Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxidkibocsátásának. az informatikai felhasználókhoz

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxidkibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz 161. tanulmány Verzió 1

Írta: Neil Rasmussen

> Vezetői összefoglaló Vajon az energetikai költségeknek és a széndioxidlábnyomnak a mérése, illetve az informatikai felhasználókhoz történő hozzárendelése bonyolult szoftvereket és műszereket igényel? Vagy vannak erre egyszerű, alacsony költségű megoldások is? Mennyire kell pontosnak lennünk? Ez a dokumentum áttekintést nyújt az energetikai költségek és a széndioxid-lábnyom hozzárendelésével kapcsolatos stratégiákról, valamint ezek pontosságáról. Láthatjuk majd, hogy bármely adatközpont esetén - legyen az nagy vagy kicsi, régi vagy új - könnyen és kis költséggel el lehet végezni az energetikai költségek és a széndioxid-lábnyom hozzárendelését, ám a pontosság növelésével párhuzamosan a költségek és a bonyolultság nő, a ROI pedig csökken.

Tartalom kattintson arra a részre, amelyre ugrani szeretne

Bevezetés

2

Mi a cél?

2

Mérés vagy modellezés

5

Hány ponton kell mérést végezzünk?

7

Az energia hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz

11

Az energia átváltása szén-dioxidra

14

Útmutatót nyújt az informatikai felhasználók számára

15

Végkövetkeztetés

16

Források

17

Függelék

18

by Schneider Electric a tanulmányok megtalálhatók a Schneider Electric tanulmány-könyvtárban készítette a Schneider Electric Data Center Science Center [email protected]

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz

Bevezetés

Az adatok azt mutatják, hogy egy tipikus adatközpont több energiát használ fel, mint amennyi szükséges lenne. Széles körben ismert tény, hogy vannak olyan, rövid távú költségcsökkentő lehetőségek, melyek egy már létező adatközpont energiafogyasztását mérséklik, valamint léteznek olyan elsődleges szempontok, melyek az új adatközpontok tervezésére kihatással vannak. Az adatközpontok emiatt mind a szabályzásért felelős kormányzati hivatalnokok, mind a vállalatvezetők érdeklődésére számot tarthatnak, akik mind azokat az energiafelhasználást csökkentő lehetőségeket keresik, melyek minimális káros szociális vagy gazdasági költséggel járnak. Az adatközpontok tervezése és működtetése korábban a megbízhatóságra és a teljesítményre koncentrált. Sajnálatos módon ez oda vezetett, hogy az adatközpontok hatékonysági szempontból nem lettek optimalizálva. Valójában igen nehéz olyan területet azonosítani, ahol az adatközpontok esetén a hatékonysági szempontokat vennék figyelembe, hiszen összességében nem csupán az eszköztervezők, a rendszerintegrátorok, a vezető programozók és a kiépítést végzők, de az alvállalkozók, az informatikai vezetők és az üzemeltetők is mind hozzájárulnak az energetikai teljesítményhez. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az energiafelhasználás az informatikai tevékenységek lényeges költségvetési tétele, mely egyes esetekben a hardvereszközök költségét is meghaladta. Ez a költségoldalról érkező nyomás, valamint annak felismerése, hogy az adatközpontok jóval hatékonyabban is felhasználhatnák az energiát, számos adatközpontüzemeltető számára kiemelt fontosságúvá tette az energiagazdálkodást. Mennyire lehet egyszerű az energiagazdálkodás folyamata? Hány mérés biztosít elegendő információt ahhoz, hogy a létesítmények energiafelhasználását kezelni lehessen, valamint az energetikai költségeket és a széndioxid-kibocsátást az informatikai felhasználókhoz lehessen társítani? Bebizonyítjuk, hogy a válasz a következő: Egy bárki által azonnal megvalósítható, néhány mérést tartalmazó folyamattal kellően pontos eredményt kaphatunk egy hatékony energiagazdálkodási program megvalósításához.

Mi a cél?

Egy adatközpont energiahatékonyságának és széndioxid-lábnyomának meghatározására szolgáló rendszer általánosságban három különböző célt szolgálhat:

• A teljesítmény egyszeri vagy rendszeres tesztelése • Az energia vagy a széndioxid-lábnyom hozzárendelése más eszközökhöz • Az információ felhasználása az infrastruktúra energiafelhasználása vagy a széndioxidlábnyoma csökkentése érdekében Minden egyes adatközpont esetén fontos annak a meghatározása, hogy ezen célok melyikének (vagy ezek milyen kombinációjának) kell megfelelni, mivel ettől függően a műszaki megvalósítások akár drámai mértékben is eltérhetnek.

1. cél: A teljesítmény egyszeri vagy rendszeres tesztelése Az energiahatékonyság és a széndioxid-lábnyom egyszeri vagy rendszeres tesztelése segíthet annak meghatározásában, hogy szükséges, illetve elindítható-e egy folyamatos energiagazdálkodási program. Amennyiben a teszt alapján a teljesítmény hasonló, vagy jobb, mint más ilyen adatközpontok esetében, akkor valószínűleg nincs további teendő. Ha azonban a teszt szerint a teljesítmény más hasonló adatközpontokénál rosszabb, akkor egy folyamatos energiagazdálkodási program bevezetése valószínűleg jó eredményre vezethet.

Schneider Electric – Data Center Science Center

Tanulmány 161. Ver 1

2

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz Fontos tudni, hogy a fenti cél elérése önmagában nem ad információkat arról, hogy energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom csökkentése érdekében mik a teendők. Sajnos számos adatközpont-üzemeltető elsőként ennek a célnak az elérésére törekszik, majd az eredmények láttán csalódik. Ha ki szeretné aknázni a környezeti hatások csökkentésének előnyeit, az alábbiakban ismertetett célok legalább egyikét meg kell valósítania.

2. cél: Az energia vagy a széndioxid-lábnyom hozzárendelése más eszközökhöz Számos adatközpont adatközpont-szolgáltatóként működik más szervezetek számára, azaz fizikális adatközponti infrastruktúrát, illetve a számítási kapacitáson vagy a szerverek mennyiségén nyugvó informatikai infrastruktúrát biztosít számukra. Ennek során szükséges lehet, hogy a széndioxid-lábnyomot az egyes adatközponti ügyfelekhez hozzárendeljék, vagy akár ki is számlázzák. Erre a szervezet belső igényei, a megfelelőségi követelmények, vagy szerződéses kötelmek miatt lehet szükség. A cél az, hogy gazdasági vagy más egyéb módon arra ösztönözzék az adatközponti ügyfeleket, hogy az energiafelhasználást és a széndioxidlábnyomot csökkentő viselkedést válasszanak. Ilyen lehet például a nem használt szerverek kikapcsolása, a tápellátás-felügyeleti funkciók engedélyezése, a szükségtelen tárhelyek kezelése vagy a szerverek virtualizációja. Egy tipikus adatközpont esetében az informatikai felhasználók energiahatékonyság szerinti kezelése hatalmas lehetőséget jelent az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom csökkentése terén: az adatközpont meglévő fejlettségi és virtualizációs szintjétől függően a csökkenés 10-80% is lehet! Mivel a lehetséges fejlesztések jó része gyakorlatilag költségmentes, vagy minimális ráfordítással beépíthető az informatikai frissítési fázisokba, így az energiaköltségek és a széndioxidlábnyom figyelembe vétele jelentősen hozzájárulhat a sikeres és költséghatékony energiagazdálkodási program megvalósításához.

