تستهلك مراكز البيانات 3-5٪ من إجمالي الكهرباء على هذا الكوكب ، وفي بعض البلدان ، مثل الصين ، يصل هذا الرقم إلى 7٪. تحتاج مراكز البيانات إلى الكهرباء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع للحفاظ على تشغيل المعدات بسلاسة. نتيجة لذلك ، يثير عمل مركز البيانات انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ، ومن حيث مستوى التأثير السلبي على الطبيعة ، يمكن مقارنتها بالسفر الجوي.
في Selectel ، قمنا بجمع أحدث نتائج البحث لمعرفة كيفية تأثير مراكز البيانات على البيئة ، وما إذا كان يمكن تغيير ذلك ، وما إذا كانت هناك مبادرات مماثلة في روسيا.
وفقًا لدراسة حديثة أجرتها Supermicro ، يمكن لمراكز البيانات الخضراء تقليل تأثيرها البيئي بنسبة 80 ٪. وتهدف الكهرباء المخزنة إلى إبقاء جميع كازينوهات لاس فيجاس مضاءة لمدة 37 عامًا. ولكن في الوقت الحالي ، يمكن تسمية 12٪ فقط من مراكز البيانات في العالم بأنها "خضراء".
تقرير Supermicroبناءً على دراسة استقصائية شملت 5000 من ممثلي صناعة تكنولوجيا المعلومات. اتضح أن 86٪ من المستجيبين بشكل عام لا يفكرون في تأثير مراكز البيانات على البيئة. وتشكل المسؤولية الاجتماعية وتقييم كفاءة الطاقة في المؤسسة مصدر قلق لـ 15 ٪ فقط من مديري مراكز البيانات. تركز معظم الصناعة على أهداف المرونة بدلاً من كفاءة الطاقة. في حين أن التركيز على أحدث مراكز البيانات يعد أمرًا مربحًا: يمكن أن توفر المؤسسة المتوسطة ما يصل إلى 38 مليون دولار من تكاليف الطاقة.
PUE
PUE (كفاءة استخدام الطاقة) هو مقياس لكفاءة الطاقة لمركز البيانات. تمت الموافقة على هذا الإجراء من قبل أعضاء اتحاد الشبكة الخضراء في عام 2007. تعكس PUE نسبة الطاقة الكهربائية التي يستهلكها مركز البيانات إلى الطاقة التي يتم استهلاكها مباشرة بواسطة معدات مركز البيانات. لذلك ، إذا تلقى مركز البيانات 10 ميغاواط من الطاقة من الشبكة ، وكانت جميع المعدات "معلقة" عند 5 ميغاواط ، فسيكون مؤشر PUE 2. إذا انخفضت "الفجوة" في القراءات ، ووصلت معظم الكهرباء إلى المعدات ، فإن المعامل يميل إلى المؤشر المثالي واحد.
قدّر استطلاع مركز البيانات العالمي لمعهد Uptime لشهر أغسطس (استبيان 900 مشغل لمركز البيانات ) المتوسط العالمي PUEعند مستوى 1.59. بشكل عام ، تباين المؤشر عند هذا المستوى منذ عام 2013. للمقارنة ، في عام 2013 ، كان معدل الاستخدام غير العادي 1.65 ، وفي 2018 - 1.58 ، وفي 2019 - 1.67.
على الرغم من أن PUE ليس عادلاً بما يكفي لمقارنة مختلف مراكز البيانات والمناطق الجغرافية ، فإن Uptime Institute يجمع جداول المقارنة هذه.
المقارنة غير عادلة بسبب حقيقة أن بعض مراكز البيانات في أسوأ المناخات. لذلك ، لتبريد مركز بيانات شرطي في إفريقيا ، هناك حاجة إلى كهرباء أكثر بكثير من مركز البيانات الموجود في شمال أوروبا.
