O fornecimento de energia é a força vital dos data centers, e a demanda por energia em cada data center aumenta ano após ano. Isso ocorre porque os data centers estão adicionando servidores mais poderosos e numerosos, o que significa que é necessária mais energia. Como a maior parte da energia é convertida em calor, aumenta a necessidade de energia elétrica para resfriar o ambiente operacional. Mais processamento e arquivamento de dados também significa maior demanda por armazenamento de dados, e adivinhe aonde isso leva: os sistemas de armazenamento também precisam de energia, seja para condução ou resfriamento.
Este é um problema sério nos três aspectos a seguir:
Em primeiro lugar, consumir grandes quantidades de electricidade não é amigo do ambiente. Actualmente, a auditoria das pegadas de carbono está a tornar-se cada vez mais rigorosa e não é bom que as empresas se tornem "grandes consumidoras" de energia.
Em segundo lugar, do ponto de vista prático, o custo da electricidade é muito elevado, e o custo da electricidade para manter o funcionamento de um centro de dados é enorme: os custos da electricidade representam uma grande proporção dos actuais custos operacionais do centro de dados.
Terceiro, o maior problema é que o fornecimento de energia a qualquer data center é limitado, pelo menos em mensagens curtas e por um período de tempo. Pode parecer que você pode adicionar qualquer hardware, mas no final das contas tudo se resume a um equilíbrio entre a fonte de alimentação e o espaço físico.
Existem várias maneiras de reduzir o consumo de energia que podem reduzir significativamente os custos de energia e, ao mesmo tempo, manter um fornecimento mínimo de energia para a infraestrutura do data center.
1. Virtualização de servidores
Os servidores são responsáveis por cerca de metade do consumo de energia de todo o data center, portanto, reduzir o número de servidores em execução pode reduzir significativamente os custos de energia. Como um servidor não consome menos energia quando sua capacidade de produção é de 30% do que quando sua capacidade de produção é de 60%, a consolidação de servidores e a melhoria da utilização também podem reduzir significativamente o consumo de energia.
2. Modernização do sistema de refrigeração
Os sistemas HVAC são normalmente o segundo maior sistema de consumo de energia em data centers, respondendo por 37% do consumo de energia do data center, de acordo com estimativas do Data Center Users Group. O sistema de refrigeração é muito ineficiente. Isso ocorre porque os sistemas de ar condicionado atingem sua eficiência máxima apenas quando operam dentro de uma faixa bastante estreita e, como a maioria dos data centers tem uma grande quantidade de calor para lidar a cada ano, os sistemas de resfriamento ficam frequentemente sobrecarregados com tarefas de resfriamento que excedem sua faixa ideal. Muitas vezes, substituir alguns equipamentos de ar condicionado tradicionais por componentes modernos, modulares e mais eficientes para refrigeração pode economizar muita energia.
Em algumas condições climáticas especiais, podem ser adoptados mais métodos de poupança de energia, tais como a utilização de ar frio externo em vez de electricidade para arrefecimento. Isso reduz o uso de aparelhos de ar condicionado inverter, economizando assim eletricidade.
3. Reorganização do data center
Se os data centers se expandiram significativamente nos últimos anos, os servidores foram instalados em todos os lugares sem qualquer planejamento. Isto resulta num sobreaquecimento localizado e num ambiente de TI sobrecarregado torna difícil garantir o funcionamento ideal do sistema de refrigeração.
A reorganização da localização física dos servidores do data center, como a configuração de corredores frios e quentes, pode reduzir significativamente a carga no sistema de resfriamento, embora a capacidade total de tratamento de calor não mude. Você pode usar a remontagem para vedar orifícios de ar e vazamentos (esses orifícios geralmente são desnecessários e servem apenas para conectar cabos a servidores individuais). O resultado desse buraco é semelhante a deixar a janela de um carro aberta enquanto o ar condicionado está ligado.
4. Atualização de memória
O armazenamento de dados também é um dos principais motivos do alto consumo de energia nos data centers. Atualizar seu sistema de armazenamento pode reduzir significativamente essa despesa. De modo geral, os novos discos são mais eficientes em termos de energia do que os discos mais antigos, e um disco de alta capacidade consome menos energia do que dois discos de baixa capacidade com a mesma capacidade. A virtualização de armazenamento também pode melhorar a eficiência energética, melhorando a utilização da memória e evitando o fornecimento excessivo de espaço de armazenamento. Alimentar o espaço de memória vazio é um enorme desperdício de energia. Para algumas aplicações, discos SATA podem ser usados em vez de unidades de fibra óptica porque estas últimas consomem duas vezes mais energia por terabyte que as primeiras.
5. Atualização do transformador
Os transformadores são necessários para atualizar a fonte de alimentação CA do data center. Muita energia elétrica é perdida neste processo. Muitos transformadores baratos têm uma eficiência de apenas 80%, mas através de atualizações a taxa de utilização pode atingir 90% ou mais, de modo que as perdas de energia podem ser significativamente reduzidas.
6. Atualize chips de servidor para produtos de baixo consumo de energia
À medida que o hardware do servidor chega ao fim de sua vida útil, há uma clara necessidade de CPUs de servidor e outros componentes que consumam menos energia (como unidades de disco e transformadores mencionados anteriormente). Por exemplo, os processadores Xeon dual-core Woodcrest da Intel são três vezes mais eficientes em termos energéticos do que os seus antigos processadores Xeon single-core, pelo menos de acordo com os dados de produtos da empresa. Mesmo em alguns casos, para fins de conservação de energia, o servidor deve ser atualizado antes de chegar ao fim da sua vida útil.
7. Conduza auditorias de software
Não faz sentido executar mais servidores do que o necessário, portanto, crie um diagrama claro e atualizado de quais servidores precisam estar em execução e por quê, para que fique claro quais aplicativos podem ser movidos para outro servidor. As auditorias de software também podem ajudar a identificar servidores ociosos.
8. Aumente a temperatura
O hardware do data center precisa ser atualizado ou talvez a temperatura de resfriamento esteja fora da faixa especificada. Aumentar a temperatura do data center em um grau coloca a temperatura dentro da faixa recomendada e você pode reduzir o consumo de energia. Um planejamento e modernização eficiente do sistema modular permite que diferentes temperaturas sejam mantidas dentro dos equipamentos acordados para garantir que a faixa de resfriamento esteja dentro da faixa especificada.