روش های کاهش مصرف برق در دیتاسنترها

کانفیگ پیشنهادی سرورهای هاستینگ
29 شهریور 1401
معماری کلاینت سرور چیست ؟
29 شهریور 1401
روش های کاهش مصرف برق در دیتاسنترها

مراکز داده به دلیل استقبال کاربران از فضای ابری فعالیت و پردازش های بسیار زیادی دارد. کاهش مصرف برق در دیتاسنتر یکی از موضوعاتی است که برای تحقق آن روش هایی وجود دارد. مصرف برق دیتاسنترها بسیار زیاد است و برای اینکه این مصرف به حداقل برسد، از روش هایی مثل لیکوئید کولینگ و هات ایسل ایزولیشن استفاده می شود. روش دیگر کاهش مصرف انرژی، استفاده از سرور های مجازی، جهت مدیریت هزینه ها است. طبق گزارش NRDC دیتاسنترهای آمریکا در سال ۲۰۱۳، ۹۱ میلیارد کیلووات در ساعت برق مصرف کرده اند و این موضوع تا سال ۲۰۲۰ به ۱۴۰ میلیارد کیلووات در ساعت رسیده که متحمل هزینه ی هنگفت ۱۳ میلیارد دلاری شده است. در این مقاله قصد داریم ۷ راهکار پیشنهادی جهت کاهش مصرف برق در مراکز داده را بررسی نماییم پس در ادامه با ما همراه باشید.

 

 

استفاده از هوش مصنوعی در کاهش مصرف برق

بسیاری از شرکت ها به الگوریتم هایی مانند هوش مصنوعی روی آورده اند که برای کاهش مصرف برق در مراکز داده از آن استفاده کنند. قطعاً نام هوش مصنوعی به گوشتان خورده است. هوش مصنوعی می تواند مانند انسان فکر کند و برخی از کارهایی که یک انسان انجام می دهد را انجام دهد. سیستم هایی که به فناوری ماشین لِرنینگ (یادگیری ماشین) مجهز هستند، توان پردازش بسیار زیادی دارند. گوگل با استفاده از Machine learning یا یادگیری ماشین، پردازش اطلاعات را بصورت کاملاً گسترده انجام می دهد. گوگل برای تأمین انرژی مرکز دادۀ خود، هزینه های زیادی را متحمل شده که با این کار مصرف برق بسیار کاهش یافته شده است. اما بعد از گذشت زمان، در سال ۲۰۱۴ گوگل ۶۰۰ میلیون دلار به شرکت Deep Mind که یک شرکت هوش مصنوعی در بریتانیا است، پرداخت کرد تا در زمینه کم کردن مصرف برق در دیتاسنتر به نتیجه مطلوب تری برسد. شرکت دیپ مایند توانست ۴۰ درصد در کاهش مصرف برق دیتاسنتر مؤثر باشد و باعث استفادۀ بهینه از انرژی شود. گوگل برای رسیدن به این هدف از تحلیل داده و شبکۀ عصبی استفاده کرد. بیشترین قسمت هدر رفتن انرژی در مرکز داده ها به دلیل تجهیزات و ذخیره سازی اطلاعات روی هارد یا استوریج ها نظیر استوریج HP وجود دارد. اگر شرایطی بوجود بیاید که دستگاه خاموش شود و یا سرعت چرخش صفحه هارد کاهش یابد، آنگاه گرمایی تولید نشده و به کولینگ نیازی نیست که این امر موجب کاهش مصرف انرژی خواهد شد.

 

استفاده از دیتاسنترهای زیر آب جهت کاهش مصرف برق

دیتاسنترهای Underwater یا زیر آب جهت کاهش مصرف برق خود، از آب دریا برای خنک کردن دیتاسنتر استفاده می کنند. با این کار برای خنک نگه داشتن دستگاه نیازی به سیستم خنک کننده نیست و برای کارکرد دستگاه، می توان از انرژی جزر و مد آب استفاده کرد. با توجه به این موضوع که بیشتر مردم در کنار دریاها زندگی می کنند، وجود مراکز داده در دریاها به محل زندگی بومیان نیز نزدیک است که این امر خود موجب کم شدن زمان تأخیر و افزایش سرعت انتقال داده و دانلود نیز خواهد شد.