Az elektromos költségek és a szén-dioxid-lábnyom hozzárendelése az informatikai tervezőkhöz és felhasználókhoz

1. ábra Az energiaköltségek hozzárendelésének egymásra épülő hatásai

Intelligensebb és környezetbarátabb informatikai döntések, melyek a valódi költségeket tartalmazzák

Csökkent teljes költségek és környezeti hatások

3. cél: Az információ felhasználása az infrastruktúra energiafelhasználása vagy a széndioxid-lábnyoma csökkentése érdekében Minden adatközpont esetében a fizikális infrastruktúra (tápellátás, hűtés, világítás, vezérlés stb) jelenti a fő energiafogyasztót és széndioxid-kibocsátót. Az adatközponti infrastruktúra által felhasznált energia mértékegysége a PUE (Power Usage Effectiveness, energiahasználati hatékonyság). Szintén használt mértékegység még a PUE reciproka, a DCiE. Számos adatközpontban a fizikális infrastruktúra által fogyasztott áram több, mint az



3

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz informatikai terhelésre eső áram (PUE > 2). Ennél fogva a fizikális infrastruktúra által fogyasztott áram mennyiségének csökkentése százalékos arányban ugyanolyan fontos, mint az informatikai terhelésre eső áramé. A cél az azon lehetőségek azonosítására és meghatározására szolgáló adatok biztosítása, melyek anélkül képesek az energiafogyasztást csökkenteni, hogy az így elvégzett eszközoldali, konfigurációs vagy beállításbeli változtatások az informatikai terhelésre káros hatással lennének. Egy tipikus adatközpont esetében a fizikális infrastruktúra energiahatékonyság szerinti kezelése jelentős lehetőséget biztosít az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom csökkentése terén: az adatközpont állapotától, beállításaitól, konfigurációjától és terhelésétől függően a csökkenés elérheti a 10-40%. Egy tipikus adatközpont esetén az előző fejezetben ismertetett célokból kettő (az energiaköltségek informatikai felhasználókhoz való hozzárendelése, és a fizikális infrastruktúra energiafelhasználásának felügyelete) alapvető megtakarítási lehetőségeket kínál az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom terén. Ha egy adott adatközpont esetén fontolóra veszik az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom csökkentését, az első dolog annak eldöntése, hogy a fenti két célból melyiket (esetleg mindkettőt) tűzik ki célul.

Cél kiválasztása Az adatközpontok energiahatékonyságának és a széndioxid-lábnyomának mérését érintő három céllal kapcsolatos fenti fejtegetésből az alábbi főbb momentumok emelhetők ki:

• Egy tipikus adatközpont esetén az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom csökkentésére hatalmas lehetőségen vannak: az informatikai eszközök viselkedésének és a fizikális infrastruktúrának az együttes felügyelete esetén akár 20-90%-nyi megtakarítás is elérhető.

• A tesztek elvégzése önmagában nem fejleszt semmin, így ezek nem tekinthetők az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom csökkentését célzó terv központi elemének. Ezek elsődlegesen arra szolgálnak, hogy meghatározzák az energiagazdálkodással kapcsolatban telepítendő erőforrások számát.

• Csupán az energiafelhasználásnak és a széndioxid-lábnyomnak az informatikai felhasználókhoz történő hozzárendelése biztosít eszközt arra, hogy a kiépítés során az energiamegtakarítást érintő racionális döntéseket lehessen hozni.

• Mind (a) az energiaköltségek informatikai felhasználókhoz való hozzárendelése, mind (b) a fizikális infrastruktúra energiafelhasználásának felügyelete számos alapvető megtakarítási lehetőséget kínál, ám a kettő kombinálásával további lehetőségek is elérhetőek. Ha a cél az energiafelhasználás és a széndioxid-lábnyom együttes csökkentése, akkor a fenti célok kombinálása már csak a csökkentett tesztelési igény révén is a lehető legjobb stratégia. Lehetséges ezen célok együttes elérése egy nagy, komplex és költséges projekttel? Egy ilyen tevékenység esetén a ROI elfogadható marad? Erre a válaszunk, hogy a megfelelő módon kezelve minden cél elérése meglepően egyszerűen és költséghatékonyan elvégezhető. Ráadásul az adatközpont üzemeltetői az eredményeket azonnal elkezdhetik átültetni a gyakorlatba. A dokumentum további része ennek a megvalósítását taglalja.



4


Mérés vagy modellezés

Az energiagazdálkodással kapcsolatos beszélgetések többsége az energia mérésére koncentrál. Azonban bármely, az energiagazdálkodással kapcsolatos racionális megközelítés igényli a mért energiafelhasználás értelmezését is. A fejlesztésekhez, illetve bárminemű tevékenység elvégzéséhez tisztában kell lenni azzal, hogy a különféle változtatások hogyan hatnak az energiafelvételre. Az adatközpontok működését modellezni kell ahhoz, hogy megérthessük, hogyan használhatók fel a mérési eredmények a fejlesztési lehetőségek azonosítására és meghatározására. Egy hűtővízpumpa esetén például az áramfelvétel mérése önmagában nem ad rálátást arra, hogy a pumpa a megfelelő teljesítményi paraméterekkel működik-e, hogy jó volt-e a kezdeti méretezése, hogy szelepekkel vagy programozási módosításokkal csökkenthető-e az energiafelhasználás, vagy hogy egy másik pumpa ellátná-e ugyanazt a funkciót kisebb energiafelhasználás mellett. Az energetikai fejlesztési lehetőségek megértéséhez implicit (szakértői ismereteken alapuló) vagy explicit (szoftveres eszközök általi) modellre van szükség. Még ahhoz is szükséges modell, hogy az energiát az informatikai felhasználókhoz hozzárendelhessük. Míg a szerverek áramfelvételét közvetlenül, és valószínűleg az informatikai felhasználókhoz kapcsolódóan is mérhetjük, az adatközpont által felvett áram többsége a szervereken kívüli terhelések fogyasztását takarja, és ezek áramfelvételének informatikai felhasználókhoz történő hozzárendelése modellalkotás nélkül nem oldható meg. Az általános adatközponti energiagazdálkodási folyamat a 2. ábrán látható: Informatikai változtatások (szerverkiváltás, virtualizáció, eszközfejlesztések)

