Экологичность – это и главенствующий тренд последних лет, и необходимая мера в нашу эпоху высоких технологий и массового потребления. В тот момент, когда ученые громко заговорили о сильном загрязнении окружающей среды и его последствиях, все начали резко переходить на «эко». И речь идет не только о снижении количества пластика в продукции. Существенно уменьшить вред для экосистемы помогает и экономное энергопотребление.
Если проблема с пластиком касается только производителей товаров, то снизить потребление энергии может любая компания. ЦОД также делают свой вклад в экологичность – дата-центры, которые принимают соответствующие меры, называют «зелеными». О том, что это за меры и почему переход на экологичность важен даже в этой сфере, поговорим далее. Но для начала разберемся в «теоретической» части вопроса.
Как дата-центры получают звания «зеленых»?
Любая компания может самопровозгласить свой ЦОД экологичным. Но это не будет иметь много смысла, если экологичность не подтверждена никакими показателями и сертификатами. Звание «зеленого» нужно еще получить – для этого существуют ответственные организации, которые проверяют ЦОД на соответствие требованиям энергоэффективности. Только после проверки дата-центр получает сертификат экологичности.
Сейчас есть несколько систем сертификации. Наиболее авторитетная из них – LEED, и касается она экологичности самого здания дата-центра. Система сертификации LEED включает оценивание по таким параметрам:
- энергоэффективность и количество выбросов в атмосферу;
- потребление воды;
- используемые материалы и ресурсы;
- внутренняя среда;
- месторасположение ЦОД;
- интеграционный процесс;
- инновации, которые использовали при проектировании.
По каждому из пунктов в системе оценки дата-центр получает определенное количество баллов. Хоть важны все критерии, но для каждого параметра есть свой максимальный балл. Если рассматривать проверку именно в этом ключе, то главным пунктом оценки можно назвать энергоэффективность и количество выбросов в атмосферу – за него ЦОД может получить до 38 баллов.
Максимальный возможный результат в системе сертификации LEED – 110 баллов. Но, чтобы дата-центр получил статус «зеленого», достаточно перейти определенный порог при оценивании. Кроме того, ЦОД выдают сертификат с указанием уровня экологичности. Он напрямую зависит от количества полученных баллов:
- от 40 – бронзовый;
- от 50 – серебряный;
- от 60 – золотой;
- от 80 – платиновый.
Платиновый уровень в системе сертификации LEED – наиболее близкий к эталону. Тем не менее даже бронзовый статус говорит об экологичности. В 2020 году только 31 дата-центр из общемирового количества получил «платину». Золотые же сертификаты получили 117 ЦОД.
Как уже было сказано, наиболее весомый критерий оценки экологичности дата-центров – энергоэффективность. Общепринятый показатель для его оценки – PUE, который используют с 2007 года. При проверке учитывают разрыв между количеством потребляемой и расходуемой энергии – чем он меньше, тем более экологичным считается дата-центр. Для подсчета количество потребляемой энергии нужно поделить на количество расходуемой энергии. Таким образом можно получить коэффициент, который расскажет об экономном (или не экономном) энергопотреблении. Эталонный показатель – 1. Это касается ситуаций, когда количество потребляемой и расходуемой энергии одинаковы – то есть, дата-центр не тратит ее впустую, а оптимально расходует.
Какие меры по экологичности предпринимают «зеленые» дата-центры?
Экологичность – довольно емкое понятие. Максимально к ней приблизится поможет правило 3R: reduce (сокращение), reuse (повторное использование) и recycle (переработка). С дата-центрами все немного сложнее. В погоне за экологичностью и «зеленым» статусом нужно также сохранять высокую эффективность работы оборудования. Но есть несколько мер, которые уже активно используют во множестве ЦОД. Рассмотрим их подробнее.
Альтернативные источники энергии
Переход на «зеленую» энергетику – один из важнейших шагов, которые могут сделать дата-центры в целях экологичности. Использование собственных энергостанций требует довольно больших инвестиций. Это влияет и на увеличение стоимости услуг дата-центра. Тем не менее использование альтернативных источников энергии окупается уже через несколько лет после установки собственных энергостанций за счет повышения эффективности и снижения последующих затрат.
В качестве собственных энергоустановок чаще всего используют ветрогенераторы, солнечные или гидроэлектростанции. Это доступно, проверено и довольно распространено. Тип электростанции выбирают исходя из климата. В южных широтах наиболее оптимальным вариантом будет использование солнечных установок, возле рек – небольших частных гидроэлектростанций, а на равнинах и в зонах с сильными ветрами – ветрогенераторов.
