データセンターのエネルギー消費量が8つの極端な方法を削減

現在の景気低迷のため、データセンター管理者は限られた資本予算で厳しいビジネスニーズを満たす必要があります。運用コストを削減するためにあらゆることを行ってきました。現在最も急成長しているデータセンターの運用コストで、その最大のシェアはエネルギーコストです。これらのエネルギーのほとんどは、サーバーと冷却システムによって消費されます。

残念ながら、今日の効率的な省エネ技術のほとんどはかなりの先行投資を必要とし、数年以内に成果を上げるでしょう。ただし、現実的でない、または極端すぎるため、人々はコストをほとんど必要としないテクノロジをいくつか無視してきました。下記の8つの省エネ方法は、実際のデータセンター環境でテストされており、非常に効果的であることが証明されています。これらの方法の中には、ほとんど投資を必要とせずすぐに使用できるものもありますが、ある程度の資金が必要な場合もありますが、投資収益率は従来のIT設備投資の収益率よりも短くなります。

データセンターのエネルギー効率は、エネルギー効率（PUE）で測定され、値が低いほど、1.0が理想的な値です。 PUEとは、データセンターの総消費電力と、有効なコンピューティングタスクに変換された消費電力の比を指します。 2.0は、データセンターに入力された2ワットの電力のうち1ワットのみがサーバーに入力され、失われた電力が熱に変換されることを意味します。これにより、従来のデータセンターの冷却システムは電力を消費して熱を放散します。

次の方法でPUEが下がるわけではありませんが、毎月の請求書を確認して効率を評価できます。お金を節約することが本当の目的です。

上記の方法のうち、太陽エネルギー、風力エネルギー、水素エネルギーは見つかりません。これらの代替エネルギー源は先端技術への多額の投資を必要とするためです。現在の経済危機では、これは間違いなくすぐにコスト削減を達成することはできません。これとは対照的に、以下の8つの方法は、ファン、換気、および配管以外の他の複雑な技術を必要としません。

次の8つの方法があります。

極端な省エネ方法1：温度設定を上げます。今日の午後、この最も簡単な省エネ方法を使用できます。データセンターのサーモスタットの温度設定を上げます。伝統的な知恵は、データセンターの温度を華氏68度以下に設定することです。一般に、この温度設定は装置の寿命を延ばすことができ、そして冷却システムが故障した場合、管理者はより長い反応時間を得ることができると考えられている。

しかし経験上、サーバーコンポーネントに障害が発生した場合、特にハードディスクに障害が発生した場合は、動作温度が上昇することがわかります。しかし、近年、ITの経済は重要な限界を超えています。サーバーの運用コストは多くの場合、取得コストを上回っています。これにより、ハードウェア保護よりも運用コストの削減が優先されます。

昨年のGreenNetカンファレンスで、Googleの "Green Energy Tsar" Bill Weihlが、データセンターの温度設定を改善するためのGoogleの経験を紹介しました。彼は、華氏80度が新しい安全な設定温度であると言いました。ただし、データセンターでは最初に簡単な前提条件を満たす必要があります。冷却用に生成される熱風から冷却用の冷却空気をできるだけ隔離し、必要に応じて厚いプラスチック製のカーテンまたは断熱パネルを使用することです。

Googleは、華氏80度が安全な気温だと言っていますが、マイクロソフトの経験によれば、気温をもっと高く設定することができます。アイルランドのダブリンにあるMicrosoftのデータセンターは、冷却に無料の外気を使用する「ノークーラー」モードを使用しており、サーバーの吸気温度は華氏95度です。設定温度が上昇すると、サーバーのファン速度が上昇するとエネルギー消費量が増加するため、収益が減少するポイントが発生します。

極端な省エネ方法2：使用していないサーバーの電源を切ります。仮想化により、未使用のプロセッサ、ハードドライブ、およびメモリをスリープ状態にすることでエネルギーを節約できます。それでは、なぜサーバー全体をシャットダウンしないのですか？準備完了状態のサーバーによってもたらされる「商業的な柔軟性」は、サーバーが消費するエネルギーコストと同じですか？サーバーをシャットダウンする可能性のあるものを見つけましたか。サーバーをシャットダウンすると、少なくともサーバーについては、エネルギー消費量の最小値の-0が得られます。しかし、あなたが直面する必要がある最初の事はそれらの反対者によって提起された異議です。

