۵ تکنیک طلایی بهینه‌سازی برق مراکز داده

بهینه‌سازی مصرف برق در مراکز داده نیاز به برنامه‌ریزی دقیق دارد. این روش‌های آزموده به بهره‌برداران کمک می‌کند هزینهٔ انرژی را مؤثرتر پایین بیاورند.

در دورانی که نیاز برقیِ مراکز داده با سرعت بالا می‌رود، فشار بر مدیران برای استفادهٔ کاراتر از انرژی بیشتر شده است.

خبر خوب این است که راهکارهای مؤثر زیادی برای بهینه‌سازی وجود دارد. خبر نه‌چندان خوب هم این‌که همین تنوع بالا انتخاب بهترین روش‌ها را—با توجه به نیازهای فنی و بودجهٔ هر مرکز—سخت می‌کند.

برای جهت‌دهی بهتر، در ادامه پنج روش بهینه‌سازی مصرف برق را مرور می‌کنیم. فهرست از ساده‌ترین و معمولاً کم‌هزینه‌ترین اقدام شروع می‌شود و به‌تدریج به سراغ راهکارهای پیچیده‌تری می‌رود که اگرچه اثر بیشتری دارند، اما هزینه‌برتر هم هستند.

بیشتر بخوانید: آژیر قرمز در ابر آمازون؛ ده‌ها سرویس محبوب از دسترس خارج شد

۱) راهروهای داغ و سرد

یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای کاهش اتلاف انرژی، بهبود جریان هوا با پیاده‌سازی چیدمان «راهروی داغ/راهروی سرد» در سالن سرورهاست. در این روش، رک‌ها طوری چیده می‌شوند که پشتِ رک‌ها روبه‌روی هم قرار بگیرد (راهروی داغ) و جلوی رک‌ها هم روبه‌روی هم باشد (راهروی سرد). چون اغلب سرورها گرمای خود را از پشت خارج می‌کنند، این چیدمان گرما را در «راهروهای داغ» متمرکز می‌کند.

به این ترتیب، سامانهٔ سرمایش به‌جای خنک‌کردنِ کل اتاق، گرما را هدفمند از همان راهروهای داغ خارج می‌کند و کارایی بالاتری به دست می‌آید.

اجرای چیدمان داغ/سرد عملاً هزینهٔ اضافی ندارد؛ نه تجهیزات تازه می‌خواهد و نه فضای بیشتر. بااین‌حال می‌تواند بهره‌وری انرژی را تا حدود ۳۵٪ بهبود دهد.

۲) تجمیع سرورها (Server Consolidation)

در یک نگاه کلی، هرچه تعداد سرورها کمتر باشد، مصرف برق هم پایین‌تر می‌آید—even اگر قدرت پردازشی کل تغییری نکند. یک سرور قدرتمند که ظرفیتش دو برابر دو سرور ضعیف‌تر است، معمولاً برق کمتری از مجموع آن دو سرور مصرف می‌کند.

تجمیع سرورها یعنی جابه‌جایی بارهای کاری از سرورهای کم‌استفاده به سرورهای دیگر تا با تعداد کمتری سرور، همان حجم کار قبلی پوشش داده شود. نتیجه‌اش کاهش مصرف انرژی و ساده‌تر شدن مدیریت است.

از نظر هزینه هم معمولاً سنگین نیست؛ چون سخت‌افزار تازه‌ای لازم ندارد. بیشترین هزینه، زمان تیم فنی برای مهاجرت بارهای کاری است. در واقع، شما از همان سرورهای موجود به شکل کارآمدتری استفاده می‌کنید. حتی اگر بعد از تجمیع، چند سرور اضافه بیفتد، می‌توان آن‌ها را فروخت و بخشی از هزینه‌ها را برگرداند.

