Что такое PUE центра обработки данных?

PUE измеряет энергоэффективность центров обработки данных. Вот почему важна эффективность энергопотребления и как уменьшить PUE вашего центра обработки данных.

Данные и энергия являются ведущими темами сегодняшних разговоров. Ежедневно создается примерно 3,5 квинтиллиона байтов (3,5 миллиона терабайт) данных и примерно 57% компаний меняют свое оборудование и процессы на более устойчивые варианты , поэтому нетрудно понять, почему эти два слова занимают ценное место во многих текущих разговорах в разных отраслях. ниши и даже академические пространства. И их актуальность — не единственное, что у них общего: многое нужно понять о том, как управление растущим объемом данных, которые мы создаем каждый день, потребляет энергию и, следовательно, требует собственного устойчивого подхода.

PUE, что означает эффективность использования энергии, — это показатель, который помогает понять, как центры обработки данных тратят свою энергию, и помогает выявить любые возможности для улучшения этого показателя с течением времени. В этой статье мы рассмотрим основную концепцию PUE, ее компоненты и то, что делает ее столь важной в пространстве управления данными.

Краткое введение в PUE

PUE — это фундаментальный показатель, который измеряет энергоэффективность выделенных центров обработки данных. Концепция впервые появилась еще в 2007 году, когда The Green Grid опубликовала книгу «PUE: всестороннее исследование метрики», в которой объяснялось, что такое эффективность использования энергии и как ее рассчитать.

В то время веб 2.0 только начинался, и пространство данных делало первые шаги к тому, чтобы стать таким же сложным, как сегодня. Со временем собирать данные стало проще, но возникла новая проблема: управлять всей этой информацией и хранить ее, не нанося вреда миру, в котором мы живем, из-за количества энергии, необходимого для выполнения этих задач. Тут на помощь приходит ПУЭ.

Компоненты ПУЭ

Эффективность использования энергии — это соотношение между общим количеством энергии, потребляемой объектом, и энергией, используемой ИТ-оборудованием. Однако, чтобы понять, что это показывает, нам нужно взглянуть на его компоненты.

Мощность ИТ-оборудования

Этот компонент PUE фокусируется на мощности, потребляемой основным ИТ-оборудованием в центре обработки данных, включая серверы, коммутаторы, устройства хранения и сетевую инфраструктуру. Он включает в себя энергию, необходимую для обработки данных, вычислений и передачи.

Мощность инфраструктуры охлаждения

Центры обработки данных выделяют значительное количество тепла из-за интенсивной эксплуатации ИТ-оборудования. Для поддержания оптимальной температуры и предотвращения перегрева оборудования используются системы охлаждения, такие как кондиционеры машинного зала (CRAC), чиллеры, вентиляторы и насосы. Мощность, потребляемая этими механизмами охлаждения, играет решающую роль в общей оценке PUE.

Освещение и прочая мощность

Хотя отдельные осветительные приборы и различные электрические нагрузки могут показаться незначительными, их совокупное энергопотребление может значительно повлиять на общий показатель PUE. Этот компонент охватывает мощность, используемую системами освещения, оборудованием безопасности и другими разнообразными электрическими устройствами, присутствующими в центре обработки данных.

Потери источника бесперебойного питания (ИБП)

Системы ИБП обеспечивают резервное питание во время перебоев в подаче электроэнергии для обеспечения бесперебойной работы. Однако сами ИБП снижают эффективность процессов преобразования и кондиционирования, что приводит к потерям мощности. Эти потери происходят во время зарядки, разрядки и технического обслуживания батарей и учитываются при расчете PUE.

Потери при распределении электроэнергии

Этот последний компонент PUE относится к инфраструктуре распределения электроэнергии, включая трансформаторы, распределительное устройство, блоки распределения питания (PDU) и кабели.Каждый из этих компонентов подвергается электрическому сопротивлению и связанной с этим неэффективности, что приводит к потерям мощности при передаче электроэнергии от коммунального источника к ИТ-оборудованию. Эти потери учитываются при расчете PUE.

Как рассчитать PUE?

Формула, используемая для расчета энергопотребления (PUE = общая энергия объекта / энергия ИТ-оборудования), учитывает два фактора: общую энергию объекта и энергию ИТ-оборудования.

Общая мощность объекта включает в себя все, что потребляет энергию в центре обработки данных, например, системы охлаждения, освещение и оборудование, не связанное с ИТ. С другой стороны, мощность ИТ-оборудования относится к соку, потребляемому серверами, устройствами хранения и сетевым оборудованием. Обрабатывая цифры, мы можем оценить эффективность центра обработки данных и определить области, в которых мы можем сократить потери энергии. Таким образом, стремление к более низкому PUE — это способ сэкономить энергию и сделать центры обработки данных более экологичными.

