Cinque modi per migliorare l'efficienza energetica di un data center e ridurre i costi energetici

Il consumo di energia da parte dei data center è sotto i riflettori a causa della crescita di questo settore. Il mantenimento di un data center può diventare economicamente gravoso se le infrastrutture energetiche sono progettate male o sono obsolete. Secondo l'Agenzia internazionale dell'energia, l'1% dell'energia globale è consumata dai data center e si stima che essi divoreranno un quinto dell'offerta energetica mondiale entro il 2025.

Tuttavia, implementando una serie di scelte di gestione avvedute, perfino un data center di piccole dimensioni può arrivare a risparmiare migliaia di dollari. Qui di seguito sono elencati alcuni modi intelligenti attraverso cui i data center possono incrementare l'efficienza energetica e ridurre drasticamente i costi operativi.

Investire in sistemi di raffreddamento moderni

Il fatto che nella maggior parte dei data center la spesa proveniente dalle attrezzature di raffreddamento rappresenti tra il 30 e il 60 percento del costo delle bollette è allarmante. I numeri non devono essere necessariamente così disastrosi, considerando che la maggior parte della spesa energetica è il risultato di prassi inefficienti e dell'incapacità di rispettare le impostazioni per il funzionamento delle attrezzature raccomandate da l'ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers). Un ipotetico data center con 1000 server può facilmente risparmiare decine di migliaia di dollari semplicemente riducendo del 25 percento i costi di raffreddamento.

Introducendo soluzioni di raffreddamento semplici e implementabili, le compagnie possono ridurre gli immensi carichi d'utenza. Innanzitutto i data center devono utilizzare configurazioni corridoio caldo/corridoio freddo. È possibile creare una temperatura d'aria più uniforme alternando un corridoio freddo all'aria calda esausta. Per prevenire che l'aria proveniente dalle due isole si mescoli, è possibile utilizzare pannelli all'interno degli alloggiamenti dei componenti.

Minimizzare il "bypass dell'aria" che riguarda il 60 percento del rifornimento d'aria fredda. Assicurarsi che l'aria fredda sia rimessa in ciclo nelle unità di raffreddamento invece di circolare per tutto il data center. Le unità di condizionamento della sala computer devono essere orientate perpendicolarmente rispetto ai corridoi caldi ed esser rivolte verso gli alloggiamenti al fine di massimizzare l'efficienza di raffreddamento.

I data center possono accelerare ulteriormente l'output di raffreddamento investendo in macchine per il trattamento dell'aria e refrigeratori. Quest'ultimi sono equipaggiati con tecnologie di alto livello come economizzatori di aria e acqua, drive a frequenza variabile (variable frequency drive VFD), impostazioni d'umidità e regolazione della temperatura.

Design smart basato su software

Gli esperti ritengono che migliorare l'efficienza energetica di un data center si riduce alla semplice questione di quali soluzioni siano capaci di gestire il maggior carico di lavoro con il minor numero di hardware necessari. Design smart basati su software e soluzioni di archiviazione possono assicurare maggiore disponibilità energetica.

I data center devono identificare i pezzi di strumentazione sottoutilizzati e interrompere l'alimentazione. Sul lungo termine è più conveniente liberarsi di un'applicazione sottoutilizzata e implementare altri modi più convenienti per sopperire a quella necessità.

Per gli strumenti IT moderni è inoltre possibile operare in sicurezza in ambienti più caldi invece di sovra-raffreddare l'equipaggiamento, sprecando denaro ed energia. Utilizzando sensori termici e software di gestione delle infrastrutture data center (data center infrastructure management = DCIM) è possibile alzare le temperature in sicurezza garantendo sia l'efficienza che la salvaguardia delle attrezzature.

Si può ottenere questo regolando i sensori termici. Il miglior modo è piazzare non più di sei sensori in una griglia. Installando software DCIM si possono regolare appropriatamente valvole di griglia che allertano del pericolo di surriscaldamento.

Uno strumento DCIM moderno è equipaggiato con diagrammi di raffreddamento integrati che possono aiutare le compagnie a rispettare le modifiche raccomandate. Bisogna fare riferimento ai diagrammi di raffreddamento anche per assicurarsi di non oltrepassare le linee guida termiche dell'ASHRAE. Tieni sott'occhio anche la temperatura, facendo periodici controlli dei trend termici.

