Εισαγωγή στο Data Center
Σε ένα τυπικό κέντρο δεδομένων, η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του εξοπλισμού τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών (ΤΠΕ) και των υποστηρικτικών του εγκαταστάσεων. Περίπου το 45% της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται από τον εξοπλισμό ΤΠΕ, ο οποίος περιλαμβάνει διακομιστές, αποθήκες και δίκτυα. Το άλλο 55% της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται από εγκαταστάσεις που περιλαμβάνουν το σύστημα διανομής ενέργειας, τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά, τα ψυκτικά συγκροτήματα, τα κλιματιστικά των δωματίων υπολογιστή, τα φώτα κλπ. Η βελτίωση της κατανάλωσης ενέργειας από εξοπλισμό και εγκαταστάσεις ΤΠΕ είναι επιτακτική για την αποδοτική χρήση της ενέργειας. Πολλές μελέτες έχουν αποδείξει ότι αυξάνονται τα αέρια θερμοκηπίου λόγω ανθρώπινων δραστηριοτήτων που έχουν ως αποτέλεσμα την υπερθέρμανση του πλανήτη. Πριν μιλήσουμε για τη διαχείριση του κέντρου δεδομένων, ας ρίξουμε μια ματιά στην Εισαγωγή στο Data Center .
Κέντρα δεδομένων και παγκόσμια θέρμανση
Τα ανθρώπινα όντα παράγουν όλα τα είδη θερμότητας από το μαγείρεμα των τροφίμων, τα μεταποιημένα αγαθά, την κατασκευή κατοικιών, τις μεταφορές επιβατών και εμπορευμάτων και τις δραστηριότητες ΤΠΕ. Οι ΤΠΕ συνεχίζουν να αποτελούν ισχυρή δύναμη στην παγκόσμια οικονομία, η οποία περιλαμβάνει το σερφάρισμα στο Internet, τον υπολογισμό, την ηλεκτρονική αγορά, την ηλεκτρονική τραπεζική, το κινητό τηλέφωνο, την κοινωνική δικτύωση, τις ιατρικές υπηρεσίες και τον υπερσύγχρονο μηχανισμό. Όλοι απαιτούν ενέργεια στα κέντρα δεδομένων και ως εκ τούτου δίνουν τη θερμότητα. Μια είσοδος watt για την επεξεργασία δεδομένων έχει ως αποτέλεσμα 1 W θερμικής ισχύος. Ως αποτέλεσμα, όλα τα κέντρα δεδομένων λαμβάνουν ενέργεια και δίνουν θερμότητα. Δεν μπορούμε να σταματήσουμε να δίνουμε θερμότητα, αλλά μπορούμε να μειώσουμε την παραγωγή θερμότητας με αποτελεσματική διαχείριση της κατανάλωσης ενέργειας.
Ορισμός του κέντρου δεδομένων
Ο όρος "κέντρο δεδομένων" σημαίνει διαφορετικά από διαφορετικούς ανθρώπους. Ορισμένα από τα ονόματα που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν το κέντρο δεδομένων, το data hall, το data farm, την αποθήκη δεδομένων, αίθουσα υπολογιστών, αίθουσα server, εργαστήριο R & D λογισμικού, εργαστήριο υψηλών επιδόσεων, φιλοξενία, συντοπισμός κ.ο.κ. Η υπηρεσία προστασίας περιβάλλοντος των ΗΠΑ ορίζει ένα κέντρο δεδομένων ως:
"Πρωταρχικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δεδομένων (servers), την αποθήκευση δεδομένων (εξοπλισμός αποθήκευσης) και τις επικοινωνίες (εξοπλισμός δικτύου). Συλλογικά, αυτός ο εξοπλισμός επεξεργάζεται, αποθηκεύει και μεταδίδει ψηφιακές πληροφορίες. "
"Εξειδικευμένος εξοπλισμός μετατροπής ισχύος και εφεδρείας για τη διατήρηση αξιόπιστης, υψηλής ποιότητας ισχύος, καθώς και εξοπλισμού περιβαλλοντικού ελέγχου για τη διατήρηση της σωστής θερμοκρασίας και υγρασίας για τον εξοπλισμό ΤΠΕ".
Τα κέντρα δεδομένων εμπλέκονται σε όλες τις πτυχές της ζωής που τρέχουν οι Amazon, AT & T, CIA, Citibank, Disneyworld, eBay, FAA, Facebook, FEMA, FBI, Πανεπιστήμιο Harvard, IBM, Mayo Clinic, NASA, Walmart, Yahoo, Zillow, κλπ. Αυτός ο κατάλογος Α-Ζ αντανακλά τις "βασικές ανάγκες" των τροφίμων, της ένδυσης, του καταφυγίου, των μεταφορών, της υγειονομικής περίθαλψης και των κοινωνικών δραστηριοτήτων που καλύπτουν τις σχέσεις μεταξύ των ατόμων μέσα σε μια κοινωνία. Ένα κέντρο δεδομένων θα μπορούσε να καταναλώσει ηλεκτρική ενέργεια από 1 έως πάνω από 500 MW. Ανεξάρτητα από το μέγεθος και το σκοπό, όλα τα κέντρα δεδομένων εξυπηρετούν ένα σκοπό και αυτό είναι η επεξεργασία πληροφοριών.