Az adatközponti energiagazdálkodási folyamatának információáramlási diagramja, melyen látható, hogy a modell és az elemzési funkciók hogyan integrálhatók a meglévő informatikai és infrastrukturális tervezés folyamatába úgy, hogy a változtatások az energiafogyasztás csökkenését hozzák

Az energia és a széndioxidlábnyom hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz

Áramfelvétel mérése

2. ábra IT rendszerek (szerverek, tárolás, hálózat)

Adatközpont A fizikális infrastruktúrát alkotó rendszerek

Konfigurációs adatok

Modell

Eszközökadatok

PUE a támogatási adatokkal

Elemzés

A működési feltételekkel kapcsolatos adatok

Informatikai tervezés és kiépítés Javasolt módosítások

Infrastruktúra tervezése és működtetése

(áram, hűtés, világítás)

Módosítások a fizikális infrastruktúrában (konfiguráció, beállítások, eszközök)

Az 1. ábrán látható energiagazdálkodási folyamaton belül két fő fejlesztési irány látható. A diagram tetején az adatközponti modellből származó energetikai és szén-dioxid-felhasználási adatokkal kapcsolatos informatikai változtatások találhatók. A diagram alján a modellből következő energetikai iránymutatásnak a fizikális infrastruktúrában történő megvalósítása látható. Mérésre mindkét esetben szükség van, de a fejlesztések eléréséhez szükséges értelmezés és iránymutatás a modellből következik. Vegyük észre, hogy a fenti diagramon szereplő rendszer az előző fejezetben tárgyalt mindhárom adatközponti energiagazdálkodási célt tartalmazza: Adatokat szolgáltat a teszthez, hozzárendeli az energiát és a szén-dioxidot a felhasználókhoz, valamint iránymutatást ad a fizikális



5

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz infrastruktúra fejlesztésével kapcsolatban. A mérésnek a modell és a folyamatok nélkül kevés haszna van. A modellek azonban, legyenek bármilyen egyszerűek is, még hiányos mérési eredmények esetén is használható eredményt adhatnak. Kapcsolódó dokumentum

154. tanulmány Az adatközpontok elektromos hatékonyságának mérése

Összefoglalva: az adatközpont hatékonyságának mérése során a lépés azon információk begyűjtése, melyek hozzásegítenek az adatközpont pontos modelljének a megalkotásához, hiszen a modell fog a gyakorlatban is felhasználható információkat biztosítani az adatközpont hatékonyságáról, nem pedig a mérések. A fentiekről részletesebb információt az APC 154. számú, Az adatközpontok elektromos hatékonyságának mérése című dokumentumában talál.

Méréssel támogatott modellalkotás Ha tökéletes adatközponti modelleket lehetne létrehozni, nem lenne szükség mérésékre. A modellnek rendelkeznie kell az informatikai terhelés természetével, mennyiségével és működési feltételeivel kapcsolatos adatokkal, tartalmaznia kell az infrastruktúrát alkotó berendezések jellemzőit és működési feltételeit, valamint bemenő adatként fogadnia kell a korábbi időjárási adatokat. Ezek alapján egyszerűen kiszámítja a teljes energiaáramlást. A gyakorlati oldalról nézve ilyen tökéletes modell nem létezik, mivel nehéz pontos adatokat kapni a terhelés konfigurációjáról és működési feltételeiről, illetve az infrastruktúra kapcsolódó felületeiről és működési feltételeiről. Emellett előállhatnak váratlan működési feltételek is, például bekövetkezhetnek működészavarok, eltömődhetnek szűrők, leállhatnak légkondicionálók, és ezek mind hatással vannak egymásra. Noha az adatközpont tökéletes modellje hatalmas mértékű egyedi programozást és adatfrissítést igényelne, meglepően jó modell alkotható, ha hozzávetőlegesen ismerjük a kiépített infrastruktúrát és informatikai terheléseket, illetve és ezek konfigurációját (N+1, 2N stb.), valamint tisztában vagyunk a terhelés és az eszközök alapvető elektromos jellemzőivel. Egy tipikus adatközponti fizikális infrastruktúra egyszerűsített modelljének szoftveres megvalósítására a 3. ábrán láthatunk példát.

3. ábra Példa egy, az adatközponti fizikális infrastruktúrát modellező eszközre tipikus adatközponti konfiguráció esetén (ingyenes online eszköz)

Tisztán látható, hogy szükség van az adatközpont valamiféle modelljére ahhoz, hogy az energiafelhasználást felügyelni és csökkenteni lehessen. Képes egy ilyen modell kiküszöbölni a méréseket, vagy akár csak egyszerűsíteni a mérési feladatokat? Mennyire lehet egyszerű egy modell? Hány mérés biztosít elegendő információt ahhoz, hogy a létesítmények



6

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz energiafelhasználását kezelni lehessen, valamint az energetikai költségeket és a széndioxidkibocsátást az informatikai felhasználókhoz lehessen társítani? A válasz az, hogy még egy ennyire egyszerű, csupán néhány mérést tartalmazó modellel is elfogadhatóan pontos eredményt kaphatunk egy hatékony energiagazdálkodási program megvalósításához.

Hány ponton kell mérést végezzünk?

Bármely mérésre érvényes alapelv, hogy addig nem szabad elkezdeni a mérést, amíg az nincs tisztázva, hogy a kapott adatok mire szolgálnak. Ha egy mérést rossz időben, nem kellő pontossággal, vagy a feltételek részletes figyelembe vétele nélkül végez el, akkor a kapott adatok nem megfelelőek vagy akár használhatatlanok is lehetnek. Egy kifejezetten precíz, átfogó méréssor azonban rendkívül költséges és nehezen kivitelezhető lehet, míg egy egyszerű méréshez képest esetleg csak minimális plusz információt biztosít. Ezek a problémák csak fokozódnak, ha az adatközpont üzemeltetői saját energiagazdálkodási rendszereket kívánnak kifejleszteni. Egy mérőrendszer célja az, hogy azokat a lehető legegyszerűbb és legolcsóbb mérési protokollokat használja, melyek a felügyeleti rendszer céljainak megfelelnek. Mennyire kell összetett legyen egy rendszer, hogy az adatközpont energiafelhasználásáról átfogó képet adhasson? Mennyire lehet egyszerű egy mérőrendszer? A probléma megértéséhez állítsuk szembe két szélsőséges helyzet jellemzőit: átfogó energiamérő rendszer kontra durva becslést használó rendszer.