Un'ultima cosa che i data center possono fare per aumentare l'efficienza in questo ambito è rimuovere il "bloatware". Il termine bloatware fa riferimento a quella parte di software inefficiente che drena energia utilizzando eccessivi cicli CPU. Bisogna invece installare software più efficienti che possano ridurre i cicli CPU, generando maggior output di lavorazione per la stessa quantità di input energetico.

Utilizzare a pieno la virtualizzazione

La virtualizzazione permette ai data center di consolidare server e archiviazione su una piattaforma condivisa, mantenendo la separazione desiderata tra applicazioni, sistemi operativi e dati. È possibile usare la maggior parte delle applicazioni su macchine virtuali che condividono hardware con altre applicazioni. Questo aumenta l'utilizzazione dell'hardware e riduce il tasso di consumo energetico, riducendo drasticamente il numero di dispostivi d'archiviazione e di server. Ciò è particolarmente importante perché, secondo uno studio, archiviazione e server rappresentano più del 50% di energia consumata in un data center.

Consolidare l'hardware e optare per la virtualizzazione sono ottime soluzioni per la riduzione di spazio, per maggiore energia e risorse di raffreddamento nei data center. Riducendo il numero di asset fisici, i data center possono automaticamente ridurre tutti i relativi costi.

Anche in questo caso un software DCIM è inevitabile al fine di massimizzare l'output. Non solo è possibile tracciare la posizione di tutti i tuoi asset fisici, ma si possono anche tenere sotto controllo il consumo di energia e i server fantasma. Permetterà inoltre di identificare la capacità bloccata per l'utilizzo sicuro di più dispositivi in un minor numero di griglie. Il software consente anche ai data center di identificare le misure per calibrare la performance come, per esempio, l'utilizzo di CPU, i processi di sistema, l'utilizzo di memoria, il numero di macchine virtuali per cluster, il numero di host per applicazione e OS, etc.

Sebbene la virtualizzazione possa rappresentare una soluzione a molti dei problemi energetici, non è la panacea a tutti i mali. Un certo numero di attrezzature sottoutilizzate è inevitabile per far fronte ai periodici picchi di carico. Può tuttavia essere molto importante nello spostare il carico di lavoro in maniera più efficiente.

Tariffe innovative

Implementare tariffe innovative è un'altra maniera per guadagnare efficienza dal data center. Molte aziende hanno già introdotto iniziative verdi per avviare prassi a basso consumo energetico sia tra gli utenti interni che tra i clienti esterni. La chiave sta nell'assicurare il rispetto delle regole di tutte le parti coinvolte.

Facendo pagare ai clienti tariffe calcolate sul consumo di energia, i data center possono promuovere una cultura di consapevolezza e responsabilità riguardo all'efficienza energetica, garantendo migliori comportamenti di consumo.

Utilizzare la gestione del flusso d'aria

Implementare la gestione del flusso d'aria è una pratica cruciale per il risparmio energetico. Data center con pavimenti sopraelevati possono facilmente subire perdite d'aria non controllate, risultanti in quantità sproporzionate d'aria fredda sull'attrezzatura IT. I data center energeticamente efficienti devono sigillare propriamente i pavimenti sopraelevati e rimuovere inutili ostruzioni negli impianti sottopavimento.

Le ostruzioni degli impianti sottopavimento sono anche responsabili del blocco dell'aria fredda verso l'equipaggiamento IT. Questo può avere come conseguenza il sovraccarico dell'energia delle ventole e maggiori temperature dell'aria di ventilazione. Queste ostruzioni possono essere controllate utilizzando metodi di visualizzazione per studiare i pattern d'aria. Tutte le ostruzioni devono essere rimosse o riposizionate. Le perdite d'aria, principalmente nei punti di penetrazione delle tubature e dei cavi, vanno sistemate immediatamente. Inoltre, l'installazione di sensori termici d'alto calibro aiuta enormemente il processo di ottimizzazione.

Passerelle portacavi aeree sono la migliore alternativa qualora il controllo delle ostruzioni degli impianti sottopavimento e dei clutter sia impossibile. Schneider Electric ha scoperto che questa mossa può ridurre il consumo delle ventole di raffreddamento del 24%.

Conclusioni

Sebbene le pratiche descritte sopra non siano affatto esaustive nell'assicurare maggiore efficienza energetica nei data center, rappresentano comunque soluzioni implementabili che richiedono piccoli costi esterni, o non li richiedono affatto, con importanti ritorni sugli investimenti. Il segreto sta nel creare una cultura di consapevolezza che minimizzi il consumo d'energia inutile da parte delle attrezzature ad alto consumo.