من المنطقي أن تكون مراكز البيانات في أمريكا اللاتينية وأفريقيا والشرق الأوسط وأجزاء من منطقة آسيا والمحيط الهادئ هي الأكثر فاعلية في استخدام الطاقة. كانت أوروبا والمنطقة التي توحد بين الولايات المتحدة وكندا أكثر "نموذجية" في مؤشر PUE. بالمناسبة ، هناك المزيد من المستجيبين في هذه البلدان - 95 و 92 مزودًا لمراكز البيانات ، على التوالي.
قيمت الدراسة أيضًا مراكز البيانات في روسيا وبلدان رابطة الدول المستقلة. صحيح أن 9 مشاركين فقط شاركوا في الاستطلاع. بلغ معدل PUE لمراكز البيانات المحلية و "المجاورة" 1.6.
كيفية خفض PUE
تبريد مجاني
وفقًا للبحث ، يذهب حوالي 40٪ من إجمالي الطاقة التي تستهلكها مراكز البيانات إلى أنظمة التبريد الاصطناعية. يساعد تنفيذ التبريد المجاني (التبريد المجاني) على تقليل التكاليف بشكل كبير. باستخدام مثل هذا النظام ، يتم ترشيح الهواء الخارجي أو تسخينه أو تبريده ، ثم توفيره إلى غرف الخادم. يتم طرح الهواء الساخن "العادم" أو خلطه جزئيًا ، إذا لزم الأمر ، مع التيار الوارد.
في حالة التبريد الحر ، يكون للمناخ أهمية كبيرة. كلما كانت درجة الحرارة الخارجية مناسبة لقاعة مركز البيانات ، كلما قلت الطاقة اللازمة لتصل إلى "الحالة" المطلوبة.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوجد مركز البيانات بالقرب من الخزان - في هذه الحالة ، يمكن استخدام المياه منه لتبريد مركز البيانات. بالمناسبة ، وفقًا لتوقعات شركة Stratistics MRC ، ستصل القيمة السوقية لتقنيات التبريد السائل بحلول عام 2023 إلى 4.55 مليار دولار. ومن بين أنواعها التبريد الغاطس (غمر المعدات في زيت الغمر) ، والتبريد الحراري (يعتمد على تقنية التبخر ، المستخدمة في مراكز بيانات Facebook) ، التبادل الحراري (المبرد لدرجة الحرارة المطلوبة يذهب مباشرة إلى رف المعدات ، ويزيل الحرارة الزائدة).
المزيد حول التبريد المجاني وكيف يعمل في Selectel →
المراقبة واستبدال المعدات في الوقت المناسب
سيساعد الاستخدام الصحيح للسعة المتاحة في مركز البيانات أيضًا على تحسين كفاءة الطاقة. يجب أن تعمل الخوادم التي تم شراؤها بالفعل لمهام العملاء ، أو لا تستهلك الطاقة أثناء فترة التوقف. تتمثل إحدى طرق التحكم في الموقف في استخدام برامج إدارة البنية التحتية. على سبيل المثال ، إدارة البنية التحتية لمركز البيانات (DCIM). تقوم هذه البرامج تلقائيًا بإعادة توزيع الحمل على الخوادم ، وإيقاف تشغيل الأجهزة الخاملة وتقديم توصيات بشأن سرعة مراوح وحدات التبريد (مرة أخرى ، لتوفير الطاقة عند التبريد غير الضروري).
يعد تحديث المعدات في الوقت المناسب جزءًا مهمًا من تحسين كفاءة الطاقة في مركز البيانات. غالبًا ما يكون الخادم القديم أقل جودة من حيث الأداء وكثافة الموارد بالنسبة للجيل الجديد. لذلك ، من أجل خفض PUE ، يوصى بتحديث المعدات قدر الإمكان - تقوم بعض الشركات بذلك كل عام. من خلال أبحاث Supermicro: يمكن لدورات ترقية الأجهزة المحسّنة أن تقلل من النفايات الإلكترونية بأكثر من 80٪ وتحسن أداء مركز البيانات بنسبة 15٪.
