3 Ważne kwestie związane z zasilaniem centrum danych

Zasilanie zapewnia funkcjonowanie infrastruktury centrum danych, ale ma również wpływ na wysokość kosztów z tym związanych. Im bardziej efektywne wykorzystanie energii, tym niższych kosztów operacyjnych można oczekiwać od centrum danych.

Obliczenie efektywności wykorzystania energii w centrum danych pomaga ustalić bazowy poziom zużycia energii. Pokazuje ona stosunek dostępnej mocy do ilości mocy czynnej zużywanej przez sprzęt IT. Innymi słowy, jest to miernik efektywności energetycznej. Celem jest często osiągnięcie współczynnika 1; w ubiegłym roku typowe centra danych miały PUE (efektywność wykorzystania energii) na poziomie około 1,59, zgodnie z danymi Uptime Institute. Wyższy wskaźnik PUE wskazuje, że centrum danych mogłoby działać bardziej efektywnie. Niższe wskaźniki sugerują, że energia jest efektywnie wykorzystywana do wykonywania pracy
obliczeniowej.

Oceniając zużycie energii w centrum danych, należy pamiętać o trzech ważnych, choć często pomijanych aspektach, które mogą wpłynąć na sposób działania obiektu.

1. Poziom napięcia

Wysokie napięcie pozwala na większą wydajność bez zużywania tak dużej ilości energii. W Stanach Zjednoczonych do większości centrów danych doprowadzane jest napięcie 480V. Aby zasilić urządzenia centrum danych (serwery, przełączniki, systemy pamięci masowej itp.), napięcie to jest obniżane lub konwertowane na 208 V lub 120 V.

Aby dokonać tej konwersji, centra danych korzystają z transformatorów trójfazowych. Transformatory te generują ciepło (co zwiększa wymagania dotyczące chłodzenia) i są czynnikiem przyczyniającym się do utraty wydajności. Za każdym razem, gdy obniżasz poziom napięcia, tracisz również wydajność.

Pomyśl o tym jak o systemie okablowania strukturalnego: W tych systemach każdy punkt połączenia powoduje utratę sygnału w kanale - jest to zakłócenie przepływu danych. To samo dotyczy zasilania. W każdym punkcie połączenia następuje utrata wydajności energetycznej, ponieważ przepływ energii zostaje przerwany.

Aby zwiększyć wydajność, niektóre duże centra danych znajdują sposoby na wykorzystanie napięcia 480V zamiast obniżania go. Facebook jest dobrym przykładem: Firma zdecydowała się na zasilanie trójfazowe 480V do swoich szaf w centrum danych, dzięki czemu nie potrzebuje transformatorów i praktycznie nie doświadcza strat mocy. Google również dystrybuuje zasilanie bezpośrednio do szafy przy 480V AC za pomocą trójfazowego prostownika, który konwertuje AC na DC wewnątrz szafy.

2. Sploty przewodów zasilających

Gdy centrum danych opiera się na zasilaniu trójfazowym (które przesyła do 57% więcej energii niż zasilanie jednofazowe za pomocą kabli o tym samym rozmiarze), możliwe jest powstanie splotów zasilania.

Dzieje się tak zawsze, gdy moc dystrybuowana do szafy przekracza ilość energii, którą ta szafa zużywa podczas szczytowego wykorzystania. Choć może się to wydawać nieistotne, pomnożenie kilku kilowatów przez liczbę szaf, które wypełniają centrum danych, może pokazać, że jest inaczej. W niektórych przypadkach, moc osierocona może wynosić prawie 50% całkowitej dostępnej mocy.

Aby upewnić się, że moc jest jak najmniejsza, należy odpowiednio zrównoważyć obciążenie na trzech liniach. Upewnij się, że moc jest odpowiednio rozłożona i że wszystko działa z mniej więcej takim samym wykorzystaniem. Na przykład: Nie chcesz, aby jedna linia ciągnęła 12A, podczas gdy inna linia ciągnie tylko 3A.

Zarządzanie zasilaniem jest częścią równania, ale sprowadza się również do sposobu podłączania takich rzeczy jak serwery i sieci SAN. Podłączenie całego sprzętu pamięci masowej (który pobiera dużo prądu) na dole szafy na linii 3, podczas gdy podłączenie przełączników (które nie pobierają dużo prądu) na górze szafy na linii 1, może prowadzić do braku zasilania.

3. Serwery zombie

Jeszcze coś, co należy rozważyć w odniesieniu do mocy centrum danych: serwery zombie. Te elementy wyposażenia działają, nie wnosząc nic do zasobów obliczeniowych. Innymi słowy, zużywają energię, ale nie służą żadnemu celowi. (Jeśli odłączysz serwer, nic się nie stanie - z wyjątkiem oszczędności energii!).

Upewnij się, że serwery pracują z pełnym wykorzystaniem swojego potencjału i limitów wydajności. Zarządzane jednostki dystrybucji zasilania (PDU), które kontrolują zużycie energii aż do poziomu gniazdka, mogą stwierdzić, czy na danym serwerze są uruchomione jakieś aplikacje. Jeśli nie, można przywrócić go do użytku lub usunąć z centrum danych, jeśli nie jest już potrzebny.

Autor: Shad Sechrist