マザーボードのコンデンサなど、ホットプラグではない部品に電圧がかかるため、再起動するとサーバーの平均寿命が短くなるとよく考えられます。この考えは間違っていることが証明されています。実際のところ、サーバーのコンポーネントは自動車や医療機器などの頻繁に起動されるデバイスで使用されているものと同じです。頻繁に起動してもサーバーのMTBF（平均失敗間隔）が短くなるという証拠はありません。

2つ目の誤解は、サーバーの起動に時間がかかるということです。この場合、起動時に診断チェックをオフにし、ハードディスクイメージから起動し、ハードウェアのホットブート機能を使用することで起動時間を短縮できます。

3つ目の目的は、増加した負荷に対応するためにサーバーを起動する必要がある場合、ユーザーは待機したくないということです。起動速度に関係なく。ただし、アプリケーションが非常に遅い場合でも、ほとんどのアプリケーションアーキテクチャは新しいユーザーを拒否しないため、ユーザーはサーバーの起動を待っていることに気付きません。結局のところ、アプリケーションがユーザー数の影響を受ける場合、ユーザーが「アプリケーションの速度を上げるためにサーバーを増設しています」というメッセージを送信できる限り、ユーザーは待機しても構いません。

極端な省エネ方法3：冷却には、外気を使用してください。データセンターの温度設定を高くすると、2番目の省エネ方法、いわゆるフリーエアー冷却の準備が整います。この方法では、冷たい空気の供給源として低温の外気を使用するため、アイルランドのマイクロソフトのデータセンターで使用されている高価なクーラーが不要になります。気温を華氏80度に維持しようとして、外気が華氏70度しかない場合は、外気をデータセンターに送って冷却します。

方法1と比較すると、この方法ではある程度の努力が必要です。外気がデータセンターに吹き込まれるように、換気ダクトを並べ替える必要があります。さらに、外気が繊細な電子機器に損傷を与えないようにするために、エアフィルタ、乾燥機、防火ダンパ、温度センサなどの基本的な安全機器が必要です。

この試験で、Intelは外気冷却を使用することでエネルギー消費量を74％削減することに成功しました。 2組のサーバーのうち、最初のグループは従来のクーラーを使用して冷却し、2番目のグループは外部の空冷システムとクーラーを組み合わせて2つのサーバーグループを10か月間冷却しました。その中で、2番目のサーバーグループは、外気冷却を使用するために91％の時間を使用しました。 Intelは、外気冷却を使用して大量のほこりがサーバーに蓄積されていることを発見しました。これは、システムが大粒子不純物フィルターに加えて微粒子不純物フィルターをインストールする必要があることを示しています。また、フィルタの交換頻度が高いため、清掃が容易で実際に繰り返し使用できるフィルタを使用する必要があります。

ほこりや温度の変動が大きいにもかかわらず、Intelは外気冷却を使用したサーバーの故障率は増加しないことを発見しました。したがって、10メガワットのデータセンターを例にとると、年間300万ドルの冷却コストと7,600万ガロンの水を節約することができます。

極端な省エネ方法4：データセンターを冷やすことで発生する熱風で事務所を暖める。データセンターの冷房による熱風でオフィスを暖めることで、エネルギーを2倍に節約できます。同様に、オフィスでは比較的低温の空気を使用してデータセンターを冷却できます。寒い季節には十分な暖房ができます。同時に、データセンターにおける追加の冷却空気需要は、外部から完全に得ることができます。

外気冷却とは異なり、現在の暖房システムはもう必要ありません。言い換えれば、あなたはもう一人の人ほどの高さであるストーブを必要としません。データセンターの電子機器が発熱したときに有害な物質が放出されることを心配する必要はありません。電気電子機器における特定有害物質の使用制限に関する指令（RoHS）に準拠している今日のサーバーは、環境を汚染するカドミウム、鉛、水銀、ポリ臭素化化合物などの材料を使用しなくなりました。

外気冷却と同様に、必要な技術は暖房、換気、空調システム（HVAC）の経験だけです。ファン、換気ダクト、サーモスタット。あなたのデータセンターは伝統的な暖房システムを置き換えるのに十分な熱を提供できることがわかります。スイスのUitikonにあるIBMのデータセンターは、地域住民に無料で暖房を提供しており、80世帯の暖房費に相当するエネルギーコストを節約できます。 TelecityGroup Parisは、気候変動の研究を支援するために温室を供給するためにデータセンターの冷却から熱気を供給します。