Възможности за декарбонизация при центрове за данни

• Международната агенция по енергетика (МАЕ) приписва около 1,5% от общото глобално потребление на електроенергия на центровете за данни и мрежите за пренос на данни
  
  
• Компаниите трябва да ускорят усилията си по отношение на устойчивостта на центровете за данни, за да могат да постигнат амбициозните цели за нетни нулеви емисии
  
  
• Опциите за повишаване на устойчивостта на центровете за данни включват смяна на енергийните източници, обновяване на физическата инфраструктура и хардуер, подобряване и автоматизиране на работните потоци и др.

Международната агенция по енергетика (МАЕ) приписва около 1,5% от общото глобално потребление на електроенергия на центровете за данни и мрежите за пренос на данни. Стойността е много по-висока обаче за държави със силно развити сектори за съхранение на данни. В Ирландия през 2022 г. 18% от консумацията на електрическа енергия са свързани с центрове за данни, а в Дания се очаква стойността да достигне 15% до 2030 г. И въпреки че се предприемат окуражаващи стъпки към източници на зелена енергия и усилено внедряване на енергийноефективни хардуер и софтуер, компаниите трябва да ускорят усилията си по отношение на устойчивостта на центровете за данни, за да могат да постигнат амбициозните цели за нетни нулеви емисии.

Опциите за повишаване на устойчивостта на центровете за данни включват смяна на енергийните източници, обновяване на физическата инфраструктура и хардуер, подобряване и автоматизиране на работните потоци и актуализиране на софтуера, управляващ центъра. Според проучване прилагането на комбинация от тези подходи може да редуцира с до 96% емисиите, свързани с инфраструктурата за съхранение на данни.

Критиците може да контрират, че въпреки че декарбонизацията на центровете за данни е достойна социална цел, тя налага и разходи, които една компания, фокусирана върху приходите, може да си позволи трудно. Това обаче е късоглед възглед.

Инициативите за декарбонизация могат да предоставят стимул, позволяващ на компаниите да модернизират, оптимизират и автоматизират центровете си данни. Това води директно до подобрени оперативни параметри на критични приложения, както и до по-малък, по-плътен и ефективен отпечатък на центъра за данни, което дава възможност за спестявания чрез намалени енергийни разходи. В допълнение, съвременните решения за съхранение и управление на данни, освен че поддържат устойчивостта, създават единна платформа за иновации и нови бизнес модели посредством усъвършенствани инструменти за анализ на данни, машинно самообучение и изкуствен интелект.

Как да се декарбонизира един център за данни

Компаниите трябва да прилагат разнообразие от взаимосвързани подходи към декарбонизацията на центрове за данни. Сред тях са екологосъобразни решения за хардуер и инфраструктура, инструменти за модернизация на работните потоци, подобрения за управлението на данни и оптимизирано използване на инструменти за проследяване и мониторинг на енергопотреблението.

Има значение и откъде се започва. Макар че авангардни технологии като течното охлаждане са интересни и важни, е по-добре да се започне първо с оптимизиране на ИТ инфраструктурата. По този начин, когато се адресира кондиционирането на въздуха, ще е сигурно, че необходимостта от охлаждане е сведена до минималното възможно ниво.

Що се отнася до хардуера, флаш масивите се явяват екологосъобразен заместител на въртящите се дискове. Експерти твърдят, че благодарение на това годишните емисии за терабайт са редуцирани в значителна степен – от 27 кг въглероден диоксид за терабайт през 2014 г. до 4 кг понастоящем. Обновяването носи ползи и по отношение на разходите. Първоначалната инвестиция във флаш масиви може да е по-висока, но впоследствие ще доведе до спестявания благодарение на по-малкото заемано пространство, по-ниските енергийни разходи и по-малката необходимост от охлаждане.

