PDU, PUE және салқындату деректер орталығының тиімділігіне қалай әсер етеді

Деректер орталықтары бүкіл әлем бойынша миллиардтаған адамдар пайдаланатын бұлттық қызметтерді, веб-сайттарды және қолданбаларды қуаттайтын цифрлық инфрақұрылымның негізі болып табылады. Технологиялар дамып келе жатқандықтан, деректер орталығының тиімділігіне сұраныс экспоненциалды түрде өсті. Дата орталықтары энергияның айтарлықтай мөлшерін тұтынатындықтан, олардың өнімділігін оңтайландыру тек шығындарды үнемдеу үшін ғана емес, тұрақтылық үшін де маңызды. Қуатты тарату жүйелері, салқындату механизмдері және қуатты пайдалану тиімділігі (PUE) сияқты көрсеткіштер деректер орталықтарының тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады. Бұл мақалада біз қарастырамыз . қуат тарату блоктары (PDU) , PUE және салқындату жүйелері деректер орталықтарының тиімділігіне қалай үлес қосатынын және Data Center Infrastructure Management (DCIM) көмегімен оңтайландыруды одан әрі жақсарта алатынын

PDU және олардың рөлін түсіну

А Basic Power Distribution Unit (PDU) – деректер орталығындағы жабдыққа электр қуатын таратуда шешуші рөл атқаратын құрылғы. PDU құрылғылары қуат үзілістерінсіз үздіксіз жұмыс істеуге мүмкіндік беретін электрмен жабдықтаудың тұрақты және сенімді болуын қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

PDU түрлері

Деректер орталықтарының бірегей қажеттіліктеріне сәйкес келетін PDU құрылғыларының әртүрлі түрлері бар. Оларға мыналар жатады:

• Негізгі қуат тарату құрылғылары : Бұл блоктар бақылау сияқты қосымша мүмкіндіктерді ұсынбай-ақ кіріс қуат көзінен оған қосылған құрылғыларға жай ғана таратады.

• Ауыстырылатын PDU құрылғылары : Бұл құрылғылар қуатты таратуды қашықтан басқару және бақылау мүмкіндігін береді. Бұл құрылғыларды қашықтан қосуға немесе өшіруге көмектеседі, осылайша жұмыс икемділігін арттырады және электр қуатының үзілуіне байланысты тоқтап қалудың алдын алады.

• Есептелген PDU құрылғылары : Бұл блоктар қосылған жабдықтың қуат тұтынуын нақты уақытта бақылауға мүмкіндік береді, бұл деректер орталығының операторларына энергияны пайдалануды қадағалауға және оңтайландыруға көмектеседі.

• Қос кіріс қуатын тарату құрылғылары : Бұл екі бөлек қуат беруіне рұқсат беру арқылы резервті қамтамасыз етуге арналған арнайы PDU құрылғылары. Бұл бір арна сәтсіз болған жағдайда үздіксіз қуат көзін қамтамасыз етеді, бұл маңызды функциялар үшін маңызды.

PDU құрылғылары деректер орталығының сенімді жұмысын қамтамасыз ету үшін өте маңызды, өйткені олар оңтайлы қуат беруді қамтамасыз етеді, қуат кернеуінің жоғарылауын болдырмайды және артықшылықты қолдайды. Жұмыс уақыты маңызды болып табылатын деректер орталықтарында тірекке орнатылатын қуат тарату блоктары (PDU) әдетте бірнеше серверлер мен желілік жабдыққа қуатты тиімді тарату үшін пайдаланылады, бұл оларды инфрақұрылымның ажырамас бөлігі етеді.

Қуатты пайдалану тиімділігі (PUE) және оның энергияны тұтынуға әсері

Қуатты пайдалану тиімділігі (PUE) деректер орталығының энергия тиімділігін бағалауға арналған маңызды көрсеткіш болып табылады. PUE ғимараттың жалпы энергия тұтынуының (салқындату, жарықтандыру және басқа есептеуіш емес жабдықтарды қоса) тек АТ жабдығының энергияны тұтынуына қатынасы ретінде анықталады. Төменгі PUE энергия тиімділігінің жақсырақ екенін көрсетеді, өйткені АТ емес инфрақұрылым үшін энергия азырақ тұтынылады.

PUE қалай есептеледі

PUE есептеу формуласы:

PUE=Негіздің жалпы энергия тұтынуыIT жабдығының энергия тұтынуыPUE = rac{ ext{объектінің жалпы энергия тұтынуы}}{ ext{IT жабдығының энергия тұтынуы}}PUE=IT жабдығының энергия тұтынуы объектінің жалпы энергия тұтынуы

Мысалы, егер деректер орталығы 1000 кВт/сағ жалпы энергияны тұтынса және АТ жабдығы 800 кВт/сағ пайдаланса, PUE 1,25 (1000 ÷ 800) болады. Идеалды сценарийде PUE 1,0 болады, яғни тұтынылатын барлық қуат тікелей АТ жабдығын қуаттандыруға кетеді.

