データセンター、エコロジー、リソース：ロシアと外国の企業がどのように「グリーン」になろうとしているのか

データセンターは地球上のすべての電力の3〜5％を消費し、中国などの一部の国では、この数字は7％に達します。データセンターは、機器をスムーズに稼働させるために24時間年中無休で電力を必要とします。その結果、データセンターの作業は大気中への温室効果ガスの排出を引き起こし、環境への悪影響のレベルの観点から、それらは空中旅行と比較することができます。



Selectelでは、データセンターが環境にどのように影響するか、これを変更できるかどうか、ロシアでも同様のイニシアチブがあるかどうかを調べるために、最新の調査結果を収集しました。



Supermicroによる 最近の調査によると、グリーンデータセンターは環境への影響を80％削減できる可能性があります。そして、蓄えられた電力は、すべてのラスベガスのカジノを37年間点灯させ続けることです。しかし、現時点では、世界のデータセンターの12％のみが「グリーン」と呼ばれています。



スーパーマイクロレポート5,000人のIT業界の代表者の調査に基づいています。回答者の86％は、一般的にデータセンターが環境に与える影響について考えていないことが判明しました。また、社会的責任と企業のエネルギー効率の評価は、データセンター管理者のわずか15％が懸念しています。業界のほとんどは、エネルギー効率ではなく、回復力の目標に焦点を合わせています。最新のデータセンターに焦点を当てることは有益ですが、平均的な企業は最大3,800万ドルのエネルギーコストを節約できます。

PUE

PUE（電力使用効率）は、データセンターのエネルギー効率の尺度です。この法案は、2007年にグリーングリッドコンソーシアムのメンバーによって承認されました。 PUEは、データセンター機器によって直接消費されるエネルギーに対するデータセンターによって消費される電気エネルギーの比率を反映します。したがって、データセンターがネットワークから10 MWの電力を受け取り、すべての機器が5 MWを「維持」する場合、PUEインジケータは2になります。読み取り値の「ギャップ」が減少し、ほとんどの電力が機器に到達すると、係数は次のようになります。理想的な指標は1つです。



Uptime Instituteの8月のグローバルデータセンター調査（900のデータセンターオペレーターが調査）は、世界平均のPUEを推定しました1.59のレベルで。一般的に、指標は2013年以降このレベルで変化しています。比較のために、2013年のPUEは1.65、2018年は1.58、2019年は1.67でした。





PUEは、さまざまなデータセンターや地理的地域を比較するのに十分なほど公平ではありませんが、UptimeInstituteはそのような比較表をまとめています。





一部のデータセンターは最悪の気候にあるため、比較は不公平です。したがって、アフリカの条件付きデータセンターを冷却するには、北ヨーロッパにあるデータセンターよりもはるかに多くの電力が必要です。



最もエネルギー効率が悪いのは、ラテンアメリカ、アフリカ、中東、およびアジア太平洋地域の一部にあるデータセンターであることは論理的です。PUE指標で最も「模範的」だったのは、ヨーロッパと、米国とカナダを結ぶ地域でした。ちなみに、これらの国ではより多くの回答者がいます-それぞれ95と92のデータセンタープロバイダー。



この調査では、ロシアとCIS諸国のデータセンターも評価しました。確かに、9人の回答者だけが調査に参加しました。国内および「隣接」データセンターのPUEは1.6でした。

PUEを下げる方法

自由冷却

調査に よると、データセンターで消費されるすべてのエネルギーの約40％が人工冷却システムに送られます。フリークーリング（フリークーリング）の実装は、コストを大幅に削減するのに役立ちます。このシステムでは、外気をろ過、加熱、冷却してからサーバールームに供給します。 「排気」熱風は、必要に応じて、流入するストリームに放出されるか、部分的に混合されます。



自由冷却の場合、気候は非常に重要です。屋外の温度がデータセンターホールに適しているほど、必要な「状態」にするために必要なエネルギーは少なくなります。



さらに、データセンターは貯水池の近くに配置できます。この場合、データセンターからの水を使用してデータセンターを冷却できます。ちなみに、Stratistics MRCの予測によると、2023年までに液体冷却技術の市場価値は45.5億ドルに達するでしょう。そのタイプの中には、浸漬冷却（浸漬油への機器の浸漬）、断熱冷却（蒸発技術に基づく、Facebookデータセンターで使用）があります。 、熱交換（必要な温度の冷却剤が機器とともにラックに直接送られ、余分な熱が除去されます）。



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機器の監視とタイムリーな交換

データセンターで利用可能な容量を正しく使用することも、エネルギー効率の向上に役立ちます。すでに購入したサーバーは、クライアントのタスクのために機能するか、ダウンタイム中にエネルギーを消費しない必要があります。状況を制御する1つの方法は、インフラストラクチャ管理ソフトウェアを使用することです。たとえば、データセンターインフラストラクチャ管理（DCIM）。このようなソフトウェアは、サーバーの負荷を自動的に再分散し、アイドル状態のデバイスをオフにして、冷却ユニットのファンの速度に関する推奨事項を提供します（ここでも、不要な冷却のエネルギーを節約します）。



データセンターのエネルギー効率を改善するための重要な部分は、タイムリーな機器のアップグレードです。古いサーバーは、多くの場合、パフォーマンスとリソース強度が新世代より劣っています。したがって、PUEを下げるために、できるだけ頻繁に機器を更新することをお勧めします。一部の企業は毎年これを行っています。Supermicroの調査から：最適化されたハードウェアアップグレードサイクルにより、e-wasteを80％以上削減し、データセンターのパフォーマンスを15％向上させることができます。





