Rambler's Top100
Статьи
17 августа 2010

А. Волков (Tripp Lite): "Внедрением только ИБП с энергосберегающими функциями не обойтись..."

Производители любых устройств, работающих от розетки, давно занялись проблемой снижения энергопотребления своих изделий. Каковы успехи на этой ниве у производителей оборудования для дата-центров? Читайте полную версию Дискуссионного клуба «ИКС», №7-8`2010, «ЦОД: цена владения». Часть 3.

 

 

? «ИКС»: Какие современные технологии и технические решениязаметно снижают энергопотребление инженерного, телекоммуникационного икомпьютерного оборудования ЦОДа?

 

Евгений Вишневский, технический директор United Elements Group: Один из наиболее эффективных методов снижения затратна энергопотребление – применение в холодный период года системы фрикулингавместо чиллеров. К примеру, для Санкт-Петербурга количество дней в году сосредней температурой воздуха ниже нуля, согласно СНиП 23-01-99 («Строительнаяклиматология»), составляет 139 суток. Таким образом, треть года системахолодоснабжения ЦОДа может работать в экономичном режиме. Второй способ -применение систем холодоснабжения с переменным расходом хладоносителя.Известно, что нагрузка на систему холодоснабжения ЦОДа редко достигает 100%.При 50%-ной нагрузке для охлаждения требуется половина количествахладоносителя, а остальную часть можно пустить в обход кондиционера, снизивтаким образом потребляемую мощность системы охлаждения. Третий способ --автоматическая балансировка гидравлической системы, что позволяет избежатьнарушений в подаче хладоносителя и соответствующего перерасхода электроэнергии.

 

 

 

Олег Письменский, директор по развитию, направление «Дата-центры», «ШнейдерЭлектрик»: До 40% расходов на электропитаниеможно сэкономить при использовании методов виртуализации серверных мощностей(загрузка серверов поднимается с 15-35% до 60-80%). 15% экономии может датьвыбор эффективной архитектуры кондиционирования помещения (системы фрикулинга иутилизации тепла, оптимизация распределения воздушных потоков в соответствии сособенностями помещения и охлаждаемого оборудования, применение в оборудованииохлаждения электродвигателей с электронной регулировкой частоты вращения). Еслипространство под фальшполом используется не только как воздуховод системыохлаждения, но и для размещения силовых и сигнальных кабелей, то принеоптимальном расположении последних КПД системы охлаждения будет ниже. В этомслучае размещение кабелей в лотках над оборудованием и герметизация фальшполамогут сократить энергопотребление на 12%. Еще 10% можно выиграть за счетсоответствующего выбора оборудования электропитания (системы управленияпитанием, оборудование с максимально высоким КПД в широком диапазоне мощностей,высокоэффективные трансформаторы и модульные ИБП). Правда, эти цифрысправедливы для ЦОДа с уровнем резервирования 2Nпри средней загрузке около 30%. При ином уровне резервированияпоказатели экономии могут составлять менее половины от приведенных выше.

 

Радослав Сломинский, главный инженер-электрик представительства Mercury Engineering: Чем вышеотказоустойчивость дата-центра, тем ниже уровень его энергоэффективности. Притопологии резервирования 2Nили 2(N+1) оборудованиебОльшую часть времени работает с нагрузкой не более 50%. Поэтому лучший способуменьшить счета за электричество -- это провести мониторинг нагрузки и решить,сколько ИБП можно отключить без потери надежности всей системы. Есть резервы ив выборе ИБП. Самый «зеленый» ИБП с двойным преобразованием при работе с полнойнагрузкой может иметь КПД 94%, а при работе по схеме резервирования 2N его КПДснижается до 85--90%. Для сравнения: ИБП с маховиком имеет максимальный КПД98%, а при работе по схеме резервирования 2N он снижается до 94%. Такимобразом, при цене электричества 10 центов за 1 кВт за 10 лет работы полностьюзагруженного дата-центра с подводимой мощностью 2 МВт можно сэкономить до $600тыс. Но удачное расположение дата-центра способно сэкономить еще больше.Система охлаждения на базе чиллеров имеет PUE не ниже 1,6, а использование всистеме охлаждения фрикулинга или речной воды может снизить PUE до 1,3, что при10-летней эксплуатации вышеуказанного дата-центра даст экономию более $5 млн.