بیشتر بخوانید: تفاوت سرور اختصاصی و سرور مجازی چیست؟

۳) پایش مصرف برق (Monitor Power Usage)

هر قدر تصویر دقیق‌تری از وضعیت مصرف برق مرکز داده داشته باشید، بهینه‌سازی‌ آسان‌تر می‌شود. ابزارهای پایش و اندازه‌گیری برق کمک می‌کنند سرورهایی را که بیش از حد معمول انرژی می‌سوزانند شناسایی کنید و برای بهبود کارایی‌شان اقدام کنید. مزیت جانبی این پایش، دید بهتر نسبت به پایداری زیرساخت برقی است؛ مثلاً می‌توان مدارهایی را که نزدیک به حد بارگذاری هستند به موقع تشخیص داد.

اجرای سامانه‌های پایش هزینه دارد، اما معمولاً سنگین نیست. ابزارهای مدیریت زیرساخت مرکز داده (DCIM) اغلب امکانات نرم‌افزاری برای رصد مصرف دارند. اگر دقت و جزئیات بیشتری بخواهید، می‌توانید از تجهیزات سخت‌افزاری استفاده کنید که معمولاً با بخشی کوچک از قبض سالانهٔ برق یک مرکز داده قابل تأمین‌اند و دقت بالاتری ارائه می‌دهند.

۴) خنک‌سازی مستقیمِ تراشه (Direct-to-Chip Cooling)

سامانه‌های خنک‌سازی از پرمصرف‌ترین اجزای هر مرکز داده‌اند. برای همین، سرمایه‌گذاری روی فناوری‌های کارآمدتر—مثل خنک‌سازی مستقیمِ تراشه—به‌طور مستقیم به بهینه‌سازی مصرف برق کمک می‌کند.

در این روش، مایع خنک‌کننده را مستقیماً به نقاطی از تجهیزات IT می‌رسانند که بیشترین گرما را تولید می‌کنند. چون گرما را از همان منبع دفع می‌کند و لازم نیست کل فضای سالن را سرد نگه دارید، بهره‌وری انرژی بالاتر می‌رود.

نکتهٔ منفی این است که هزینهٔ اولیه پایین نیست؛ معمولاً از حدود ۵۰۰۰ دلار برای هر رک شروع می‌شود. با این حال، در بلندمدت به‌دلیل کاهش قابل‌توجه مصرف انرژی، می‌تواند صرفه‌جویی مالی چشمگیری به همراه داشته باشد.

بیشتر بخوانید: خرید سرور 

۵) خنک‌سازی غوطه‌وری

اگر هدف‌تان بیشترین صرفه‌جویی انرژی است، خنک‌سازی غوطه‌وری (Immersion Cooling) انتخاب منطقی‌تری است. در این روش، سرورها داخل یک مایعِ نارسانا قرار می‌گیرند تا گرما مستقیماً از منبع دفع شود؛ روشی کارآمدتر از خنک‌سازی مستقیمِ تراشه.

البته هزینهٔ اولیه بالاتر است. بر اساس یک برآورد، نصب خنک‌سازی غوطه‌وری حدود 26,500 دلار برای هر رک تمام می‌شود. با این حال، صرفه‌جوییِ پایدار در قبض برق می‌تواند این سرمایه‌گذاری اولیه را توجیه کند.

اجرای عملیِ بهینه‌سازی مصرف برق در مرکز دادهٔ شما

مسیر پیشنهادی برای بهینه‌سازی برق از «بردهای سریع» شروع می‌شود و به «اقدام‌های دگرگون‌کننده» می‌رسد. ابتدا سراغ راهکارهای کم‌هزینه و بی‌هزینه بروید—مثل چیدمان راهروی داغ/سرد و تجمیع سرورها—تا بلافاصله از اتلاف انرژی کم کنید و برای پروژه‌های بزرگ‌تر آماده شوید.

کلید موفقیت، پیش‌برد مرحله‌ای متناسب با بودجه و نیاز عملیاتی شماست. با اقدام‌های ساده، سطح پایهٔ بهبود را بسازید؛ سپس وقتی صرفه‌جویی انرژی، هزینه‌ها را پوشش می‌دهد، سراغ فناوری‌های پیشرفته‌تر—مثل خنک‌سازی مستقیمِ تراشه یا خنک‌سازی غوطه‌وری—بروید. با ترکیب چند راهکار، می‌توان کاهش چشمگیر مصرف برق را به‌دست آورد و در عین حال، کارایی و پایداری را در سطح بالا نگه داشت.