8 bước cắt giảm chi phí điện năng cho Trung tâm dữ liệu

PDF. In Email

Thứ hai, 17 Tháng 4 2017 14:51   |  Số truy cập: 176

Tiết kiệm điện năng trong TTDL không chỉ giảm chi phí vận hành cho chủ sở hữu mà còn nhẹ đi gánh nặng môi trường trong quá trình phát triển của nhân loại.

Chi phí điện năng là thành phần quan trọng chiếm từ 15 – 40 % tổng chi phí vận hành TTDL. Mỗi năm trên toàn thế giới, hạ tầng tản nhiệt và điện năng gây hao phí hơn 60 triệu megawatt giờ (mỗi megawatt có thể thắp sáng cho 1.000 hộ gia đình). Do đó, nhu cầu cấp thiết đối với các nhà vận hành và sở hữu TTDL là làm thế nào để quản lý điện năng một cách hiệu quả nhất.

Ba lý do chính khiến TTDL hoạt động thiếu hiệu quả

Để cải thiện hiệu suất của TTDL, ta cần hiểu rõ điều gì, hay thiết bị gì gây hao phí điện năng. Có nhiều yếu tố tác động đến điện năng tiêu thụ, nhưng tựu chung gồm 3 nguyên nhân chính sau:

1. Tổng công suất thiết kế lớn hơn nhiều so với hiệu suất thực tế

Thông thường, để đảm bảo độ sẵn sàng cao, TTDL thường được chú trọng thiết kế với công suất lớn. Nhiều khi, kích thước TTDL và phòng máy lớn gấp 5 lần, còn công suất vận hành lại thấp hơn 1.5 lần so với thiết kế ban đầu. Nguyên nhân chủ yếu là do khi tính toán dự phòng cho tương lai đã không dự đoán chính xác công suất sử dụng sau này. Công suất dư thừa của TTDL và phòng máy không những làm hao phí điện năng mà còn tăng chi phí vận hàng và bảo trì hệ thống.

2. Hệ thống máy móc

Các thiết bị sử dụng nguồn điện một cách thiếu hiệu quả như hệ thống UPS, máy biến áp, thiết bị chuyển mạch và dây đấu nối cũng là nguyên nhân làm tăng chi phí điện năng. Chúng ta đã biết, hiệu suất các thiết bị chủ động sẽ giảm mạnh khi hoạt động dưới dạng dự phòng hoặc ở công suất thấp so với thiết kế ban đầu (đối với động cơ, tình trạng này được gọi là chạy non tải). Ngoài ra, nhiệt lượng từ các thiết bị chủ động cũng cần được loại bỏ ra khỏi hạ tầng, làm tăng chi phí điện để làm mát.

3. Hệ thống làm mát cho TTDL

Quan niệm các TTDL phải càng lạnh càng tốt là một trong những lý do lớn nhất ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng điện năng. Các nhà quản lý TTDL thường duy trì nhiệt độ phòng từ 20 - 21 °C để tránh máy chủ bị quá nóng, ảnh hưởng hiệu suất hoạt động. Quan niệm này từng phù hợp cho thời gian trước đây, nhưng hiện tại, công nghệ phần cứng của các thiết bị công nghệ thông tin đã được cải thiện và phát triển, cách làm này không còn phù hợp nữa.

Với các thiết bị chủ động, khi sử dụng gấp đôi nhu cầu tản nhiệt để dự phòng thì hiệu quả điện năng còn giảm nhiều hơn. Ngày nay, hầu hết các TTDL có thể vận hành ở nhiệt độ phòng (hoặc cao hơn) mà không nguy hại gì cho phần cứng hoặc giảm thời gian hoạt động của thiết bị CNTT.

Các bước để cải thiện hiệu quả và giảm chi phí điện năng trong TTDL

Bất kỳ nhà vận hành TTDL dù lớn hay nhỏ cũng đều có thể giảm điện năng tiêu thụ một cách nhanh chóng thông qua thiết kế hạ tầng và triển khai hệ thống CNTT một cách hợp lý.

Có những bước cơ bản để cải thiện hiệu quả sử dụng điện năng nhưng thường bị các nhà quản lý TTDL bỏ qua. Bước đầu tiên là rà soát kỹ lưỡng và đánh giá hạ tầng TTDL để hiểu rõ những yếu tố tiêu thụ điện năng. Quy trình này cho phép nhà quản lý TTDL nhận ra những vấn đề đang tồn tại và phân bổ chính xác mức ngân sách cần thiết để khắc phục.

Từ đó, các nhà quản lý TTDL có thể lựa chọn triển khai nhiều phương pháp hiệu quả về chi phí, tối ưu hóa điện năng sử dụng và giảm tổng chi phí vận hành.

1. Ngắt điện thiết bị không sử dụng

Tương tự việc ta nên tắt đèn hoặc tivi khi không sử dụng, ngắt điện các thiết bị CNTT không dùng đến là phương pháp đơn giản và rẻ tiền nhất để tiết kiệm điện. Tuy nhiên, nhà quản lý thường thất bại trong việc phân biệt đâu là thiết bị không cần thiết cho hệ thống mà vẫn đang hoạt động, gây hao phí điện năng.