 

 

 

Дмитрий Тихович, технический директор VMware в России и СНГ: Колоссальноесокращение затрат на электропотребление дает внедрение технологии виртуализации. Мы наблюдаем это у всех заказчиков,вне зависимости от сценария перехода, архитектуры, используемого оборудования,масштаба ИТ-инфраструктуры и отрасли. Стандартно процент снижения TCO по статье «электроэнергия» составляет 60–90%.

 

Денис Беляев, зам.коммерческого директора, "Аякс": Один из основных способовснижения энергопотребления инженерного оборудования – применение болеесовременных систем охлаждения и расширение диапазона их работы в режимефрикулинга. Максимальный эффект от использования данного режима дают чиллеры сфункцией частичного фрикулинга до +120С и новые системы охлажденияна основе вращающегося регенератора (полный фрикулинг до +230С).Передовые технологии на сегодняшний день – это чиллерные системы,поддерживающие совместную работу компрессоров и системы фрикулинга (полныйфрикулинг до 00С, частичный до +150С, PUE 1,224); системыохлаждения на основе роторного регенератора (полный фрикулинг до +230С,частичный до +320С, PUE 1,146); чиллеры с центробежнымикомпрессорами и функцией фрикулинга. Если учесть, что в потреблении электроэнергии инженерным оборудованием дата-центрадоля систем охлаждения составляет 70-80% и более, становится понятно, насколькозначительную роль играет энергоэффективность этого оборудования.

 

 

Роман Налепов, начальник отдела системной интеграции DEPO Computers: Виртуализация, безусловно, дает преимущества по динамическомууправлению электропитанием на серверном оборудовании, однако, полностьювиртуализированные ЦОДы пока редкость, и заказчики предпочитают брать в арендувыделенные сервера, которые работают постоянно. Во всех современных серверныхплатформах оптимизация потребления электричества организована уже на уровнепроцессоров, поэтому серверы на платформе 56хх архитектурно гораздо болееэффективны и позволяют сэкономить 15-20% на электроэнергии при равной илибольшей производительности. Отказ от избыточного оборудования и заменаоборудования на более дешевое, на наш взгляд, не является оптимизационнымрешением, поскольку влечет риски недоступности ИТ-сервисов.

 

Полина Трофимова, директор по продажам, Avroraid:Можно с уверенностьюсказать, что использование современных технологий существенно снижает уровеньэнергопотребления ЦОДов. В случае проведения комплекса работ по виртуализациисущественно уменьшается – в иных случаях и на 70% - количество необходимыхсерверов. Таким образом, снижаются энергозатраты и общие затраты наэксплуатацию информационных систем. Но для проведения виртуализации требуетсяприобретение комплекса систем хранения данных, что влечет за собой существенныерасходы. Ориентируясь на задачи целевых клиентов, можно значительноснизить затраты, устанавливая модели тех производителей, которые гарантируютвысокую производительность  и надежностьпри эффективной стоимости хранения и обработки единицы информации.   Например, можно использовать модели  с дисками быстрого вращения или Solid State Drive (SSD) для транзакционных систем, а модели сдисками медленного вращения –  дляархивов и видео. Такой подход гарантирует для всех видов информации высокуюскорость чтения и записи и надежное хранение. Использование RAID6 гарантируетработу такой системы хранения данных даже при выходе из строя двух дисков. Приготовности заказчика переходить на использование в системах хранения SSD нетолько увеличивается производительность системы хранения, и решаются проблемы сработоспособностью крупных вычислительных комплексов, но и заметно снижаетсяэнергопотребление как самой системы хранения, так и систем охлаждения.

 

 


Валерий Степанюгин, директор по эксплуатации Oyster Telecom: Использование модульных систем электропитания,вентиляции и кондиционирования. Модули можно отключать и тем самым достигатьоптимальной загрузки систем электропитания, вентиляции и кондиционирования.Установка внутрирядных систем кондиционирования, которые на 20-25% эффективнеестандартных систем периметрального охлаждения. Правильно спроектированнаясистема охлаждения ЦОД может потреблять вдвое меньше электроэнергии.Использование энергоэффективных ИБП также способствует снижению общегоэнергопотребления. Для оптимизации энергопотребления ИТ-оборудования важнымфактором является использование блоков питания с высокой эффективностьюконверсии переменного тока в постоянный. Это наиболее актуально для систем снизкой загрузкой. Большую роль здесь могут сыграть также энергоэффективныевентиляторы, модули памяти, многоядерные процессоры с возможностью отключениянезагруженных ядер. Блейд-серверы с высокой плотностью и низкимэнергопотреблением позволяют консолидировать ресурсоемкие задачи, уменьшаяколичество выделенных серверов и тем самым — общее энергопотребление. Наснижение энергопотребления серьёзно может повлиять установка серверов вбездисковых конфигурациях. 


