos, se deben considerar las siguientes prácticas:

En general, los dispositivos mecánicos y eléctricos están diseñados para funcionar de manera más eficiente a carga máxima, por lo tanto, los dispositivos deben optimizarse para operar a carga parcial, que es el caso la mayoría de las veces.
Incluso si los equipos de TI están desconectados, consumen una potencia de carga base fija. La carga base fija podría reducirse mediante el aprovisionamiento modular.
El diseño debe proporcionar el mecanismo para medir la eficiencia energética operativa. La potencia requerida para medir los dispositivos de TI, M y E debe medirse en varios puntos, como la carga eléctrica de la red, la carga CRAC, la carga del enfriador, la salida del transformador, la salida del UPS y el nivel del bastidor / potencia del equipo de TI. Los datos medidos en estos puntos de medición individuales cuando se introducen en una herramienta o software de administración de energía ayudarán a un análisis mucho mejor de la administración de energía y, por lo tanto, de la eficiencia energética.

6. Estándar de centro de datos ecológico en Singapur / tecnología de intercambio de calor de puerta trasera: Singapur ha patentado la tecnología de intercambio de calor de puerta trasera. Como la puerta trasera reemplaza el panel posterior de los bastidores para maximizar la proximidad del medio de intercambio de calor (agua, aire) con la fuente de calor. Además del uso de un diseño modular que optimiza el rendimiento a través de las fases de direccionamiento en la demanda de uso, la selección de equipos de TI eficientes en energía y el despliegue de tecnología de virtualización, su Estándar Green DC define un conjunto de métricas de rendimiento como la eficacia del uso de energía, la efectividad del uso de carbono, Eficacia del uso del agua, eficacia de la reutilización de la energía, eficiencia de la infraestructura del centro de datos, productividad del centro de datos, producto de tiempo de respuesta de energía para DC para medir su eficiencia energética.

7. Centros de datos modulares / portátiles / contenedores frente a ladrillo y cemento: grandes organizaciones como Google, HP, IBM y Sun han implementado centros de datos modulares. Los centros de datos portátiles podrían reducir sustancialmente los gastos generales de la red y, al mismo tiempo, adaptar su tecnología de enfriamiento de acuerdo con su entorno y entorno. Podrían desplegarse cerca de cuerpos de agua o en las proximidades de infraestructuras que pueden proporcionar fuentes de energía renovables. Otro beneficio de los centros de datos modulares es que podrían ampliarse rápidamente.

8. Reducir la carga en los centros de datos mediante la implementación de una forma alternativa a su alrededor: el sistema de igual a igual, de colaboración y basado en suscriptores en una colonia residencial es un ejemplo de esto. No es necesario que todas las solicitudes de los usuarios se realicen en los servidores ubicados en los centros de datos, ya que las solicitudes de los usuarios se atienden a través de la puerta de entrada de un usuario a otro siempre que sea posible y, por lo tanto, la carga en el centro de datos se puede reducir. Este mecanismo proporciona eficiencia energética ya que se utiliza el enfriamiento de la residencia y no se requiere enfriamiento adicional y al mismo tiempo reduce el tráfico dentro de la red.

9. Cambio de la configuración del BIOS y la carga fantasma: la configuración del BIOS de las máquinas en el centro de datos puede afectar los requisitos de energía. Ciertos modos como Turbo Boost, Hyper-Threading requieren más potencia. Las máquinas personales consumen una pequeña cantidad de energía en modo de hibernación llamada carga fantasma para mantener los sensores en funcionamiento y responder a cualquier posible solicitud de activación de LAN. Por lo tanto, si es posible, otras máquinas que no sean servidores podrían apagarse cuando no se requiera por más tiempo.

10. Virtualización: un software llamado hipervisor puede dividir un servidor físico en múltiples recursos virtuales. Reduciendo así la necesidad de más servidores físicos y la potencia para ejecutarlos y enfriarlos. Para la virtualización, los servidores deben tener una CPU de 4, 6 o 12 núcleos y depende del software de virtualización utilizado. Por lo tanto, se reduce el número de equipos necesarios y, por lo tanto, la energía.

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