Преимущества эффективности использования энергии

Как мудро заметил Х. Джеймс Харрингтон: «Измерение — это первый шаг, который ведет к контролю и, в конечном счете, к улучшению. Если вы не можете что-то измерить, вы не можете этого понять. контролируйте это. Если вы не можете это контролировать, вы не можете это улучшить». Эффективность использования энергии закладывает прочную основу для повышения устойчивости центров обработки данных. Но каковы некоторые из основных преимуществ, которые могут получить центры обработки данных при расчете и последующем улучшении PUE?

Экономия средств. Применяя энергоэффективные методы, компании могут эффективно сократить потребление энергии. Это не только снижает их эксплуатационные расходы, но и приводит к существенной экономии затрат в долгосрочной перспективе. Эти сбережения можно направить на другие важные области бизнеса, способствуя росту и инновациям.

Экологическая устойчивость: принятие мер по повышению эффективности в центрах обработки данных идет рука об руку с минимизацией углеродного следа. Уменьшенный PUE напрямую способствует более устойчивой окружающей среде, ограничивая потери энергии. Это согласуется с корпоративными инициативами в области устойчивого развития и демонстрирует приверженность ответственной деловой практике.

Повышенная надежность. Эффективные центры обработки данных уделяют первостепенное внимание оптимизации систем охлаждения и распределения электроэнергии. Этот тщательный подход гарантирует, что критическая инфраструктура остается стабильной и функциональной, сводя к минимуму риск простоя. Поддерживая высокую надежность, организации могут избежать сбоев и связанных с ними потерь, защищая свою деятельность и репутацию.

Оптимизация пропускной способности. Улучшенный PUE не только снижает потери энергии, но и позволяет организациям максимально эффективно использовать существующую инфраструктуру. Максимально используя ресурсы, компании могут отсрочить необходимость дорогостоящих расширений или обновлений инфраструктуры. Эта гибкость в управлении мощностями приводит к значительной экономической эффективности и лучшему распределению ресурсов.

Проблемы с эффективностью энергопотребления

При рассмотрении показателя PUE для оценки энергоэффективности центра обработки данных важно знать о потенциальных проблемах и недостатках. Хотя PUE предлагает ценную информацию об использовании энергии, он также имеет определенные ограничения, которые следует учитывать.

Фокус: PUE измеряет только отношение общей мощности объекта к мощности ИТ-оборудования, исключая другие энергоемкие компоненты, такие как системы охлаждения и освещения. Такой узкий фокус может привести к ложному представлению об энергоэффективности, поскольку он не позволяет получить полную картину энергопотребления в центре обработки данных.

Неточность: При расчете PUE часто оцениваются значения энергопотребления для различных компонентов ЦОД, что может привести к неточностям.

Сложность: для получения точных измерений требуются надежные системы мониторинга и специализированные инструменты, внедрение и обслуживание которых может быть дорогостоящим. Получение точных значений PUE с течением времени требует непрерывного мониторинга и тщательного сбора данных, что еще больше усложняет процесс измерения.

Стоимость: даже если устойчивые решения могут быть разумными инвестициями в долгосрочной перспективе, первые шаги по внедрению энергоэффективных технологий требуют значительных инвестиций.

Каков идеальный номер PUE?

Идеальный коэффициент PUE равен 1,0, поскольку он означает, что каждая единица потребляемой мощности используется исключительно ИТ-оборудованием. В действительности, однако, большинство центров обработки данных попадают в диапазон от 1,2 до 1,4 из-за таких факторов, как неоптимальная эффективность оборудования, неэффективные системы охлаждения и потери мощности в неИТ-оборудовании.

В то время как современные центры обработки данных используют новейшие технологии и лучшие практики для достижения более низких значений PUE, объекты со старой инфраструктурой могут столкнуться с некоторыми трудностями при достижении этой цели.

Как уменьшить PUE вашего центра обработки данных

Как средние, так и крупные компании по всему миру активно работают над снижением эффективности энергопотребления своих центров обработки данных, что обусловлено растущим осознанием важности энергоэффективности и устойчивости в бизнес-операциях. Microsoft, например, «все больше осознает свое влияние на энергетическую сеть как крупный потребитель энергии», — объяснил старший менеджер программы доктор Кристоф Мазур, и это привело к тому, что Microsoft уделила большое внимание внедрению инновационных систем охлаждения. через их центры обработки данных.