4. ábra Az energiagazdálkodási megközelítések összehasonlítása

Durva becslés

?

Költséges mérő- és szoftveres eszközök

Többnyire ingyenes

Drága és összetett

Nagy hibák

Nagy precizitás

A problémák nem átláthatóak

ROI- és esetelemzés lehetséges

1. szélsőséges eset: Egy minden adatot összegyűjtő rendszer Egy mérőrendszer méréseiről nem tudunk ítéletet alkotni a mérések pontosságának és gyakoriságának ismerete nélkül. Ezen két tényező jelentős hatással van az összetettségre és a költségekre. Referenciaként tekintsünk egy olyan valós idejű energiamérő rendszert, amely az adatközponton belül minden eszköz és áramkör energiafogyasztását 2%-os pontossággal méri. Ennek szükségleteiről és költségeiről egy 1 MW-os adatközpont esetén az 1. táblázatban láthatóak a közelítő értékek. Ebben a mérőeszközökkel extrém módon ellátott rendszerben pontos elektromos fogyasztást rendelhetünk minden eszközhöz, a felhasználókat pedig pontosan informálhatjuk, illetve pontos számlát küldhetünk nekik. Emellett teljes pontossággal meghatározhatjuk az infrastruktúrát alkotó minden egyes eszköz elektromos fogyasztását, s ezeket az elvárt értékekkel összehasonlítva azonosíthatjuk a fejlesztendő területeket. Egy ilyen rendszer összetett szoftveres rendszert használ, amely jelentős konfigurációs és karbantartási igényekkel rendelkezik. Sajnos egy ilyen rendszer költsége az adatközponti infrastruktúra teljes költségének is egy jelentős részét kiteszi, és az adatközpont éves energetikai költségének is közel a felébe kerül. Ezért aztán egy ilyen mérőrendszer a beruházás várható megtérülése szempontjából egyáltalán nem lenne praktikus, legfeljebb akkor, ha a rendszer költsége nagyjából a tizedére csökkenne. Ám akkor is figyelembe kéne venni, hogy egy ilyen rendszer kiépítése jelentős tőkebefektetést igényel, a kiépítése pedig különösen egy már létező adatközpont esetén - bonyolult és veszélyes. Ennél fogva az összes adatot begyűjtő rendszer kiépítése bár lehetséges, de nem praktikus.



7


Mért áramkörök

Db

Egység ára (kiépítve)

Teljes költség

1. táblázat

Mérő az adatközpont áramfelvételéhez 1

1

9000 $

9000 $

Egy nagy pontosságú mérőrendszer költségei egy 1 MW-os névleges teljesítményű adatközpont esetén

Mérő az infrastruktúra alrendszeri áramköreihez

80

1500 $

120 000 $

Mérő az informatikai mellékáramkörökhöz

1000

100 $

100 000 $

Mérő az informatikai aljzatok áramköreihez

4000

40 $

160 000 $

Karbantartás (10 év)

100 000 $

100 000 $

Szoftver (10 évre szóló licenc)

50 000 $

50 000 $

Szoftver konfigurálása, felszerelése, karbantartása

60 000 $

60 000 $

Összes költség

600 000 $

2. szélsőséges eset: Egy költségmentes adatgyűjtő rendszer Most tekintsünk át egy olyan szélsőséges példát, ahol a rendszerben egy mérés sem történik. Egy ilyen rendszer alapvetően ingyenes. Az egyetlen felhasznált bemenő adat a szerverek száma az adatközponton belül. A havi elektromos közműszámla meglétével még csak nem is számolunk, mivel az adatközpontokban gyakran nincs külön dedikált árammérő. Csak a szervereket véve számításba csak durva becslés adható a szerverenkénti áramfogyasztásról. A szerverenkénti áramfogyasztás tartalmazza a szerver saját energiafelhasználását, valamint a hálózati eszközök, a háttértárak, az tápellátási berendezések, a hűtés, a világítás és a tartalék eszközök áramfelvételét is. Mérések hiányában csak az adatközpont kiépítése alapján vett átlagos értékekkel számolhatunk, hogy a szerverenkénti hűtési, világítási stb. áramfogyasztást durván megbecsüljük. Feltételezzük, hogy az adatközpont tipikus fizikális infrastruktúrával rendelkezik, átlagos számú szerver van benne, valamint átlagos arányban tartalmaz hálózati eszközöket és háttértárakat. Ezeket az “elméleti becsléseket” kaphatjuk egy tapasztalt szakértőtől, de egy olyan, ingyenes szoftveres eszköz is biztosíthatja, mint amilyet a 3. ábrán korábban láthattunk. Az “elméleti becslések” összegzésével megkapjuk az adatközpont durva modelljét. A rendszer pontosságát a 2. táblázat foglalja össze. Ezzel a mérés nélküli rendszerrel az energia és a szén-dioxid költségeit szerverátlag alapján rendelhetjük hozzá a felhasználókhoz, ám így a pontosság +/- 36% körül lesz. Noha ez nem az ideális eset, de még így is elég jól használható iránymutató ahhoz, hogy az informatikai felhasználók változtassanak a viselkedésükön, ráadásul a viselkedésük változásának mértékére az már nem lenne hatással, ha az energia és a szén-dioxid költségeit sokkal pontosabban tudnánk megadni. Bár egy ilyen rendszer hasznos információt ad a felhasználók számára, nem nyújt olyan információkat, melyek segítenének az adatközpont tápellátási és hűtési infrastruktúrájának fejlesztésében, mivel az adatok az ipar átlagértékeiből származnak. Ettől függetlenül jelentős haszonra lehet szert tenni költségek nélkül, így ez a mérés nélküli rendszer megfontolandó választás minden olyan adatközpont-üzemeltető számára, aki azonnal el szeretné indítani az energetikai költségek felügyeletét, azonban nem rendelkezik erőforrásokkal és a ráfordítható ideje is minimális. Ennek a megközelítésnek az elkezdéséhez a dokumentáció végén szereplő függelékben találhat gyakorlati útmutatót. 1

Ez rendszerint nem egyetlen mérővel történik, hanem több mérőből érkező adatok összegzését igényli.