 

 

استفاده از Fuel cell یا پیل سوختی

امروزه استفاده از پیل سوختی یا فوئِل سِل ها جهت کاهش مصرف برق دیتاسنتر بسیار رایج شده و بصورت گسترده ای از این قابلیت استفاده می کنند. شرکت اپل، شرکت مایکروسافت، eBay و AT&T از شرکتهای بزرگی هستند که از فوئِل سِل استفاده می کنند. پیل سوختی هیدروژن و اکسیژن را به آب تبدیل کرده و هزینه های مصرف انرژی را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد. گرمایی که در فرایند تبدیل به دست می آید نیز برای سیستم هیتینگ و سیستم کولینگ استفاده می شود و مزیت آن اینست که با این فناوری، سیستم گرم کننده و خنک کننده نیز در دسترس خواهد بود.

 

تکنیک Free Cooling و تاثیر آن در کاهش مصرف برق دیتاسنتر

برای کاهش مصرف برق در فصول سرد سال از این سیستم استفاده می شود. Free Cooling از سرمای محیط که در خارج از ساختمان است، برای آب در حال گردش استفاده می کند. برای این کار از فن های بسیار بزرگ جهت مکش هوای محیط پیرامون به داخل ساختمان دیتاسنتر استفاده می شود. از این تکنیک اکثراً در سیستم تهویه مطبوع صنعتی استفاده می شود. برخی از شرکت ها بجای تجهیزات کولینگ از تکنیک فری کولینگ با بهره گیری از هوای محیط استفاده می کنند. در سال ۲۰۱۳ شرکت فیسبوک، مرکز داده (دیتا سنتر) خود را در قطب شمالی تأسیس کرد. این روش برای بسیاری از شرکت ها از جمله فیسبوک بسیار موفقیت آمیز و راضی کننده بوده است.

 

 

سرمایش با مایع مخصوص Liquid Cooling

در این روش برای تخلیۀ گرما از مایع مخصوص یا آب استفاده می شود. برای خنکسازی دیتاسنتر با مایع، اجزای مختلف سرورها نظیر سرور اچ پی ای شامل پردازنده را در معرض تماس با مایعات قرار می دهند. سیستم خنک کنندۀ مایع از قانون ترمودینامیک استفاده می کند. طبق قانون ترمودینامیک، گرمای جسم گرم به جسم سرد منتقل می شود. استفاده از خنک کنندۀ مایع در مقابل خنک کننده های دارای فن، گزینۀ بهتری برای رفع گرما است. استفاده از این روش حدود ۹۰ درصد انرژی کمتری را برای کاهش میزان برق مصرفی، به کار می برد.

روش Kyoto Cooling برای کاهش مصرف برق

در این روش از شیوۀ خنک کنندۀ خاصی استفاده می شود که دارای حدود ۱۰ سال قدمت است. این سیستم خنک کننده مخصوص، دفاتر و ساختمان های هاست است و بیشتر در سیستم های HVAC مورد استفاده قرار می گیرد. در شیوه کیوتو کولینگ، چرخ های حرارتی آلومینیومی وظیفه خنک کردن هوای ورودی به داخل ساختمان را دارند. در این روش مثل روش سنتی، فن ها، گرمای سرور را گرفته و به سیستم کیوتو می دهد. کیوتو نیز هوای خنک شده را به دیتاسنتر بر می گرداند. روش کیوتو کولینگ حدود ۹۲ درصد مصرف انرژی را کم می کند.

 

میکرو دیتاسنتر و کاهش مصرف برق دیتاسنتر

میکرو دیتاسنترها برای محاسبه و اینترنت اشیا پیاده سازی می شود. این مرکز داده نسبت به مرکز داده های دیگر حدود ۱۵ درصد انرژی کمتری مصرف می کند که این امر باعث کاهش هزینه های عملیاتی تا سقف ۵۰ درصد است. میکرو دیتاسنتر زیرساختی با ماژول های مستقل است. ماژول مستقل یعنی سیستم امنیتی دارای کولینگ، ضد حریق و UPS است و این سیستم ها در مکان های متفاوتی از زمین قرار می گیرند.

 

در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر در زمینۀ سرور HP، می توانید با همکاران ما در بخش فروش تماس حاصل فرمایید.

 

استفاده از مطالب با ذکر منبع بلامانع است. (گرد آوری شده توسط تیم IT سامانه فناوری فرتاک)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *