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如何提高数据中心效率并削减能源费用?发布时间:2022年11月02日



  IT 设备使用的能源构成了数据中心使用的主要能源。尽管在过去十年中取得了效率提升,但数据显示,大部分能源使用都浪费了。在本文中,Uptime Institute 的可持续发展研究总监 Jay Dietrich 总结了可纳入可持续发展战略的指标、硬件和软件工具,以在不影响性能或弹性的情况下提高 IT 能源效率。


  大多数数据中心运营商和企业只是在其可持续发展报告(和战略)中披露设施指标,而忽略了 IT 运营效率。这是一个错失的机会,因为数据中心的 IT 活动对其能源消耗和其他环境影响有很大贡献。许多可持续发展专家认为,数据中心的可持续发展战略必须同时监督设施和 IT 运营。


  根据 Uptime Institute 对可持续发展报告的调查,大多数运营商都非常重视设施系统的效率,而很少关注 IT 基础设施的效率,这需要纠正。


  例如,IT 基础设施代表了数据中心效率提高的最大机会。在 PUE(电源使用效率)为 1.65 的数据中心,IT 设备占电力需求的 61%,而在 PUE 为 1.1 的数据中心,它占 91%。IT 设备使用的能源百分比由数据中心基础设施效率 (DCIE) 指标衡量,即 PUE 的倒数。随着 PUE 的降低,IT 系统使用的能源比例变得更加重要。


  因此,提高 IT 利用率成为目标。那么,如何实现?Uptime Institute 的可持续发展研究主任 Jay Dietrich 给出了答案。


  提高 IT 效率并降低能源费用


  更加关注IT基础设施


  数据中心经理低估了该行业在过去十年中在每单位能源消耗的 IT 工作量方面取得的重大进步。Uptime最新的数字基础设施可持续性报告强调了有助于提高数据中心 IT 系统效率的创新,并探索了可以将这些收益传达给投资者、客户、监管机构和更广泛公众的指标和目标。


  在使他们的数字基础设施更加高效、可持续和生态友好的同时,业主和运营商需要考虑许多因素。 Uptime 最新的可持续发展报告强调,尽管 IT 基础设施通常优先考虑设施系统效率,但它代表了提高数据中心效率的最大机会。


  当运营商更有效地使用 IT 设备时,它可以减少整体 IT 和冷却能源需求、相关的温室气体 (GHG) 排放以及数据中心运营的用水量。 – Jay Dietrich,Uptime Institute 可持续发展研究总监


  为什么可持续性对数据中心行业如此重要?


  Dietrich说,全球数据中心的足迹正在扩大,对能源和供水基础设施提出了巨大的需求。为了减轻这种增长的影响并解决公众对数据中心环境影响的日益关注,管理人员必须优化其 IT 基础设施在多个运营属性上的效率和实用性。


  提高数据中心生态和可持续友好性的方法:


  运营商应最大限度地利用已安装 IT 设备的计算、存储和数据传输能力,以最大限度地减少交付给定工作负载所需的设备、水和能源的数量。


  它们可以增加零碳和低碳能源的消耗,以降低运营数据中心所需能源的运营排放。


  他们应该与供应商合作,在 IT 设备中增加回收和低碳材料的使用,确保报废设备得到最大程度的翻新和再利用,并想办法进一步延长数据中心设备的使用寿命。


  数据中心经理通过将可持续性投资集中在推动其 IT 基础设施的组成和运营方面的有意义的环境改善,从而最好地服务于他们的业务和可持续性利益。– Jay Dietrich,Uptime Institute 可持续发展研究总监他们可以通过在服务器上启用电源管理功能和在存储产品上启用容量优化方法、部署电源感知工作负载放置软件以最大限度地提高 IT 设备利用率以及使用数据对更广泛的数据中心系统进行更广泛的控制和优化,从而提高环境绩效并降低运营成本中心基础设施管理软件。与采购非捆绑式 REC 或碳补偿相比,这提供了更多的商业和环境价值。


  随着 IT 运营商增加其在托管设施中的存在,IT 和托管运营商将需要协作以从整体上解决数据中心的效率问题。监管机构、客户和投资者将数据中心设施视为交付 IT 工作负载的整体实体。对他们不利的是,大多数托管运营商和他们的租户,没有合作解释他们为改善数据中心的整体环境绩效而单独和集体采取的步骤。这些各方必须共同努力,改善和宣传托管设施的环境绩效和能源效率。


  运营商如何在确保 IT 效率的同时兼顾可持续性?


  运营商应将能源效率作为其运营重点的第四大支柱,使其与性能、弹性和可靠性同等重要。他们必须在其自有、托管和基于云的 IT 运营中使用一致的 IT 指标,并在其可持续性报告中优先考虑 IT 效率指标。此外,他们应该与其他数字基础设施运营商合作,开发和测试不同的 IT 效率指标,以识别和推广一套简单的行业指标,以衡量 IT 运营的效率。


  管理数据中心对环境的影响并非易事。它需要一个跨越所有设施和 IT 运营并满足重要利益相关者要求的战略。数字基础设施所有者和运营商必须为 IT 系统效率以及其他关键可持续性要素(包括温室气体减排;设施系统效率;水资源管理;选址和设计;以及循环经济)设定和报告有意义的、可衡量的指标和目标。


  定期公开报告指标和实现 IT 效率目标的进展可以传达关于对可持续发展战略和环境卓越的承诺的有力信息——尤其是在监管机构和非政府组织推动创建基于 IT 的效率指标时。


  可持续数据中心设计的主要趋势


  可持续数据中心设计有许多趋势。鉴于最新的可持续发展报告侧重于 IT 系统,我们将专门讨论几个趋势以提高 IT 效率。


  提高 IT 效率的一种方法是更好地利用 IT 设备电源管理功能。一些服务器 OEM 提供针对特定工作负载类型“调整”的电源管理配置文件,一些 IT 运营商正在测试工作负载组以创建可行的电源管理配置文件。这项工作使 IT 运营商能够对其部分服务器机群进行电力管理,从而将这些运营的能源使用减少多达 10%。


  IT 效率的另一个关键趋势是开发专用处理器和 GPU。许多云提供商和服务器 OEM 正在开发芯片组或服务器和存储产品,以更有效地处理其运营中的给定工作负载。为特定工作负载配置服务器会增加单位能耗所交付的工作量。


  系统级工作负载管理软件还可以帮助提高 IT 效率。许多基于软件的工作负载放置包着眼于应用硬件和服务级别要求,整合服务器工作负载和存储数据,以最大限度地减少所需的设备占用空间并最大限度地提高数据中心的整体可靠性。它们还支持云环境中工作负载的管理和优化。


  在系统级别,软件系统可以实时移动工作负载,以最大限度地利用活动设备,并将不需要的设备置于深度空闲/低功耗状态,以使工作负载容量和设备与工作负载需求保持一致。再加上对冷却输送的实时管理,可以根据工作负载的变化最大限度地减少数据中心的能源使用。


  此外,应用程序设计人员正在探索提高软件应用程序执行效率的方法,从而提高能源效率。节能应用设计的工作可能会随着时间的推移而加速。


  


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