8


Energiafelhasználás

A teljes felhasználás aránya

A becslés pontossága

Hatás a teljes pontosságra 2

Szerver

36%

+/- 50%

+/- 18%

2. táblázat

Tárolóeszközök

10%

+/- 70%

+/- 7%

Egy alacsony költségű mérőrendszer pontossága egy 1 MW-os névleges teljesítményű adatközpont esetén

Hálózat használata

4%

+/- 50%

+/- 2%

Tápellátás

8%

+/- 50%

+/- 4%

Hűtés

38%

+/- 80%

+/- 30%

Világítás

2%

+/- 60%

+/- 1%

Tartalék

2%

+/- 80%

+/- 2%

Az összesített teljes energetikai pontosság

+/- 36%

Egy “pont elegendő” energetikai adatot összegyűjtő rendszer A két előző extrém példa persze eljuttat minket ahhoz a kérdéshez, hogy vajon létezik-e olyan köztes adatgyűjtési stratégia, amely “pont elegendően” pontos adatokat gyűjt össze ahhoz, hogy teljesítse az energiagazdálkodási célt, s eközben alacsony költség mellett magas ROI értékkel is rendelkezik. A válaszadásban a 3. táblázat segít, melyből megtudható, hogy a költségek és az összetettség fokozásával milyen mértékben nő egy energiagazdálkodási rendszer pontossága és költsége. A táblázat minden sora egy modellezési vagy mérési képesség hozzáadását jelenti a felügyeleti rendszerhez. A legelső sor az előző fejezetben ismertetett, költségmentes rendszert jelenti, mely a szerverek számán alapul. A képességek hozzáadásával a hiba csökken, a rendszer költsége pedig nő. Az IT-hozzárendelési hiba azt a hibát takarja, hogy az energia- és szén-dioxid-költségek egy meghatározott egységhez vagy informatikai terheléshez (például szabványos szerver) vannak hozzárendelve. Az a hiba, ami az energiának egy adott szerverhez való hozzárendelésekor fellép, sokkal nagyobb is lehet, mint ami a táblázatban szerepel. A táblázatban feltüntetett bizonyos képességek (például a szerverek osztályzása vagy minden informatikai eszköz mérése) jelentősen megnövelik a pontosságot az energia- és szén-dioxid-költségek szerverhez hozzárendelése során. Ezeket a későbbiekben részletesebben is ismertetjük.

2

Az alrendszerek energetikai becslésének a hibái matematikailag ortogonálisak, azaz az összesített hiba az alrendszerek négyzetösszegének négyzetgyökével egyenlő



9


Hozzáadott modellezési vagy mérési képesség

PUE-hiba

IT hozzárendelési hiba 3,4

Rendszer költsége (MW-onként)

Szerverek száma

61%

39%

0

+ UPS-tápellátás

55%

33%

0

23%

20%

0

+ Részletes leltár

14%

12%

2000 $

+ Szerverek osztályzása

14%

12%

4000 $

+ Alrendszerek auditálása

8%

7%

10 000 $

+ Alrendszerek auditálása

6%

4%

50 000 $

+ Minden alrendszer mérése

3%

2%

130 000 $

+ Minden IT eszköz mérése

2%

2%

600 000 $

+ Gyűjtőleltár

3. táblázat Modellezési és mérési képességek hozzáadásának hatása a mérőrendszer pontosságára egy 1 MW-os névleges teljesítményű adatközpont esetén

5

Egy energiagazdálkodási rendszeren belül a mérési pontosság és a költségek, valamint a hozzáadott funkciók összefüggésének átláthatóbbá tétele érdekében a 3. táblázatban szereplő adatokat ábrázoltuk az 5. ábrán.

3

Az IT-hozzárendelési hiba kisebb lehet, mint a PUE-hiba, mivel a PUE-kapcsolt energia és szén-dioxid a teljes energiafelhasználásnak csak egy részét jelenti.

4

A táblázatban szereplő IT-hozzárendelési hiba egy “szabványos átlagos szerver”, nem pedig egy meghatározott szerver esetén értendő. A hiba egy meghatározott szerver esetén jelentősen megnőhet; valamint drámaian mérséklődhet is a “szerverek osztályzása” képesség hozzáadása során (lásd a későbbiekben).

5

A gyűjtőleltár egy olyan leltár, amelyben szerepel az adatközpontban megtalálható összes tápellátási, hűtési és informatikai eszköz teljesítménye és típusa. A gyűjtőleltár az eszközök adataival kombinálva jelentősen finomíthatja az energiafogyasztási becslést. Ez a funkció része lehet egy szakértő általi energetikai kiértékelésnek, vagy beszerezhető egy alapos adatközpont-üzemeltetőtől. Az eljárással kapcsolatban további útmutatót az APC jelen dokumentáció végén listázott más dokumentumaiban találhat.



10


Measurement Error Mérési hiba (%)(%)

50.0% 50%

500 e $K $500

40.0% 40%

$400 400 e $K Rendszer költsége System cost

30.0% 30% 20.0% 20% 10.0% 10%

$200 200 e $K

IT hozzárendelési IT allocation hiba error

0% 0.0%

$300 300 e $K

100 e $K $100

K 0$0 e$

se rv er

További modellezési és mérési képességek hozzáadásakor az adatközponti energiagazdálkodási rendszeren belül a hibák csökkennek és a költségek nőnek

Lowest error A költségek achievable at nélkül elérhető no costhiba legkisebb

co un ts U PS száma Szerverek po cr we ud r e UPS-tápellátás in ve de nt ta or il e y d Gyűjtőleltár in v e cl nt as or sif y y leltár Részletes se au rv di er ts m s ub et osztályzása Szerverek er sy st ke em y su s m b et Alrendszerek auditálása sy er st al em ls s ub m Főbb alrendszerek mérése sy et s er te m al s lI T Minden alrendszer mérése de vi ce s Minden IT eszköz mérése

5. ábra

PUE-hiba PUE error

Measurement Cost($) ($) Mérési költség

600 e $K $600

60.0% 60%

Increasing modeling and metering capabilities

A modellezési és mérési képességek növekedése

Az 5. ábrán látható, hogy az adatközponti energiagazdálkodási rendszer pontossága már kis költségek befektetése (pl. egyszerű modellezési és mérési képességek hozzáadása) hatására is gyorsan nő. Amikor azonban a hiba 10% alá esik, a költségek drámai mértékben megemelkednek. Az elemzésből az adatközponti energiagazdálkodási program kialakítása során az alábbi mérési és modellezési stratégia következik:

• Egy, a szerverek számán, a kapcsolódó UPS-ellátáson és a gyűjtőleltáron alapuló költségmentes rendszer már elegendő ahhoz, hogy az energia kellően pontos hozzárendelését lehetővé tegye az informatikai felhasználókhoz

• Az energiagazdálkodási rendszer később további, alacsony költségű képességekkel fejleszthető, ideértve a modell fejlesztését részletes eszközlistával és szerverosztályzással, valamint a mérés fejlesztését az energetikai auditoktól a főbb alrendszerek méréséig

• Az infrastruktúra összes alrendszerének és az összes eszköznek a kiterjedt mérése csak keveset ad hozzá az energiagazdálkodási rendszerhez, emellett alacsony ROI értékkel rendelkezik

