Zarządzanie infrastrukturą fizyczną

Sposoby zapewnienia wysokiej efektywności energetycznej i niezawodności

Sprawność energetyczną centrum przetwarzania danych określa się jako stosunek całkowitej energii pobieranej przez system teleinformatyczny oraz infrastrukturę fizyczną - do mocy zużywanej przez system IT.

Sprawność energetyczna typowego centrum danych kształtuje się na poziomie poniżej 50%, gdyż ponad połowa energii dostarczonej do typowego centrum przetwarzania danych nie jest zużywana przez sprzęt teleinformatyczny, a głównie przez systemy zasilania i chłodzenia. Należy zauważyć, iż sprawność ta jest jeszcze mniejsza w przypadku, gdy obciążenie jest dużo niższe od wartości znamionowej. W największym stopniu na całkowity koszt utrzymania centrum przetwarzania danych wpływają koszty energii elektrycznej generowane przez systemy zasilania. Sprawność, czyli stosunek mocy wejściowej do użytecznej, w większości zasilaczy serwerów i urządzeń sieciowych nie przekracza 75%. To znaczy, że aż 25% energii elektrycznej jest tracone i ulega przemianie na ciepło, którego odprowadzenie jest bardzo kosztowne. Oczywiście straty są również generowane przez same systemy zasilania gwarantowanego i dystrybucji (głównie zasilacze UPS), których sprawność zależy ponadto od poziomu obciążenia i spada, gdy urządzenia nie są obciążone mocą znamionową. Ze względu na duży udział energii elektrycznej zużywanej przez układy chłodzenia należy zwracać szczególną uwagę na rozwiązania wpływające na ogólny poziom sprawności energetycznej centrum danych.

Wysoka sprawność - ze względu na ciągły charakter pracy zasilacza UPS - jest bardzo istotnym parametrem, który powinien być brany pod uwagę przy jego zakupie. Zasilacze typu VFI (Voltage Frequency Independent; przetwarzanie niezależne od parametrów napięcia i częstotliwości wejściowej) są produkowane ze średnią sprawnością na poziomie ok. 90%, z czego wynika, że przy pełnym obciążeniu straty jednostki sięgają ponad 10% mocy dostarczanej do UPS.

Straty emitowane do otoczenia w postaci energii cieplnej zmuszają do zwiększenia mocy układów chłodzenia, co w konsekwencji skutkuje zużyciem dodatkowej energii.

Niska sprawność urządzeń UPS powoduje - poza oczywistymi kosztami związanymi z ich eksploatacją - także wzrost kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych urządzeń klimatyzacyjnych. Biorąc po pod uwagę tylko roczne koszty eksploatacji, system zasilany z nowoczesnego wysoko wydajnego UPS-a pozwala na zaoszczędzenie ponad połowy kosztów w odniesieniu do systemu zasilanego z typowych urządzeń o sprawności ok. 90%. Jak widać, nieoptymalny dobór urządzeń UPS pod względem poziomu obciążenia oraz sprawności powoduje zwiększenie nakładów inwestycyjnych i eksploatacyjnych systemów chłodzenia. Korzystanie z urządzeń UPS o wysokiej sprawności jest jednym z podstawowych kryteriów optymalnego projektowania nowoczesnych centrów obliczeniowych.