2. Sử dụng UPS hiệu suất cao

Theo nghiên cứu của Lawrence Berkley National Labs, ở mức 30 % tải, hệ thống UPS hiệu suất cao sẽ hoạt động hiệu quả hơn 10 % so với UPS thông thường. Sử dụng hệ thống UPS hiệu suất cao có thể cắt giảm đến

65 % công suất hao phí nhờ hạn chế được nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hoạt động. Do đó, nhà quản lý TTDL nên đầu tư hệ thống UPS hiệu suất cao để giảm chi phí hoạt động, đồng thời đảm bảo độ ổn định cho TTDL nhờ áp dụng những công nghệ tiên tiến hiện nay.

3. Triển khai giải pháp DCIM

Phần mềm DCIM là công cụ quản lý hạ tầng rất hiệu quả, giúp các nhà quản lý TTDL cải thiện hiệu quả sử dụng điện, tản nhiệt và công suất tủ rack. Nhờ khả năng giám sát thiết bị và lượng điện năng tiêu thụ, DCIM có thể xác định và thông báo về tiềm năng khai thác và sử dụng điện hiệu quả hơn mức hiện tại. Ví dụ: DCIM giúp nhà quản lý loại bỏ những máy chủ hiếm khi sử dụng, vừa tốn điện mà không hiệu quả.

4. Giảm nhu cầu sử dụng thiết bị chủ động

Việc khai thác kém hệ thống server là một trong những nguyên nhân hao phí lớn nhất trong hầu hết các TTDL. Chuyển hướng sang môi trường ảo hóa, dựa vào ảo hóa các server hoặc di chuyển nhiều hệ thống và ứng dụng lên dịch vụ đám mây, hoặc thuê lại hạ tầng từ các nhà cung cấp giúp hệ thống hoạt động ổn định và giảm toàn bộ điện năng tiêu thụ của các thiết bị CNTT.

5. Sử dụng tự động hóa

Điều khiển tự động hóa là biện pháp tiết kiệm điện nhờ khả năng giám sát và điều chỉnh liên tục các thành phần tiêu thụ điện, nhất là hệ thống làm mát. Ngoài ra, hệ thống tự động hóa còn hỗ trợ các nhà quản lý tích hợp, điều khiển và giám sát nhiều khía cạnh khác của TTDL như an ninh, chiếu sáng và báo cháy,… vừa đáp ứng yêu cầu vận hành mà vẫn tiết kiệm điện năng trong TTDL.

6. Áp dụng phân tích và dự báo

Việc triển khai các giải pháp phân tích giúp người dùng phát hiện những thay đổi khó nhận biết trong quá trình thiết bị hoạt động và những thay đổi này lại thường là dấu hiệu cảnh báo lỗi xảy ra. Điều này cho phép nhà vận hành và đội ngũ bảo trì xác định sớm vấn đề của thiết bị trước khi tình hình tồi tệ hơn. Những giải pháp phân tích chuyên sâu còn giúp xác định thường xuyên những vấn đề theo ngày, tuần, tháng trước khi sự cố thực sự xảy ra, cho phép nhà vận hành có thời gian lập kế hoạch sửa chữa và nhờ đó, giảm chi phí bảo dưỡng cũng như thời gian chết của hệ thống.

7. Xem xét giải pháp mô-đun, container

Mô-đun, container là giải pháp có chi phí đầu tư và vận hành thấp, giúp tiết kiệm nhân lực và không gian TTDL. Thêm vào đó, giải pháp này còn cho phép cải thiện hiệu suất hoạt động nhờ tính năng mở rộng công suất khi cần, tăng tính linh hoạt cho hệ thống. Giải pháp mô-đun được đóng gói, vận chuyển và cài đặt như một container – nhà quản lý chỉ việc kết nối vào không gian sẵn có để hoạt động và nâng cao hiệu quả nhanh chóng cho các TTDL.

8. Dịch vụ đánh giá đơn vị cung ứng điện năng

Dịch vụ đánh giá đơn vị cung ứng điện đang ngày càng được nhiều nhà vận hành TTDL sử dụng, với ưu điểm giảm chi phí điện hiệu quả và đem lại lợi ích ngay lập tức. Dù ý tưởng chọn nhà cung ứng điện có vẻ không phức tạp, nhưng điều này còn phụ thuộc tình hình thực tế của mỗi thị trường và vùng lãnh thổ. Vì thế, để có được hợp đồng cung ứng điện tốt nhất thường rất khó và tốn nhiều thời gian. Nhà quản lý TTDL có thể đơn giản hóa quy trình này bằng cách sử dụng dịch vụ đánh giá đơn vị cung ứng điện, ký kết với một đối tác nhiều kinh nghiệm trong vai trò tư vấn để dễ đàm phán hợp đồng và triển khai kế hoạch phù hợp nhất với nhu cầu TTDL hiện có.

Kết luận

Dựa trên điều kiện cụ thể của từng TTDL mà nhà quản lý có thể cân nhắc, lựa chọn bước triển khai phù hợp với cơ sở hạ tầng hiện có. Việc triển khai một vài hoặc toàn bộ các bước trên không chỉ giúp giảm chi phí vận hành và điện năng mà còn cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

 

Nguồn: Tamnhinmang.vn

 

DMCA.com Protection Status


Các bài viết khác

ABB
ACTi
Brother
CommScope
Emerson
Fluke Network
Fredton
Vietrack