Az energia hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz

Az informatikai teljesítmény számos módon mérhető, illetve osztható ki - ilyen egység lehet például a számítási ciklus, a szerver, a mag, a terabájt, a rackszekrény, a négyzetláb, a virtuális szerver stb. Egy ideális modell a költségek, az energia és a szén-dioxid hozzárendelés során mindezeket magába foglalja. Kiindulásképp azonban egy egyszerű modellt alkalmazunk, amely az IT-teljesítményt a szerverek számával méri. A teljesítmény mérésének erre a közkedvelt módjára a többi mérés ráépülhet. Ha egy informatikai felhasználóhoz hozzárendelhető egy bizonyos számú szerver, akkor ha ehhez a felhasználóhoz energiát és szén-dioxidot szeretnénk rendelni, csak annyi a dolgunk, hogy hozzárendeljük az energiát egy szerverhez, és ekkor a felhasználó teljes energiafelhasználását a szerver energiafelhasználásának és a szerverek számának a szorzataként kapjuk meg. Ennek feltétele, hogy az adatközpont teljes energiafelhasználását



11

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz azonosítsuk, és szerver alapon osszuk szét. Az egy szerverhez hozzárendelendő energiát úgy kapjuk meg, hogy a szerver saját energiafelhasználásához hozzáadjuk a háttértárak, hálózati eszközök, tápellátási eszközök, hűtés, világítás és tartalék eszközök terheléséből rá eső részt. Ilyen hozzárendelés van ábrázolva egy tipikus adatközpont esetén a 6. ábrán:

6. ábra A szerverhez rendelt 930 W energia látható az adatközponti energiafelhasználás szempontjából szétbontva. A szerver tényleges saját energiafogyasztása 340 W.

Ebben az esetben a tipikus szerver önmaga 340 W energiát fogyaszt, ám a hozzá rendelt energia ennél lényegesen több, 930 W.

Átlagos és speciális informatikai eszközök Az energiának az informatikai felhasználókhoz “szerveregység” alapján történő hozzárendelése számos pontatlansággal rendelkezik, mivel feltételezi, hogy a szerverenként kiosztott erőforrások, illetve maguk a szerverek is azonosak. Az egy adott szerverhez ténylegesen tartozó áramfelvétel a szerver típusától, az áramfelügyeleti karakterisztikától és a szerver más eszközökkel való ellátottságától függ. Azokban az adatközpontokban, ahol nagyjából hasonló szerverekből álló szerverpark van, a szerverenkénti szabványos energia kiosztása hatékony közelítésnek bizonyul. Ha azonban az adatközpont szerverei igen sokfélék, a szabványos “szerveregység” használata jelentősen félrevezető lehet. Tegyük például fel, hogy az egyik felhasználó nyolc blade szerverrel rendelkezik, melyek egyszerű alkalmazásszerverek, míg egy másik felhasználó nyolc nagyszámítógépes rendszert használ több terabájtnyi online tárhellyel. Egyértelmű, hogy a nagyszámítógépes felhasználó jelentősen több energiát fogyaszt, ám a szabványos szervereken alapuló energia-hozzárendelés alapján mindkét felhasználóhoz azonos nagyságú energia és szén-dioxid rendelődik hozzá. Noha ezzel a módszerrel is pontos a teljes kiosztott energia, a nagyszámítógépes felhasználó által felhasznált energia egy része a másik felhasználóhoz lett hozzárendelve. Ez a probléma elvben megoldható az összes IT eszköz mérésével, és az energiának a mérések alapján történő hozzárendelésével. Korábban azonban már láttuk, hogy ez miért nem járható út:

• A tápellátási, hűtési, hálózati és egyéb eszközökből adódó energiafelhasználás jelentős része nem rendelhető közvetlenül hozzá az informatikai felhasználókhoz

• Egy olyan mérőrendszer költsége, amely minden eszköz mérésére képes, a szoftveres rendszer költségét és összetettségét is figyelembe véve rendkívül magas



12

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának hozzárendelése az informatikai felhasználókhoz A probléma egyszerű, költséghatékony megoldását a szerverek osztályokba sorolása jelenti, ahol az egyes szabványos típusok saját energiahasználati profillal rendelkeznek. A szerverek egyetlen “szerveregység” alapján történő felosztása helyett létrehozható egy szerverosztályzási lista, hasonlóan a 4. táblázathoz:

4. táblázat Példa szerverosztályzási táblázatra

Szerverosztály

Kiszolgáló

Hálózathozzárendelés

Tárolóeszközhozzárendelés

1U alkalmazásszerver

250 W

0,2

0,1

Virtuális szerver 6

90 W

0,4

0,2

Webes blade szerver

200 W

0,3

0,1

ERP blade szerver

200 W

0,1

0,4

Nagyszámítógép

4000 W

0,1

0,5

3U-10U szerver

2000 W

0,1

0,1

A fenti lista ebben a formában is használható (a megfelelő teljesítményértékekkel), de finomítható és ki is bővíthető, hogy jobban megfeleljen az adott adatközpontban található felhasználóknak. Minden szerver rendelkezik egy hozzárendelt szabványos teljesítményszinttel, a mellette szereplő hozzárendelések pedig az alap teljesítményből a hálózati eszközökre és a háttértárakra eső részeket jelentik. A tápellátás, hűtés és világítás költségei egyenletesen vannak elosztva az IT-teljesítmény szerint, és nem különböznek az egyes szerverosztályokban. Az osztályzási rendszer az alábbi módon használható:

• Rendeljen hozzá minden szervert egy osztályhoz • Rendeljen hozzá minden IT-felhasználóhoz adott számú szabványos szervert az osztályokból

• Összegezze a számítási teljesítményt minden szerverosztályból, majd normalizálja a modellből vagy a mérésekből meghatározott - aktuális IT-terhelési adatok alapján

• Alkalmazza a PUE-adatokat minden szerverosztályra Ilyen módon az adatközpont teljes energiafogyasztása hozzárendelhető a különféle szerverosztályokhoz, amelyek aztán hozzárendelhetők az informatikai felhasználókhoz. A folyamatot táblázattal vagy egy olyan szoftveres eszközzel is el lehet végezni, amilyet az olyan gyártók biztosítanak, mint például az APC (Schneider Electric).

6

Ha létezik virtuális szerver osztály is, akkor a szerverek összesített száma meghaladhatja a fizikai darabszámot. Ebben az esetben a virtuális szervereket futtató fizikális szerver nem kerül hozzárendelésre egy felhasználóhoz sem.