Алексей Волков, технический консультант «Tripp Lite Россия, Украина и Беларусь»: Сегодня все производители серверов, СХД, ИБП илиоборудования для телекома  озадаченывопросам более эффективного потребления электропитания для работы своих систем.Понятно, что у всех свои способы, но производители ИБП оснащают свои устройстваэкономичным режимом работы. Переключение в этот режим позволяет увеличить КПДтипового ИБП на 4-5% в зависимости от производителя. Tripp Lite позволяетпереводить свои однофазные он-лайн ИБП мощностью 1-10кВА в экономичный режим по расписанию пользователя,например, в ночное время. Таким  образом,ИБП более эффективно передают питание в нагрузку, меньше выделяют тепла, снижаятем самым нагрузку на систему охлаждения, что, в свою очередь, ведет кпонижению потребления питания и этой системой. Сейчас все мировое сообществоозадачено применением «зеленых» технологий и ведущие производители идут в ногус современными требованиями. Производители серверов и СХД разрабатываютрешения, способствующие более качественному использованию ресурсов своих систем(виртуализация, облачные вычисления). Производители ИБП тоже внедряютэнергосберегающие технологии. Но нужно понимать, что внедрением только ИБП сэнергосберегающими функциями  не обойтись– нужен комплексный подход к решению этой задачи, только тогда она дастощутимый эффект.

 

 

Илья Зальмеж, инженер по системам вентиляции и кондиционированияЦК ЦОД, «АйТи»: Обсуждая энергоэффективностьЦОДов, и критикуя заказчиков за отсутствие интереса к этой теме, нужновспомнить о другом, очень перспективном секторе рынка ЦОД – о государственныхзаказчиках. Сегодня в России, наверное, только производителями оборудования дляЦОДов (а это в основном все таки зарубежные фирмы), да со стороны государствауделяется внимание теме энергоэффективности (вспоминаем Федеральный закон от23.11.2009 N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетическойэффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные актыРФ"). Как известно, структура энергопотребления ЦОДа выглядит примернотак: около 60% электроэнергии потребляется основным IT-оборудованием; на долю системы охлажденияприходится около 35 % электроэнергии; на ИБП около 5% и незначительная  доля - на остальных потребителей (освещение ит.д.). При этом экономить электроэнергию в ЦОД можно (и нужно) повсеместно:можно снизить энергопотребление основного IT-оборудования (основное решение -виртуализация), можно снизить энергопотребление системы поддержаниямикроклимата в помещениях ЦОД (используя современные компрессоры с плавнойрегулировкой производительности и т.п.), можно снизить энергетические потери засчет непрерывного мониторинга неиспользуемых мощностей (например, отключатьпростаивающие серверы), оптимизировать распределение тепловых потоков в ЦОД(используя «изолированные холодные/ горячие коридоры»), а также - изолироватьутечки электроэнергии и источники паразитного притока тепла в ЦОД. Хорошийэффект дает использование естественного холода (чиллеры, оснащенныедополнительными теплообменниками для режима freecooling, позволяющие при внешних температурах ниже +5 оСвообще не задействовать компрессоры). Очень перспективным являетсяиспользование в ЦОДах систем, основанных на базе вентиляционных агрегатов сроторными рекуперативными теплообменниками, обеспечивающими охлаждение ЦОД засчет теплообмена со внешней средой вплоть до 22оС и только в летнийпериод использующих дополнительные чиллеры. Таким образом, перед проектировщиками всегда стоит ряд задач по оценкевозможности применения того, или иного решения, а также решения ряда инженерныхпроблем, связанных с особенностями инсталляции выбранной системы. Но в итогезаказчик может получить реально экономичную систему, достаточно быстроокупающую капитальные вложения.