هناك أيضًا طرق لتحسين النظام البيئي لمركز البيانات الخاص بك دون أي تكلفة كبيرة. على سبيل المثال ، يمكنك إغلاق الفتحات الموجودة في خزانات الخادم لمنع تسرب الهواء البارد ، وعزل الممرات الساخنة أو الباردة ، ونقل خادم محمّل بشدة إلى جزء أكثر برودة من مركز البيانات ، وما إلى ذلك.
عدد أقل من الخوادم المادية - المزيد من الأجهزة الافتراضية
حسبت VMware أن التبديل إلى الخوادم الافتراضية يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 80٪ في بعض الحالات. وذلك لأن وضع المزيد من الخوادم الافتراضية على عدد أقل من الأجهزة المادية يقلل منطقياً من صيانة الأجهزة والتبريد وتكاليف الطاقة.
أظهرت تجربة أجراها NRDC و Anthesis أن استبدال 3000 خادم بـ 150 جهازًا افتراضيًا يوفر 2 مليون دولار من فواتير الكهرباء.
من بين أمور أخرى ، تتيح المحاكاة الافتراضية إمكانية إعادة تخصيص الموارد الافتراضية وزيادتها (المعالجات والذاكرة والتخزين) في هذه العملية. لذلك ، يتم إنفاق الكهرباء فقط لضمان العمل ، باستثناء تكلفة المعدات الخاملة.
بالطبع ، يمكن أيضًا اختيار مصادر الطاقة البديلة لتحسين كفاءة الطاقة. لهذا الغرض ، تستخدم بعض مراكز البيانات الألواح الشمسية ومولدات الرياح. ومع ذلك ، فهذه مشاريع باهظة الثمن إلى حد ما لا تستطيع تحملها إلا الشركات الكبيرة.
الخضر في الممارسة
نما عدد مراكز البيانات في العالم من 500000 في عام 2012 إلى أكثر من 8 ملايين. وتتضاعف أرقام استهلاكها من الكهرباء كل أربع سنوات. يرتبط توليد الكهرباء التي تتطلبها مراكز البيانات ارتباطًا مباشرًا بكمية انبعاثات الكربون الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري. يقدر
العلماء في الجامعة المفتوحة بالمملكة المتحدة أن مراكز البيانات تولد 2٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم. هذا هو نفسه تقريبا مثل أكبر شركات الطيران في العالم. لتشغيل 44 مركزًا للبيانات في الصين ، أطلقت محطات الطاقة 99 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون في عام 2018 ، وفقًا لدراسة أجرتها منظمة GreenPeace لعام 2019.
يتحمل كبار قادة العالم مثل Apple و Google و Facebook و Akamai و Microsoft المسؤولية عن التأثير السلبي على الطبيعة ويحاولون تقليله باستخدام التقنيات الخضراء. على سبيل المثال ، تحدث الرئيس التنفيذي لشركة Microsoft ، ساتيا ناديلا ، عن نية الشركة لتحقيق انبعاثات كربونية سلبية بحلول عام 2030 ، وبحلول عام 2050 للتخلص تمامًا من عواقب الانبعاثات طوال الوقت منذ تأسيس الشركة في عام 1975.
ومع ذلك ، فإن عمالقة الأعمال هؤلاء لديهم موارد كافية لتنفيذ خططهم. سنذكر في النص عددًا قليلاً من مراكز البيانات "الخضراء" الأقل شهرة.
كولوس
مركز البيانات ، الموجود في بلدية Ballengen (النرويج) ، يضع نفسه كمركز بيانات يعمل على الطاقة المتجددة بنسبة 100٪. لذلك ، لضمان تشغيل المعدات ، يتم استخدام المياه لتبريد الخوادم ومولدات المياه وطاقة الرياح. بحلول عام 2027 ، يخطط مركز البيانات لتجاوز قدرة كهربائية تبلغ 1000 ميجاوات. يوفر Kolos الآن 60٪ من الكهرباء.