Деректер орталығының тиімділігіндегі PUE маңыздылығы

PUE энергия тиімділігін бағалаудың құнды көрсеткіші болып табылады, бірақ ол сонымен қатар деректер орталығының қоршаған ортаға әсері туралы түсінік береді. Жоғары PUE мәндері бар деректер орталықтары энергияның айтарлықтай бөлігі АТ жабдығын қуаттандыруға емес, салқындату, жарықтандыру және басқа инфрақұрылым қажеттіліктеріне жұмсалатынын көрсетеді. Бұл операциялық шығындардың жоғарылауына және көміртегі ізінің үлкен болуына әкеледі.

PUE оңтайландыру

PUE азайту және энергия тиімділігін арттыру үшін деректер орталықтары бірнеше қадамдарды орындауы мүмкін:

1. Тиімді салқындату жүйелері : салқындату деректер орталығының жалпы энергия тұтынуының маңызды бөлігін білдіреді. Қатардағы салқындату немесе сұйық салқындату сияқты тиімдірек салқындату жүйелерін енгізу оңтайлы температураны сақтауға жұмсалатын энергия мөлшерін азайтуы мүмкін.

2. Энергияны үнемдейтін АТ жабдығы : серверлер мен сақтау жүйелерін энергияны үнемдейтін үлгілерге жаңарту АТ инфрақұрылымының жалпы қуат тұтынуын төмендетуі мүмкін.

3. Жақсартылған ауа ағынын басқару : деректер орталығында суық және ыстық ауаның дұрыс бөлінуін қамтамасыз ету салқындатуды оңтайландыруға көмектеседі және температураны реттеуге қажетті энергия мөлшерін азайтады.

4. Жаңартылатын энергия көздері : Күн немесе жел энергиясы сияқты жаңартылатын энергияны қосу деректер орталықтарына көміртегі іздерін азайтуға және операциялардың тұрақтылығын жақсартуға көмектеседі.

PUE оңтайландыруына назар аудара отырып, деректер орталықтары энергия шығындарын төмендетіп қана қоймай, сонымен қатар тұрақтылық мақсаттарына қол жеткізе алады, бұл PUE-ны жалпы деректер орталығының тиімділігінің негізгі факторына айналдырады.

Салқындату жүйелері және олардың деректер орталығының тиімділігіндегі рөлі

Салқындату жүйелері деректер орталықтарындағы ең ірі энергия тұтынушыларының бірі болып табылады және олардың тиімділігі нысанның жалпы энергия тұтынуына тікелей әсер етеді. Салқындату жүйелерінің негізгі функциясы белгілі бір температура диапазонында ең тиімді жұмыс істейтін серверлер үшін оңтайлы температураны сақтау болып табылады.

Салқындату жүйелерінің түрлері

• Ауа салқындату : Ауа салқындату деректер орталықтарында ең дәстүрлі және кеңінен қолданылатын әдіс. Ол нысан ішіндегі ауаны салқындату үшін HVAC (жылыту, желдету және ауаны баптау) жүйелерін пайдалануды қамтиды. Ауаны салқындатуды ауа ағынын басқаруға және энергия шығынын азайтуға көмектесетін ыстық және суық өтпелерді оқшаулау жүйелерін пайдалану арқылы одан әрі жақсартуға болады.

• Қатардағы салқындату : Бұл әдіс салқындату бөліктерін сервер сөрелерінің арасына тікелей орналастырады, бұл суық ауаның ең қажет жерде жеткізілуін қамтамасыз етеді. Қатардағы салқындату дәстүрлі ауа салқындатуға қарағанда энергияны үнемдейді, өйткені ол суық ауаның жүруі керек қашықтықты азайтады.

• Сұйық салқындату : Сұйық салқындату жүйелері сервер компоненттерін тікелей салқындату үшін суды немесе басқа салқындатқыш сұйықтықтарды пайдаланады. Бұл әдіс жоғары тиімді және ауаны салқындатуға қарағанда, әсіресе жоғары тығыздықтағы тіректер немесе айтарлықтай жылу шығаратын жабдық үшін энергияны тиімдірек етеді.

Салқындату тиімділігін арттыру

Салқындату тиімділігін арттыру және қуат тұтынуды азайту үшін деректер орталықтары бірнеше ең жақсы тәжірибені енгізе алады:

1. Тегін салқындату функциясын пайдалану : Көптеген деректер орталықтары бос салқындату деп аталатын нысанды салқындату үшін сырттан (жағдайлар рұқсат етілгенде) қоршаған ауаны пайдаланады. Бұл механикалық тоңазытқышқа қажеттілікті азайтады және энергия шығынын азайтады.