 

 


Алексей Карпинский, директор департамента инженерных систем, «Астерос»: Энергопотребление инженерного оборудования снижается при использованиитехнологии свободного охлаждения или фрикулинга - известный способ экономии насистемах охлаждения в холодный период года. Также этого можно достичь за счеторганизации локализованных горячих и холодных коридоров, внутристоечногоохлаждения, что существенно повышает КПД всей системы охлаждения. Переход собычной кабельной инфраструктуры на шинопроводы в системе внутреннегоэлектроснабжения позволяет уменьшить тепловые потери на 15-20% на длинныхучастках, что также приводит к существенному экономическому эффекту. Заметноснизить энергопотребление инженерных систем можно за счет созданияинтеллектуальной инфраструктуры или комплексной автоматизации всех инженерныхсистем, позволяющей синхронизировать работу смежных систем.

Чтобы снизитьэнергопотребление ИТ-оборудования можно перейти на оптику в сети передачиданных, а также внедрить комбинированное решение, как например, Cisco UnifiedCommunications Solutions. Эта технология объединяет серверную и телекоммуникационнуюплатформы и минимизирует количество интерфейсов, что сделает ЦОД болееэнергоэффективным, а также минимизирует количество вероятных точек сбоя.

Прежде чем внедрятьтехнологии виртуализации и консолидации оборудования, необходимо унифицироватьи минимизировать количество корпоративных приложений, структурировать их так,чтобы более оптимально разместить на существующих серверах. Только после этогоможно проводить консолидацию и виртуализацию, которые в итоге дадут от 30 до50% экономии. После оптимизации ПО и выявлении узких мест ЦОДа в частиэнергоэффективности компании могут внедрять энергосберегающие технологии, системымониторинга, приводить дата-центр в соответствие со стандартами.


Михаил Емельянников, директор по развитию бизнеса, «Информзащита»: К виртуализации и оптимизации ПО и бы добавил еще и SaaS. Очевидно, что концепция«один сервер-одно приложение» безнадежно устарела. Но при колокации серверовЦОД вряд ли может повлиять на решение клиента, разместившего у него своеоборудование. При хостинге приложений ситуации прямо противоположная, и там ужебыстро устаревает концепция «одно приложение – один клиент». Предоставляямногим клиентам доступ к одному приложению, владелец ЦОДа имеет возможностьсущественно сократить расходы. Но подходы, основанные на виртуализации и SaaS, создают и новые ипроблемы, к важнейшим из которых я бы отнес безопасность. Разграничение доступапользователей приложения, доступа к виртуальным машинам на физическом сервере –новая задача, традиционными средствами безопасности не решаемая. Нужны новыесредства защиты от несанкционированного доступа, средства контроля задействиями администраторов виртуальных машин, средства, противостоящие атакамна гипервизор и т.д. С SaaSпри размещении данных различных клиентов в одном приложении ситуация мнекажется еще более сложной, поскольку вопрос безопасности для таких услуг –совершенно новый и недостаточно проработан даже методически. 

И еще об одном аспектеэкономии. Для проектов уровня ЦОД появляются решения, позволяющие обеспечить иреализацию защитных механизмов в виртуальной среде, что дает невиданные ранеевозможности с точки зрения оптимизации нагрузки, перераспределения мощностей вслучае атак на ЦОД извне, увеличения производительности задействованных средствзащиты, их горячего резервирования.


Сергей Таран, генеральный директор компании «ОНЛАНТА»: Современные технологии и технические решения позволяютснизить энергопотребление по нескольким направлениям:

1.Снижение энергозатрат на кондиционирование помещений. Одна из эффективныхтехнологий — free-cooling, т.е. организация системы теплообмена с окружающейсредой. Технология эффективно работает при наружной температуре ниже 200С.

2.Снижение потерь при преобразовании электроэнергии в ИБП, питающих ЦОДы.

3.Экономия на вычислительном оборудовании и, в первую очередь — виртуализация.Многие приложения используют ресурсы сервера лишь на 20-30%. Технологиивиртуализации позволяют запустить на сервере три-четыре таких приложенияодновременно. Соответственно сокращается количество физических серверов,снижается энергопотребление инженерных систем. По некоторым оценкам,виртуализация позволяет в 1,8 раза сократить количество оборудования. Примернов той же пропорции снизится и потребление электроэнергии. В нашей практике былслучай, когда у заказчика стояли старые серверы, и подводимой электроэнергииуже не хватало для дальнейшего развития. Повышение мощности потребовало бысерьезных затрат. Замена всех серверов на более современные позволила сократитьпотребление электроэнергии в два раза, появилась возможность установкидополнительного оборудования.