13


Az energia átváltása széndioxidra

Amint az adatközponton belül meghatároztuk az informatikai terhelések vagy az infrastruktúrát alkotó rendszerek energiafelhasználását, elvégezhetjük a szén-dioxid-lábnyom hozzárendelését is. Az adatközpont szén-dioxid-lábnyoma indirekt módon az alábbi három elsődleges forrásból származik:

• Az adatközpont, valamint az informatikai és az infrastruktúrát alkotó eszközök gyártása során kibocsátott szén-dioxid (az ún. “beágyazott szén-dioxid”)

• A helyi szén-dioxid-kibocsátás a hőcserélő rendszerekből, a tartalék generátorokból és egyéb járulékos rendszerekből

• Szén-dioxid-kibocsátás az adatközpont tápellátásához szükséges elektromos áram megtermelése során A működtetéshez kapcsolódó kibocsátás miatt a legtöbb megbeszélés, tesztelés vagy jelentés általában erre a szén-dioxidra korlátozódik. A beágyazott szén-dioxid jelentősen befolyásolja a teljes szén-dioxid mennyiségét, ám a mérésére vonatkozó szabványok és módszerek még csupán kidolgozás alatt vannak. Az adatközpontok közvetlenül csak jelentéktelen mennyiségű szén-dioxidot, vagy azzal ekvivalens egyéb gázt termelnek. A tartalék generátorok működtetése rendszerint a teljes széndioxid-termelésnek kevesebb mint 0,01%-áért felelősek, így elhanyagolhatók. Az adatközpontok nagy áramsűrűséggel üzemelnek, és szinte soha nem igényelnek kiegészítő fűtést, így ennek a szén-dioxid-egyenlege is elhanyagolható. Rendkívül kevés adatközpont rendelkezik saját elektromos erőművel, így ez a tényezőt az esetek döntő többségében figyelmen kívül lehet hagyni. Ebben a dokumentumban a szén-dioxiddal kapcsolatos számításokat az elektromos áramellátásra korlátozzuk, amely a működéssel kapcsolatos szén-dioxid bő 99%-áért felelős.

Az energia szén-dioxid egyenértéke Adott az adatközpontban elhasznált elektromos energia, ebből pedig megbecsülhető az energia felhasználása során keletkezett szén-dioxid. Az energia létrehozása során a kilowattóránkénti szén-dioxid-kibocsátásról a közüzemi szolgáltató - az energiaforrásai alapján- adatot tud szolgáltatni. (Megjegyzés: A figyelembe nem vett szén-dioxid kibocsátásának egy alternatív elemzése a legutolsó energiaforrás leadásán alapul. Ez rendszerint magasabb értéket ad. Ez amiatt van, mert a növekményes energiamegtakarítás nem egyenlő mértékben csökkenti az összes generátor terhelését, ehelyett a csökkentés az olyan, magasabb költségű generátorok felé vezetődik tovább, mint például a földgázüzemű erőművek. Ha a szolgáltatónál ez az információ nem érhető el, akkor a széles körben rendelkezésre álló regionális adatokat lehet használni. Ez CO2 tonna / kWh egységben van kifejezve, és a generátor esetén rendszerint a 0,1-1 tonna/kWh tartományba esik. Az adatközpont által a generátoron létrehozott terhelés meghatározásához a generátor és az adatközpont közötti továbbítás során fellépő veszteséget (rendszerint 10% körüli) az adatközpont fogyasztásához kell hozzáadni. Az alábbi képlet megadja egy létesítményben a terhelés szerinti éves szén-dioxid-kibocsátást:



14


Útmutatót nyújt az informatikai felhasználók számára

Egy informatikai felhasználó nem kell, hogy megértse a dokumentumban részletezett elveket és technikákat ahhoz, hogy az energetikai szempontokat belevonja az informatikai tervezési és kiépítési döntésekbe. A felhasználónak csupán a felhasznált energia és a kibocsátott szén-dioxid összegekre van szüksége az általa felhasznált erőforrások esetén. Egy ilyen jelentés az 5. táblázatban található:

Szerverosztály

Összes kiépített

Egységenkénti energia

Egységenkénti szén-dioxid

1U alkalmazásszerver

50

6000

2,7

5. táblázat

Virtuális szerver

30

2650

1,2

Példa az éves energiaés a széndioxidhozzárendelése egy informatikai felhasználóhoz

Webes blade szerver

15

5200

2,3

ERP blade szerver

10

5500

2,5

Nagyszámítógép

2

117 000

53,0

3U-10U szerver

15

44 000

20,0

1 409 000 kWhr

634 tonna

Teljes energia és szén-dioxid (évente) Energiaköltség (évente)


169 000 $


15


Végkövetkeztetés

A dokumentum az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxid-kibocsátásának informatikai felhasználókhoz történő hozzárendelése során követendő ésszerű stratégiát ismerteti. Az energiafelhasználás egyszerű, költségmentes modellje révén az energia és a szén-dioxid hozzárendelése az informatikai terhelés szabványos átlagegységein alapulva történik. Ilyen például a “szerveregység”. Az ilyen modellek nem precízek, de pont elegendően pontosak ahhoz, hogy használhatóak legyenek az adatközpont energiagazdálkodási rendszerében. Egy egyszerű rendszer idővel fejleszthető további mérési és modellezési képességek hozzáadásával, melyek a precizitást növelik és mélyebb betekintést tesznek lehetővé az energia felhasználásába. A dokumentum felvázolja ezen képességek fejlesztésének az ésszerű sorrendjét. Meglepően hatékony és alacsony költségű rendszer valósítható meg néhány fogyasztásmérővel, egy speciális adatközponti energetikai vizsgálattal és egy egyszerű szoftverrel. Az adatközpont üzemeltetőinek nem szükséges összetett és drága mérőrendszert kiépíteni ahhoz, hogy hatékony energiagazdálkodási rendszert hozhassanak létre, vagy hogy a felhasználókhoz energiafogyasztást és szén-dioxid-kibocsátást rendelhessenek hozzá. Az ilyen drága rendszerekbe fektetett beruházásoknak valójában kifejezetten alacsony a megtérülési értéke. A dokumentum ismerteti az adatközpont üzemeltetője által elvégzendő kezdeti teendőket, melyeket kis és nagy adatközpont esetén is azonnal és ingyenesen meg lehet tenni. Minden szükségtelenül elfogyasztott wattnyi energia visszavonhatatlan veszteséget jelent. Egy hozzávetőleges, de egyszerű energiagazdálkodási rendszer már ma megvalósítva hatékonyabb, mint egy később kialakított ideális rendszer, mivel még a leghatékonyabb energiagazdálkodási rendszer sem tudja visszaadni a már elvesztegetett energiát.