Специалистите може да са убедени в стойността на новата инфраструктура за съхранение, но все още да имат притеснения относно това как ще се справят с миграцията на данните от функциониращите понастоящем технологии към тези от ново поколение. Добрата новина е, че съвременните решения се справят с този проблем чрез технологии за виртуализация на данни.

Възможности за осъвременяване на работните потоци

Преходът от настоящата инфраструктура към такава от следващо поколение предоставя и възможности за модернизация на работните потоци. Ако в по-старите системи за съхранение на данни се налага внедряването на нов хардуер за всеки работен поток с цел изпълняване на определени изисквания за капацитет или други експлоатационни параметри, независимо дали става дума за латентност, входно-изходни устройства или производителност, то това е проблем. Резултатът е силно хетерогенна инфраструктура и свръхобезпечаване, за да могат да се поддържат всички тези работни потоци.

При съвременните системи за съхранение ситуацията е различна. Те позволяват да се изпълняват повече и различни приложения с различни товарови изисквания, защото скоростта на флаш системите компенсира много от недостатъците в развойната дейност или разликите в потребностите на приложенията.
Един малък бизнес може да изпълнява всичките си приложения на един-единствен масив, разделяйки изолираните системи (силози) между източниците на данни.

Едно голямо предприятие може да реализира повече работни потоци на същата инфраструктура. Когато има възможност за разбиване на изолираните системи и обединяване на приложението и данните в един-единствен или поне в по-малко на брой масиви, всичко се променя. Това означава, че данните са достъпни за повече приложения и повече потребители по едно и също време. Вече не са необходими всички тези различни масиви и приложения, които са отделни и изискват различно управление и поддържането на различно ниво на сигурност.

Консолидирането на данните на високоефективен масив за съхранение позволява и внедряването на технологии за автоматизация, които насочват работните товари към подходящия хардуер и дават възможност за максимално оползотворяване на ресурсите на центъра за данни. Благодарение на решенията за управление на системите за съхранение, мониторинг и автоматизация може да се гарантира, че не са налице масиви, използващи прекалено висок капацитет спрямо товарите им, а това повишава ефективността на центъра за данни.

Компресиране и дедупликация на данните

Други два инструмента, допринасящи за постигането на устойчивост, са дедупликацията и компресирането на данни. Технологиите за компресиране на данни кодират повтарящите се части в по-малки файлове. Колкото по-голямо е компресирането на данни, толкова по-ефективен и малък ще е отпечатъкът на центъра за данни.

При дедупликацията се идентифицират и отстраняват дублиращи се или идентични набори от данни. По дефиниция изолираните системи от данни водят до създаването на дублираща се инфраструктура. Разбиването на изолираните системи е целесъобразно не само от гледна точка на корелацията на данните, но позволява и елиминирането на ненужната инфраструктура. Това открива възможности за внедряване на решения за автоматизация, които да повишат ефективността.

Инфраструктурата вече е много по-оптимизирана, по-ефективна, но и по-голяма, което налага необходимостта от инструменти за автоматизация за управлението й.
Изискванията към центровете за съхранение на данни не са статични. Непрекъснато се създават нови приложения и обемът на данните, които трябва да се съхраняват и обработват, продължава да расте. Компаниите, които някога са архивирали данни поради законодателни изисквания, сега разбират, че им е нужно да имат достъп до всичките тези данни, за да поддържат базирани на изкуствен интелект инструменти. Чрез усилията в посока устойчивост, които редуцират отпечатъка на центъра за данни и оптимизират и автоматизират процесите, организациите могат да компенсират този растеж и да избегнат скъпоструващи премествания на данните от една платформа за съхранение към друга.

Удължаване на дълготрайността на активите

По-дълготрайните бизнес активи подобряват печалбите, като допринасят и за устойчивостта. Ако една компания може да удължи експлоатационния живот на инфраструктурата си, тя вече не генерира въглеродни емисии за производството на нови устройства. Това е положителен фактор и от гледна точка на оперативната дейност, и от гледна точка на целия жизнен цикъл на центъра за данни.