Технологиивиртуализации позволяют снизить энергопотребление и в системах хранения данных(СХД). Во-первых, используя виртуализацию, можно более эффективно использоватьдисковое пространство — создать «облако» дисковых систем. Информация будетраспределяться по дискам плотнее, а неиспользуемые диски можно будет отключить.Такое отключение возможно в большинстве современных СХД. Во-вторых —дедупликация данных. На предприятии очень много дублирующихся данных. Например,посланный файл появляется в нескольких почтовых ящиках. Почтовая система можетбыть «умной» и не пересылать файлы пять раз, но пока это редкость. Чаще этапроблема решается на уровне СХД: информация не записывается многократно, апросто устанавливается ссылка на первую копию. Таким образом, объем хранимыхданных может быть значительно сокращён. Стоимость этих технологий ниже, чемустройств хранения данных, поэтому их применение выгодно. Кроме того, этопозволяет снизить потребление электроэнергии.


Вячеслав Ковалев, начальник отделаЦОД, «Открытые Технологии»: Сегоднявиртуализация серверов и систем хранения данных, однозначно, позволяет достичьэкономии как на привлечении дополнительных инвестиций на оборудование, так и на энергопотреблении всего комплекса.Различные источники дают различную оценку. По моим данным, эта величина лежит впределах 40-70%. Кроме виртуализации, снижения затрат можно достичь за счётиспользования современных технологий для систем хранения данных и ихрезервирования. Не секрет, что с ростом числа пользователей увеличивается объёмхранимых данных. В частности, это касается задач, связанных сдокументооборотом. Если провести простой анализ, то станет ясно, чтозначительная часть таких данных дублируется. Причем процент дублирования можетдостигать 80-90%. Внедрение систем дедупликации позволяет снизить это число доминимума, освободив значительную часть дискового пространства. То же и ссистемами резервирования. Что касается внедрения дешёвых систем взамен дорогих,то это не всегда является правильным решением. Необходимо, прежде всего,понять, какие данные будут храниться, и будет ли обеспечена степень ихсохранности от возможных сбоев. Это же относится и к системам мониторингаинфраструктуры ЦОД. Современные системы мониторинга позволяют не толькоотслеживать состояние всего программно-аппаратного комплекса, но и в реальномвремени предоставлять прогноз возможных последствий, применительно кбизнес-процессам компании.


Борис Грановский, вице-президент ГК «Стинс Коман»: Для решения данных задач существует множество вариантов:инженерное обеспечение, использование различных схем электропитания (например,схема N+1, а не 1+1), роторные ИБП (при мощности от 5МВт), FreeCooling и многое другое – с учетом особенностей местастроительства, мощности, задач и т.д. Я бы рекомендовал применять все возможныеспособы уменьшения затрат в комплексе, в зависимости от решаемых вопросов.Например, у нас есть решения и по виртуализации до 1000 виртуальных серверов на1 сервере, и с применением энергосберегающих технологий в серверах, и СХД, а также мониторинг иудаленное управление и т.д. Основное, о чем необходимо помнить при снижениизатрат, - отказ от резервов всегда очень опасен. На этом точно не стоитэкономить.


Сергей Лебедев, директор сервисного центра компании StoreData: Я могу только добавить,что опция «фрикулинг» дает около 5% экономии электроэнергии в год от общегопотребления Дата-Центра. Это практические цифры, а не теоретические изыскиуважаемых экспертов и продавцов холодильного оборудования. Много это или мало –каждый решает сам. Кажется, что в области холодоснабжения больше электричестване сэкономить, но это не так. Мир не стоит на месте. Например, сейчас уже вМоскве в Центре Хранения Данных более 2-х лет работает чиллер с компрессорами Turbocorпроизводства компании Danfoss. Особенность этих компрессоров -- высокая энергоэффективность.Коэффициент IPLV  училлера с компрессорами Turbocor на треть выше, чем у классического чиллера на«винтовых» компрессорах. Это тоже экономия электричества. Еще порядка 5%экономии можно получить на грамотном подборе источников бесперебойного питания.ИБП построенные на основе IGBT-транзисторах даст выигрыш еще 5% от общегопотребления электроэнергии ЦОДа по сравнению с ИБП на основе тиристоров. Влюбом случае современные технологии и технические решения, которые позволяютснизить энергопотребление инженерного оборудования должны закладываться настадии проектировании и строительства ЦОДа.

 


 

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!