Более экзотический, но тоже хороший вид энергоустановок – геотермальные. Их используют в дата-центрах Исландии, и особенно они выгодны в случаях, когда здание ЦОД находится в непосредственной близости к гейзерам. Например, в дата-центрах Verne Global, расположенный возле Рейкьявика, всю энергию получают из близлежащих водоемов или гейзеров. Но, что вполне логично, этот способ добычи электроэнергии подходит только для отдельных стран и регионов.
На альтернативное энергоснабжение уже перешли многие крупные корпорации. Так, компания Apple при постройке новых ЦОД устанавливает солнечные электростанции. Собственных ресурсов полностью хватает для электроснабжения дата-центра. К примеру, ЦОД Apple в г. Мэйден, Северная Каролина получает питание от двух солнечных электростанций, которые за год производят 84 кВт⋅ч энергии. Дополнительно в дата-центр также поступает энергия от топливных систем – примерно 40 кВт⋅ч. Этого достаточно для полноценного и самостоятельного энергоснабжения.
Охлаждение естественным путем
Львиная доля потребляемой энергии уходит на охлаждение серверного оборудования. Это повышает вышеупомянутый показатель PUE и логичным образом играет против экологичности дата-центра. В исследовании, опубликованном в журнале Energy Procedia, указано, что на одну только работу систем охлаждения в ЦОД уходит до 40% всей используемой электроэнергии, а иногда и больше. Соответственно, уменьшить затраты и увеличить эффективность ее применения помогут альтернативные способы охлаждения.
Для многих дата-центров выход из этой ситуации оказался более, чем очевидным – это охлаждение серверного оборудования естественным путем или фрикулинг. Использовать его наиболее выгодно, когда ЦОД размещен в северных широтах или просто в холодном климате. В этом случае не нужно тратить ресурсы на установку и применение специальных охлаждающих установок. Достаточно использовать холодных воздух снаружи и установить фильтры, через которые будет проходить воздушный поток. При размещении на территориях с очень низкой среднегодовой температурой необходимо также предусмотреть легкий подогрев воздуха до оптимальной температуры.
Уже отработанный горячий воздух при этом можно или выпускать за стены дата-центра, или частично использовать снова, смешивая его с новым холодным потоком воздуха.
В некоторых регионах, где температура воздуха на улице круглогодично близка к нулю, можно использовать только фрикулинг. В более теплом климате применяют гибридный метод, также при этом задействуя механизмы естественного охлаждения.
В качестве примера можно привести один из дата-центров Facebook, построенный в г. Лулео, Швеция. Субарктический климат этой местности позволил снизить показатель PEU до почти идеальных 1,07. Кроме того, ЦОД размещен возле реки, и для его питания используют энергии, полученную от гидроэлектростанции.
Контроль оборудования, правильная утилизация и recycling
Старые серверы потребляют больше электроэнергии и показывают при этом низкую эффективность работы. Чтобы избежать проблем и повысить экологичность дата-центра, необходимо вовремя обновлять оборудование. Исследование на эту тему проводила компания Supermicro, и, согласно полученным данным, при оптимизированном мониторинге оборудования производительность дата-центра повышается примерно на 15%. В совокупности со снижением показателя PEU, это приводит к только положительным последствиям.
В дата-центрах, которые хотят получить статус экологичных, много внимания уделяют утилизации старого оборудования. Компании отправляют уже непригодную технику и ее элементы на переработку. Поскольку таких отходов может быть много, ЦОД заключают договора с предприятиями, которые занимаются утилизацией и переработкой отходов. В некоторых дата-центрах на recycling отдают буквально все: от оборудования и аккумуляторов до бумаги. Может, сдача макулатуры не относится экономному энергопотреблению, но помогает внести свой вклад в защиту экосистемы.
Сейчас все крупные дата-центры прилагают максимум усилий, чтобы добиться высокой экологичности. Все указанные меры не только помогают поддерживать хорошую репутацию ЦОД, но и напрямую влияют на эффективность работы оборудования. Серверы King Servers также размещены в TierIII дата-центрах:
- Serverius, Нидерланды;
- DataLine, Россия;
- vXchnge, Калифорния;
- Webair, Нью-Йорк
Они соответствуют всем современным стандартам уровня надежности TierIII, самого распространенного на данный момент. В любом случае, курс на экологичность – правильное решение для любой компании, которая заботится об окружающей среде.