2. Ыстық және суық өтпелерді оқшаулау : ыстық және суық жолдарды оқшаулау арқылы деректер орталықтары салқындату тиімділігін жақсартатын және салқындату жүйелеріне жүктемені азайтатын ыстық және суық ауаның араласуын болдырмайды.

3. Салқындатуды динамикалық реттеу : Көптеген заманауи салқындату жүйелері нақты уақыттағы температура көрсеткіштеріне негізделген салқындату шығысын динамикалық түрде реттеуге қабілетті. Бұл салқындату үздіксіз толық қуатта жұмыс істемей, дәл керек жерде және қашан қамтамасыз етілетінін қамтамасыз етеді.

4. Температураны бақылау : Деректер орталығының және арнайы жабдықтың температурасын бақылау қосымша салқындату қажет болуы мүмкін ыстық нүктелерді анықтауға көмектесіп, энергияны дәлірек пайдалануға мүмкіндік береді.

Салқындату тиімділігіне назар аудара отырып, деректер орталықтары PUE-ге тікелей әсер ететін қуат тұтынуын айтарлықтай төмендетіп, жалпы жұмыс тиімділігін жақсарта алады.

Оңтайландыру үшін DCIM пайдалану

Data Center Infrastructure Management (DCIM) – деректер орталығының менеджерлеріне энергияны пайдалануды оңтайландыру, операциялық тиімділікті арттыру және нысанның жалпы өнімділігін арттыру үшін қажетті құралдар мен деректермен қамтамасыз ететін біріктірілген шешім. DCIM жүйелері қуатты тарату, салқындату және АТ жабдығын қоса алғанда, әртүрлі деректер орталығының құрамдастарын нақты уақытта бақылауға және басқаруға мүмкіндік береді.

DCIM тиімділігін арттыруға қалай көмектеседі

1. Нақты уақыттағы бақылау : DCIM жүйелері деректер орталығының менеджерлеріне нақты уақытта қуатты пайдалануды, температураны, ауа ағынын және басқа маңызды көрсеткіштерді бақылауға мүмкіндік береді. Бұл оларға тиімсіздіктерді анықтауға және дереу түзету шараларын қабылдауға мүмкіндік береді.

2. Қуатты таратуды оңтайландыру : біріктіру арқылы қос кіріс қуатты тарату құрылғыларын DCIM-мен деректер орталығының менеджерлері қуаттың таралуын тиімдірек бақылап, басқара алады. DCIM жүйесі өнімділігі туралы түсінік бере алады . тірекке орнатылатын қуат тарату құрылғыларының (PDU) және басқа қуат жүйелерінің қуат көзінің тиімді пайдаланылуын қамтамасыз ете отырып,

3. Болжалды талдаулар : DCIM жүйелері көбінесе қуат ақаулары немесе салқындату жүйесінің ақаулары сияқты ықтимал мәселелерді болжай алатын болжамды талдау мүмкіндіктерін қамтиды. Бұл деректер орталықтарына операцияларға әсер етпес бұрын осы мәселелерді белсенді түрде шешуге мүмкіндік береді.

4. Ресурстарды бөлу : DCIM энергияны пайдалану үлгілері мен өнімділік үрдістері туралы егжей-тегжейлі түсінік беру арқылы деректер орталығының менеджерлеріне қуат және салқындату сыйымдылығы сияқты ресурстарды оңтайландыруға көмектеседі.

DCIM мүмкіндігін пайдалана отырып, деректер орталықтары энергия тиімділігін арттыратын, шығындарды азайтатын және тоқтап қалу уақытын азайтатын, сайып келгенде, жалпы операциялық өнімділікті арттыратын деректерге негізделген шешімдер қабылдай алады.

Қорытынды

Деректер орталықтарының тиімділігіне бірнеше факторлар әсер етеді, соның ішінде Қуат тарату құрылғылары (PDU) , PUE , салқындату жүйелері және пайдалану деректер орталығының инфрақұрылымын басқару (DCIM) құралдарын . Осы құрамдастардың әрқайсысын оңтайландыруға назар аудара отырып, деректер орталықтары қуат тұтынуды айтарлықтай азайтады, операциялық шығындарды азайтады және тұрақтылықты жақсартады. Неғұрлым тиімді қабылдау, салқындату стратегияларын жақсарту немесе DCIM көмегімен бақылау мүмкіндіктерін жақсарту арқылы болсын тірекке орнатылатын PDU құрылғыларын , әрбір жақсарту тиімдірек, тұрақты және үнемді деректер орталығына ықпал етеді. Деректер орталығының талаптары өсіп келе жатқандықтан, бұл жүйелерді оңтайландыру олардың ұзақ мерзімді өміршеңдігі мен өнімділігін қамтамасыз етудің маңызды аспектісі болып қала береді.