Τάσεις κατανάλωσης ενέργειας και αποδοτική χρήση ηλεκτρικής ενέργειας
Ως αποτέλεσμα των αυξανόμενων δραστηριοτήτων, όπως οι μεγάλες αναλύσεις δεδομένων, οι ηλεκτρονικές υπηρεσίες, η κινητή ευρυζωνικότητα, οι κοινωνικές δραστηριότητες, οι εμπορικές επιχειρήσεις, η μεταποιητική επιχείρηση, η υγειονομική περίθαλψη, η εκπαίδευση, η ιατρική, η επιστήμη και η μηχανική, η ζήτηση ενέργειας θα συνεχίσει να αυξάνεται. Ένα κέντρο δεδομένων περιλαμβάνει εξοπλισμό και εγκαταστάσεις ΤΠΕ που χρησιμοποιούνται για την ψύξη του εξοπλισμού ΤΠΕ. Ενώ η ψύξη με αέρα εξακολουθεί να είναι ο οικονομικότερος τρόπος για να κρυώνετε τους διακομιστές σε ράφια, η ψύξη με νερό είναι ο αποτελεσματικότερος τρόπος για να αφαιρέσετε τη θερμότητα που παράγεται από τους επεξεργαστές.
Οι δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας σε επίπεδο διακομιστή περιλαμβάνουν τη χρήση εξοπλισμού με ονομαστική διαβάθμιση ENERGY STAR, διακομιστή ψύξης νερού, μονάδα SSD και ανεμιστήρα μεταβλητής ταχύτητας σε διακομιστές. Η εικονικοποίηση θα μπορούσε να εφαρμοστεί για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της χρήσης του διακομιστή.
Διαφορετικοί τύποι κέντρων δεδομένων
Κέντρο δεδομένων virtualization . Η εικονικοποίηση είναι μια μέθοδος εκτέλεσης πολλαπλών ανεξάρτητων εικονικών λειτουργικών συστημάτων σε ένα μόνο φυσικό υπολογιστή. Είναι ένας τρόπος να επιτραπεί η ίδια ποσότητα επεξεργασίας σε λιγότερους διακομιστές αυξάνοντας την αξιοποίηση του διακομιστή. Αντί να λειτουργούν πολλοί εξυπηρετητές με χαμηλή χρήση CPU, η εικονικοποίηση συνδυάζει την ισχύ επεξεργασίας με λιγότερους διακομιστές που λειτουργούν με υψηλότερη αξιοποίηση.
Κέντρο δεδομένων δεδομένων Cloud Computing . Το Cloud computing είναι ένα εξελισσόμενο μοντέλο. Χαρακτηρίζεται ως εύκολη πρόσβαση, κατ 'απαίτηση, ταχέως προσαρμόσιμη, ευέλικτη, οικονομικά αποδοτική και αυτοεξυπηρέτηση, για να μοιραστεί το σύνολο υπολογιστικών πόρων που περιλαμβάνουν διακομιστές, αποθήκευση, δίκτυα, εφαρμογές και υπηρεσίες. Η χωρητικότητα σύννεφων θα μπορούσε να εξασφαλιστεί γρήγορα, να ελεγχθεί και να μετρηθεί. Το Cloud computing παρέχει διάφορα μοντέλα υπηρεσιών όπως το λογισμικό ως υπηρεσία (SaaS), η υποδομή ως υπηρεσία (IaaS) και η πλατφόρμα ως υπηρεσία (PaaS). Το "Everything as a Service" της HP παρέχει το μοντέλο υπηρεσιών ως εξής: "Μέσω του cloud, όλα θα παραδοθούν ως υπηρεσία, από τη χρήση της πληροφορικής σε επιχειρηματικές διαδικασίες έως τις προσωπικές αλληλεπιδράσεις." Το cloud computing χρησιμοποιείται στο δημόσιο, ιδιωτικό, μοντέλα υβριδικών σύννεφων. Επωφελείται από τους διαχειριστές κέντρων δεδομένων, προσφέροντας συγκέντρωση πόρων και βελτιστοποιώντας τις χρήσεις των πόρων με χαμηλότερο κόστος. Η IDC εκτιμά ότι μέχρι το 2015 το 20% των πληροφοριών θα «αγγιχτεί» από το cloud computing.
Κέντρο δεδομένων δεδομένων καθορισμένο από λογισμικό . Το Data Center Defined Data Center (SDDC), πρωτοποριακό από την VMware, είναι μια αρχιτεκτονική προσέγγιση που έχει virtualization όλα τα υποδομή ΤΠΕ (server, αποθήκευση, δικτύωση και ασφάλεια) μέσω συστήματος διαχείρισης ανεξάρτητα από το υλικό. Το SDDC μπορεί να αποτελέσει δομικό στοιχείο για το Cloud ή το Cloud μπορεί να είναι επέκταση ενός SDDC. Οι εικονικές μηχανές μπορούν να αναπτυχθούν σε λίγα λεπτά με ελάχιστη ανθρώπινη συμμετοχή. Οι εφαρμογές κάλυψης μπορούν να λειτουργήσουν σε λεπτά που μειώνουν τον χρόνο στην αξία. Το SDDC μεγιστοποιεί τη χρήση της φυσικής υποδομής. Ως αποτέλεσμα, η SDDC μειώνει τις κεφαλαιακές δαπάνες, προωθεί την αξιοποίηση του ενεργητικού, βελτιώνει την επιχειρησιακή αποδοτικότητα και ενισχύει την παραγωγικότητα των ΤΠΕ. Το SDDC είναι πιθανό να μειώσει το κόστος εξοπλισμού του κέντρου δεδομένων.