A szerzőkről Neil Rasmussen az APC fejlesztési igazgatója. Az APC a Schneider Electric egyik üzletága. Az APC-nél Neil indította el azt a technológiai irányvonalat, mely a vállalatot a világ vezető kutatási és fejlesztési cégévé tette a kritikus hálózatok tápellátása, hűtése és rackinfrastruktúrája terén. Neil 14 szabadalommal rendelkezik a nagy hatékonyságú és nagy sűrűségű adatközponti tápellátási és hűtési infrastruktúra területén, több mint 50 cikket, és több mint 10 nyelven publikált ebben a témakörben - legutóbb az energiahatékonyság növelése volt soron. Nemzetközileg elismert előadó a nagy hatékonyságú adatközpontok tárgykörében. Neil jelenleg a nagy hatékonyságú, nagy sűrűségű, skálázható adatközponti infrastruktúra elméleti fejlesztésén dolgozik, emellett az APC InfraStruXure rendszerének vezető rendszertervezője. Az APC 1981-es megalapítása előtt Neil az MIT-n szerzett elektromérnöki diplomát, és itt fogalmazta meg a Tokamak fúziós reaktorok 200 MW-os áramellátásával elemzésével kapcsolatos értekezését. 1979. és 1981. között az MIT Lincoln laboratóriumában a lendítőkerekes energiatároló-rendszereket és a napenergiát hasznosító tápellátást kutatta.



16


Források Az ikonra kattintva ugorhat a forráshoz

Az adatközpontok elektromos hatékonyságának mérése 154. tanulmány

Útmutató a hatékonyság (PUE) kiszámításához valódi adatközpontok esetén 158. tanulmány

Az adatközpontok elektromos hatékonyságának modellezése 113. tanulmány

Energiahatékony adatközpontok megvalósítása 114. tanulmány

Tanulmányok Tallózása whitepapers.apc.com

TradeOff Tools™ Eszközök Tallózása

© 2010 Schneider Electric. Minden jog fenntartva.

tools.apc.com

Elérhetőségünk A tanulmány tartalmával kapcsolatos észrevételeit a következő címre várjuk: Data Center Science Center [email protected] Amennyiben Ön ügyfelünk, és adatközponti projektjével kapcsolatos kérdése van: Forduljon Schneider Electric képviselőjéhez www.apc.com/support/contact/index.cfm



17


Függelék: Egy adatközpont energiafogyasztás ának és széndioxidkibocsátásának egyszerű meghatározása

Ez a dokumentum egy egyszerű megközelítést ismertet az adatközpont energiafogyasztásának és széndioxid-kibocsátásának a felhasználókhoz történő hozzárendelésére, ideértve számos mérési és modellezési képességet is, melyek növekvő költségek mellett a pontosság növelésére szolgálnak. A legegyszerűbb módszer szinte teljesen ingyenes, mégis meglepően jó pontosságú és hatékonyan képes támogatni egy energiagazdálkodási programot. A függelékben bemutatjuk, hogyan lehet bármely adatközpontban azonnal megvalósítani egy, az energiafogyasztásának és széndioxid-kibocsátásának a felhasználókhoz történő hozzárendelésére szolgáló, hozzávetőlegesen +/- 20%-os pontosságú rendszert. A leírt eljárás megfelel a dokumentumban “gyűjtőleltárként” nevezett képességnek. Ez az a legmagasabb szint, amelyet egy tipikus adatközpont-üzemeltető szakértői segítség nélkül is meg tud valósítani. Az eljárás az APC által kifejlesztett ingyenes szoftvereszközeit használja, de bármely más hasonló eszközökkel is elérhető ez a funkció. A folyamatot a lenti A1 ábra részletezi:

PUE PUE

A1 ábra Az adatközpont energiafogyasztásának és széndioxid-kibocsátásának a felhasználókhoz történő hozzárendelését végző folyamat áttekintése

UPSUPS által poweráram out leadott BasicAlapvető system rendszerkonfigu configuration rációs adatok information

Adatközpont Data Center hatékonysági Efficiency kalkulátor Calculator

IT Carbon energia & ésEnergy széndioxid hozzárendelési Allocation Calculator kalkulátor

Serverszáma count Szerverek

Az energia és and carbon aEnergy széndioxid-lábnyom allocations to ITaz hozzárendelése informatikai felhasználókhoz

A felhasználó alapvető adatokat biztosít az adatközpont konfigurációjáról és a szerverek számáról, valamint az UPS-ről leolvasott leadott áramról (ez az a jelzőszám, ami az elektromos árammal kapcsolatban szinte minden adatközpontban rendelkezésre áll). A szoftveres eszköz bekéri azokat a szükséges adatokat, melyeket bármely adatközpont rendszergazda vagy informatikus meg tud szerezni, vagy meghatározza ezeket egy egyszerű kérdéssor segítségével. Az első eszköz az adatközpont PUE értékét számítja ki. A második eszköz az első által meghatározott PUE értéket kéri bemenetként, és ebből szerverre lebontva (az “átlagos” szerverek alapján) kiszámolja a felhasználókra eső energiafogyasztást és szén-dioxidkibocsátást. Ezek az “átlagos” szerverek kerülnek a felhasználók közt kiosztásra az üzleti modelltől függően kiválasztott módszer szerint. A szoftveres eszközök rendelkeznek súgóval is. Az A2 ábra a hozzárendelési eszköz egy képernyőjét tartalmazza. Ebben a példában minden szerver egységre évi 1482 $ elektromos költség és 15,4 tonna CO2-kibocsátás jut. Egy 100 szerverrel rendelkező felhasználó esetén ez évi 148 200 $ és 1540 tonna.



18


A2 ábra Példa a képernyőkimenetre az IT energia és szén-dioxid hozzárendelési kalkulátor esetén

Ezt a példát a megvalósítás egyszerűség miatt mutattuk be, és nem csupán hasznos, de segíthet tudatosabbá és fejlesztésorientáltabbá tenni az informatikai viselkedést. Azonban jelentős korlátokkal is rendelkezik:

• A pontossága csak +/- 20%, így valószínűleg nem használható fel az ügyfélszámlák elkészítése során. Javasoljuk a dokumentumban ismertetett magasabb szintű képességek némelyikének a megvalósítását.

• Az energiát és a szén-dioxidot “átlagos szerverekhez” rendeli, és nem rendeli hozzá pontosan a költségeket a felhasználókhoz, ha azok némelyike blade szervereket vagy más nagyszámítógépes rendszereket használ. Ennek a problémának a megoldására a jelen dokumentumban is ismertetett szerverosztályzási képesség szolgál.

• Ez nem osztja pontosan szét az infrastrukturális veszteségeket, így az infrastruktúrát érintő lehetséges fejlesztések tekintetében csak csekély mértékben van segítségre. Ennek a képességnek a biztosítására a dokumentumban szintén ismertetett infrastrukturális audit és mérések elvégzése a főbb rendszerekben a megoldás.



19

Az adatközpontok energetikai költségeinek és széndioxidkibocsátásának. az informatikai felhasználókhoz

Recommend Documents