بيانات الجيل القادم
يخدم مركز البيانات البريطاني شركات مثل مجموعة الاتصالات السلكية واللاسلكية القابضة BT Group و IBM و Logica وغيرها. في عام 2014 ، أعلنت NGD أنها حققت مستوى PUE مثاليًا. جعلت الألواح الشمسية الموجودة على سطح مركز البيانات أقرب إلى الحد الأقصى من كفاءة الطاقة لمركز البيانات. ومع ذلك ، تساءل الخبراء بعد ذلك عن النتيجة المثالية إلى حد ما.
سويس فورت نوكس
مركز البيانات هذا هو نوع من مشروع دور علوي. مركز البيانات "نما" على موقع مخبأ قديم للحرب الباردة شيده الجيش السويسري في حالة نشوب صراع نووي. بالإضافة إلى حقيقة أن مركز البيانات ، في الواقع ، لا يشغل مساحة على سطح الكوكب ، فإنه يستخدم أيضًا المياه الجليدية من بحيرة تحت الأرض في أنظمة التبريد. هذا يحافظ على درجة حرارة نظام التبريد عند 8 درجات مئوية.
اكوينيكس AM3
يستخدم مركز بيانات المصدر ، الموجود في أمستردام ، أبراج التبريد لتخزين الطاقة الحرارية في المياه الجوفية في بنيته التحتية. يخفض هواءها البارد درجة حرارة الممرات الساخنة. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم مركز البيانات أنظمة تبريد سائلة ، ويتم استخدام مياه الصرف المسخنة لتسخين جامعة أمستردام.
ما هو موجود في روسيا
كشفت أبحاث "مراكز معالجة البيانات 2020" من قبل CNews عن زيادة في عدد الرفوف في أكبر مزودي خدمات مراكز البيانات الروسية. في عام 2019 ، كان النمو 10٪ (حتى 36.5 ألفًا) ، وفي عام 2020 قد يزيد عدد الرفوف بنسبة 20٪ أخرى. يعد مقدمو مراكز البيانات بتسجيل رقم قياسي وتقديم 6961 رفًا إضافيًا للعملاء هذا العام.
وفقًا لتقييم CNews ، فإن كفاءة استخدام الطاقة للحلول والمعدات التطبيقية لضمان كفاءة مركز البيانات عند مستوى منخفض جدًا - عند 1 وات من الطاقة المفيدة حتى 50 ٪ من النفقات غير التشغيلية.
ومع ذلك ، فإن مراكز البيانات الروسية لديها دافع لتقليل PUE. ومع ذلك ، فإن محرك التقدم للعديد من مقدمي الخدمة ليس الاهتمام بالطبيعة والمسؤولية الاجتماعية ، ولكن الفوائد الاقتصادية. النهج غير العقلاني لاستهلاك الكهرباء يكلف المال.
على مستوى الولاية ، لا توجد معايير بيئية لتشغيل مراكز البيانات ، فضلاً عن أي حوافز اقتصادية لمن ينفذون المبادرات "الخضراء". لذلك ، في روسيا لا تزال المسؤولية الشخصية لمراكز البيانات.
أكثر الطرق شيوعًا لإظهار الوعي البيئي لمراكز البيانات المحلية:
- ( );
- -;
- - .
, Selectel
PUE - Selectel 1,25 ( «» ) 1,15—1,20 ( «-2» ). , . , 10 . , -, — .
, Selectel , . , : , . — , -.
ذهب Seletel إلى أبعد من ذلك وأطلق برنامج Green Selectel. ستقوم الشركة الآن بزراعة شجرة واحدة سنويًا لكل خادم يعمل في مراكز بيانات الشركة. نفذت الشركة أول غرس جماعي للغابات في 19 سبتمبر - في منطقتي موسكو ولينينغراد. تمت زراعة ما مجموعه 20000 شجرة ، والتي ستتمكن في المستقبل من إنتاج ما يصل إلى 20000000 لتر من الأكسجين سنويًا. لن تنتهي الإجراءات عند هذا الحد ، بل ستنفذ الخطط مبادرات "خضراء" على مدار العام. يمكنك التعرف على العروض الترويجية الجديدة على موقع Green Selectel الإلكتروني وفي قناة Telegram الخاصة بالشركة .