大きなコストをかけずにデータセンターのエコシステムを最適化する方法もあります。たとえば、サーバーキャビネットのスロットを閉じて、冷気の漏れを防止したり、ホットアイルまたはコールドアイルを分離したり、負荷の高いサーバーをデータセンターの低温部分に移動したりできます。

より少ない物理サーバー-より多くの仮想マシン

VMwareは、仮想サーバーに切り替えることで、場合によっては電力消費を80％削減できると計算しています。これは、より少ない物理マシンに多くの仮想サーバーを配置すると、ハードウェアのメンテナンス、冷却、および電力コストが論理的に削減されるためです。NRDCとAnthesisによる



実験では、3,000台のサーバーを150台の仮想マシンに置き換えると、200万ドルの電気代を節約できることが示されました。



特に、仮想化により、プロセス内の仮想リソース（プロセッサ、メモリ、ストレージ）を再割り当てして増やすことができます。したがって、電気は、アイドル状態の機器のコストを除いて、作業を確保するためにのみ使用されます。



もちろん、エネルギー効率を改善するために代替エネルギー源を選択することもできます。このために、一部のデータセンターではソーラーパネルと風力発電機を使用しています。ただし、これらは大企業だけが購入できるかなり高価なプロジェクトです。

実際のグリーン

世界のデータセンターの数は、成長してきた2012年50万から800万に。彼らの電力消費量の数値は、四年ごと倍増しています。データセンターが必要とする発電量は、化石燃料の燃焼によって生成される炭素排出量に直接関係しています。



英国のオープン大学の科学者は、データセンターが世界のCO2排出量の2％を生成すると推定しています。これは、世界最大の航空会社が廃棄するのとほぼ同じです。 2019 GreenPeaceの調査によると、発電所は2018年に9,900万トンのCO₂を排出し、中国の44のデータセンターに電力を供給しました。





Apple、Google、Facebook、Akamai、Microsoftなどの主要な世界的リーダーは、自然への悪影響に責任を負い、グリーンテクノロジーを使用して自然への悪影響を軽減しようとしています。たとえば、MicrosoftCEOのSatyaNadellaは、2030年までに負のレベルの炭素排出量を達成し、2050年までに、会社が1975年に設立されて以来ずっと排出量の影響を完全に排除するという会社の意図について話しました。



ただし、これらのビジネスジャイアントには、計画を実行するのに十分なリソースがあります。本文では、あまり知られていない「グリーン化」データセンターについて説明します。

コロス

^出典

バレンゲン（ノルウェー）のコミューンにあるデータセンターは、100％再生可能エネルギーで動作するデータセンターとしての地位を確立しています。そのため、機器の動作を保証するために、サーバー、水、風力発電機を冷却するために水が使用されます。2027年までに、データセンターは1,000MWの電気容量を超えることを計画しています。Kolosは現在60％の電力を節約しています。

次世代データ

^出典

英国のデータセンターは、BT Group、IBM、Logicaなどを保有する電気通信などの企業にサービスを提供しています。2014年、NGDは理想的なPUEを1つ達成したと発表しました。データセンターの屋上に配置されたソーラーパネルは、データセンターの最大エネルギー効率に近づきました。しかし、その後、専門家はややユートピア的な結果に疑問を呈しました。

スイスフォートノックス

^ソース

このデータセンターは一種のロフトプロジェクトです。データセンターは、核紛争の場合にスイス軍によって建設された古い冷戦バンカーの場所で「成長」しました。データセンターは、実際には惑星の表面のスペースを占有しないという事実に加えて、冷却システムで地下湖からの氷河水も使用します。これにより、冷却システムの温度が8℃に保たれます。

Equinix AM3

^ソース

アムステルダムに位置データセンターは、そのインフラに帯水層蓄熱冷却塔を使用しています。彼らの冷たい空気は、熱い廊下の温度を下げます。さらに、データセンターは液体冷却システムを使用し、加熱された廃水はアムステルダム大学の加熱に使用されます。

ロシアには何がありますか

CNewsによる「データ処理センター2020」の 調査では、ロシア最大のデータセンターサービスプロバイダーでラックの数が増加していることが明らかになりました。 2019年の成長率は10％（最大36.5千）で、2020年にはラックの数がさらに20％増加する可能性があります。データセンタープロバイダーは、今年、記録を樹立し、6,961以上のラックを顧客に提供することを約束します。



CNews の評価によると、データセンターの効率を非常に低いレベル（1 Wの有効電力で最大50％の非稼働費用）で確保するための、適用されたソリューションと機器のエネルギー効率。



それにもかかわらず、ロシアのデータセンターにはPUEを削減する動機があります。ただし、多くのプロバイダーの進歩の原動力は、自然や社会的責任ではなく、経済的利益に関係しています。電力消費への不合理なアプローチにはお金がかかります。



州レベルでは、データセンターの運営に関する環境基準はなく、「グリーン」イニシアチブを実施する人々に対する経済的インセンティブもありません。したがって、ロシアでは依然としてデータセンターの個人的な責任です。



国内のデータセンターのエコアウェアネスを明示する最も一般的な方法：

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Seletelはさらに進んで、GreenSelectelプログラムを開始しました。同社は現在、自社のデータセンターで稼働しているサーバーごとに毎年1本の木を植えます。森林の最初の大量植栽は、9月19日に同社によってモスクワとレニングラード地域で実施されました。合計2万本の木が植えられ、将来的には年間最大2億リットルの酸素を生産できるようになります。行動はそれだけではなく、年間を通じて「グリーン」イニシアチブを実施する計画です。Green SelectelのWebサイトと、同社のTelegramチャネルで、新しいプロモーションについて学ぶことができます。