Результаты исследований, проведенных IDC, позволяют сделать вывод о том, что в течение ближайших пяти лет в Европе будет отведено под ЦОД свыше 1,2 млн м2 площадей. Еще 870 тыс. м2 помещений будет модернизировано. Установленное в ЦОД оборудование будет потреблять 2450 МВт электроэнергии. Только для того, чтобы обеспечить работоспособность новых ЦОД, потребуется четыре новых тепловых электростанции по 600 МВт каждая или три новых атомных станции по 860 МВт, аналогичных тем, что работают в Олкилуто, Финляндия.
ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ БЕЗ ЭМОЦИЙ
Уже сейчас во всем мире доля ЦОД в общем объеме выбрасываемого в атмосферу углекислого газа составляет 2%. На первый взгляд, это немного, но данная величина соизмерима с тем количеством CO2, которое выпускают самолеты. Последние же подвергаются жесткой критике именно за загрязнение атмосферы.
Мощность, потребляемая ЦОД, возрастает пропорционально увеличению их количества. Ситуация усугубляется вследствие тенденции ко все большей компактности серверов и коммутаторов и, соответ-ственно, увеличению плотности оборудования, в результате повышается мощность потребления в пересчете на квадратный метр площади. Статистика свидетельствует о том, что в настоящее время приблизительно 50% всей потребляемой мощности приходится на оборудование ИТ, 25% — на систему охлаждения, 12% —на систему распределения воздуха и 10% — на потери в преобразователях источников питания, включая ИБП (см. Рисунок 1).
Добиться экономии электроэнергии можно сравнительно быстро и простыми средствами. Для этого необходимы современные кондиционеры, ИБП с высоким КПД и модульные серверы. Однако в контексте энергосбережения обычно никто даже не вспоминает о структурированной проводке. Между тем, она является становым хребтом и нервной системой ЦОД и оказывает очень большое влияние на величину потребляемой мощности.
С УЧЕТОМ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ
Создаваемый ЦОД должен быть рассчитан на эксплуатацию в течение, по меньшей мере, десяти-пятнадцати лет. Поэтому автору проекта необходимо уделить особое внимание вопросу выбора типа проводки, спрогнозировать перспективы дальнейшего развития ЦОД и учесть различные аспекты энергосбережения. Целесообразно с самого начала выбрать оптимальный вариант.
Сопоставление двух 10-гигабитных трансиверов в отношении потреб-ляемой мощности показывает, что в случае протяженности линии свыше 30 м решения на основе оптического кабеля позволяют добиться экономии в 24 Вт по сравнению с медным аналогом. Кроме того, сюда необходимо добавить сокращение расхода энергии на отвод избыточного количества тепла от трансивера. Оценка подобной мощности на основе закона сохранения энергии дает еще 10 Вт. Таким образом, в пересчете на одну линию 10 Gigabit Ethernet общая экономия составляет 34 Вт.
На первый взгляд, выигрыш оказывается не слишком значительным. Однако не следует забывать о том, сколько подобных линий организуется в ЦОД. Так, при наличии 14 линий годовая экономия составит 4100 кВтxчас, то есть столько, сколько в среднем потребляет коттедж, где живет одна семья. Такой довод может рассматриваться как серьезный аргумент в пользу применения волоконно-оптической техники. Еще одно преимущество оптических линий — их значительные резервы по наращиванию пропускной способности, так как задача перехода с 10-гигабитного Ethernet на оборудование следующего поколения достаточно сложна.
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ВОЛОКНО
Производство оптической техники, в отличие от медных кабелей, более экологично. Для получения килограмма меди требуется примерно 500 кг других материалов (руда, вода и аналогичные им). Для точно такого же количества кварцевого стекла достаточно всего трех килограммов исходных материалов. Подобное сравнение впечатляет. А какое же количество меди и стекла расходуется для изготовления кабеля связи? Приведем простой пример: в 24 линиях средней протяженностью 41,5 м, по которым возможна передача 10-гигабитного информационного потока, содержится примерно 33 кг меди. Аналогичное число соединений может быть реализовано с помощью 48-волоконного оптического кабеля. Масса стекла в нем составляет всего 56 г. Таким образом, для производ-ства симметричного кабеля потребуется 16,5 тонн сырья, а оптического — всего 168 г.
Приведенные выше соображения целесообразно дополнить учетом тех исходных материалов, которые необходимы для изготовления различных внутренних и внешних защитных оболочек и элементов кабеля. Основным сырьем для получения этих материалов является нефть. Для рассматриваемого нами примера необходимо 28 кг таких материалов для симметричного кабеля и всего 5,4 кг для оптического. Обладая лучшими массогабаритными характеристиками, оптический кабель требует вдобавок меньше места для размещения, что во многих случаях чрезвычайно важно. К тому же он отличается более высокой плотностью конструкции. Таким образом, выигрыш по энергии, пространству и ресурсам дополняется экономией на трассах прокладки.
Почему же в своих рассуждениях мы затрагиваем массу столь мелких, на первый взгляд, деталей? Дело в том, что применение «зеленых» информационных технологий эффективно только в том случае, если они охватывают все аспекты проблемы и учитывают все экологические и экономические факторы в глобальном масштабе. Таким образом, наряду с энергетической эффективностью, капитальными затратами и эксплуатационными расходами следует принимать во внимание расход материалов, правила RoHS по защите окружающей среды и экологическую безопасность отходов. В конечном итоге эффективность внедрения «зеленых» технологий будет оцениваться по их фактическому вкладу в снижение потребляемых ресурсов на всей планете, уменьшению загрязнения окружающей среды и противодействию потеплению климата на всем земном шаре. Таким образом, на энергетический баланс влияют весьма многочисленные факторы процесса производства, ин-сталляции и последующей эксплуатации.
Например, при подсчете энергетического баланса ЦОД существенное значение имеет продолжительность эксплуатации отдельных его инфраструктурных составляющих. В быстро меняющейся области ИТ это означает пригодность техники и инфраструктуры для поддержки функ-ционирования следующего поколения оборудования. При этом необходимо учитывать тот факт, что активные устройства эксплуатируются в среднем на протяжении трех-пяти лет, тогда как кабельная проводка функционирует 15 лет.
Предполагается, что в перспективе в ЦОД будут внедряться 40- и 100-гигабитные сетевые интерфейсы. Для обеспечения их функционирования во вновь создаваемых ЦОД следует применять кабели с волокнами категории ОМ3, которые оптимизированы для работы с лазерными источниками излучения. При планировании новых систем такая техника предоставляет достаточные резервы по ширине полосы пропускания, обеспечивает высокую плотность конструкции и позволяет создавать необходимое количество портов. Тем самым обеспечивается требуемая удельная мощность и создаются предпосылки для правильного расчета системы кондиционирования. Уже сейчас можно выбрать эффективные инфраструктурные решения и подходящую для них информационную
проводку.
Андреас Колл — менеджер по решениям для центров обработки данных компании Corning Cable Systems.
© AWi Verlag