Допълнително предимство от прехода към флаш системи за съхранение е това, че те удължават живота на инфраструктурата на центъра за данни. Те не само консумират по-малко енергия от дисковете, но и са по-дълготрайни. Експертите отбелязват, че докато дисковите системи издържат от 4 до 5 години, флаш масивите могат да имат експлоатационен живот от до 10 години.

Понижаване на енергопотреблението

Центровете за данни имат няколко основни консуматора на енергия – системите за охлаждане, поддържащи оптимални температури, сървърите, мрежовият хардуер (суичове, рутери, оптични кабели и др.), оборудването за преобразуване на енергия (захранвания, трансформатори и електроразпределителни устройства) и осветлението.

Центровете за данни консумират около 200 тераватчаса на година в световен мащаб, 90 тераватчаса от които се държат от Amazon, Microsoft и Google. Прогнозира се енергийните потребности на центровете за данни да се увеличат 15 пъти до 2030 г. Климатичните промени, натискът от страна на заинтересованите страни и регулациите, насочени към подобряване на устойчивостта, карат доставчиците да търсят зелени алтернативи за захранване на центровете им за данни.
В сектора все по-усилено се внедряват устойчиви практики, които спестяват енергия и ограничават загубите. Една от мерките е използването на енергия, генерирана изцяло от възобновяеми източници.

Зелените центрове за данни могат да изиграят ключова роля за постигането на амбициозната цел на ЕС за въглеродна неутралност до 2050 г. Благодарение на възобновяемите източници на енергия тези съоръжения могат да изградят профил за енергоснабдяване, който в по-голяма степен отговаря на потребностите на клиентите. Зелена енергия може да се използва например в периоди на пиково потребление, когато енергията от невъзобновяемите източници е по-скъпа. Излишъкът от енергия от възобновяеми източници пък може да се подаде обратно към разпределителната мрежа. За да е успешен този подход обаче, е нужно локацията на центъра за данни да бъде избрана много внимателно. Сред факторите, които трябва да се отчетат, са близостта до оптични мрежи, наличието на множество инсталации за възобновяема енергия в областта, достъпност на земята и благоприятен климат, тъй като прекомерно високите температури налагат скъпоструващо охлаждане.

Друга популярна практика в това направление е преминаването от дизелови генератори за резервно захранване към водород и литиеви батерии, използващи усъвършенстван софтуер за автоматично управление на случаите, в които доставяната енергия надвишава потребностите. Допълнителна възможност за оптимизиране на устойчивостта е оползотворяването на отпадната топлина за отопление на сгради в сътрудничество с местно комунално дружество.

Ползи

Задаването на цели за устойчивост няма много смисъл, в случай че организацията не разполага с начин за измерване на напредъка и докладване на резултатите на заинтересованите страни. Измерването на устойчивостта обаче може да бъде изключително трудно. Поради това множество компании разчитат на трети страни за тази дейност.

Ключът към декарбонизацията на един функциониращ център за данни е оценяването на експлоатационната му среда и разработването на анализ на разходите и ползите, идентифициращ проектите, които биха донесли най-голяма стойност. След това организациите трябва да предприемат многостранен подход към устойчивостта. Това обикновено започва с подмяна на хардуера с екологосъобразни алтернативи, след което се преминава към прилагане на техники като виртуализация, автоматизация на работните потоци и използване на усъвършенствани инструменти за управление на системата за съхранение.

Декарбонизацията на центровете за данни предоставя многобройни ползи за организацията, включително по-ефективни дейности, подобрени експлоатационни параметри и понижени разходи. В допълнение, съвременните платформи за съхранение на данни осигуряват готовност за технологичното бъдеще, предоставяйки необходимата инфраструктура за усъвършенствани инструменти за анализ на данни, машинно самообучение и генеративен изкуствен интелект.