Энергообеспечение крупных компьютерных систем

Отрасль массовых Интернет-услуг требует использования больших компьютерных систем. Стоимость инфраструктуры, обеспечивающей энергией такие системы, сравнима со стоимостью потребляемой ими энергии. Поэтому данная инфраструктура должна использоваться в полную мощность, чтобы лучшим образом окупить издержки на её проектирование. Это труднодостижимо из-за изменчивости максимально допустимой мощности оборудования, а также из-за того, что энергопотребление варьируется в зависимости от загруженности оборудования. Для определения того, какое количество оборудования может быть обеспечено питанием в рамках существующего энергетического потенциала, необходима эффективная стратегия энергообеспечения.

Содержание статьи:

В данной статье мы приводим совокупные характеристики энергопотребления больших групп серверов (до 15 тысяч), обслуживающих устройства разных классов, за период около шести месяцев. Эти данные позволяют нам оценить возможности максимизации использования энергии ЦОД, а также риски подключения избыточного оборудования. Мы считаем, что даже в случае эффективной работы устройств существует заметная разница (7-16%) между фактическим и теоретически возможным максимальным энергопотреблением на уровне группы (нескольких тысяч) серверов. Эта разница достигает 40% на уровне всего ЦОД. Данный резерв может быть использован для включения в работу дополнительного оборудования в рамках того же энергетического потенциала.

Упрошенная схема энергоснабжения ЦОД

Мы используем свои данные, чтобы оценить возможность снижения максимального энергопотребления. Мы выяснили, что возможности для экономии энергии значительны, особенно на уровне кластера (несколько тысяч серверов) и блоков (несколько десятков) серверов. И, наконец, заключительный наш вывод: система должна быть энергосберегающей на протяжении всего процесса деятельности, а не только в периоды наибольшей производительности.

Введение

С развитием массовых Интернет-услуг и соответствующей технической инфраструктуры появилась необходимость проектирования крупных вычислительных систем, состоящих из тысяч вычислительных узлов, соответствующей иерархии запоминающих устройств и связующей инфраструктуры [3]. При создании таких систем одним из главных вопросов является энергоснабжение, так как стоимость его постоянно возрастает по мере создания все более мощных систем, тогда как стоимость аппаратного обеспечения остается относительно неизменной. Барросо [2] показал, что, если данная тенденция сохранится, стоимость энергии, потребляемой серверами в течение всего времени эксплуатации, превысит стоимость самого оборудования. Есть ещё одна важная составляющая издержек, связанная с энергообеспечением: стоимость проектирования и строительства инфраструктуры ЦОД, обеспечивающей энергией группы серверов.

Стоимость строительства обычного ЦОД составляет от 10 до 20 долл. на ватт максимального объема энергии, используемой для питания электронных систем (энергии, потребляемой только вычислительным оборудованием, не включая системы охлаждения и иные цели энергопотребления) [25]. Стоимость энергоснабжения в США составляет приблизительно 0,80 долл./ватт в год (меньше, чем в регионах, где отрасль ЦОД только развивается).

В отличие от издержек на энергоснабжение, которые варьируются в зависимости от работы центра, стоимость проектирования ЦОД фиксирована в соответствии с заданным максимальным объемом поставляемой энергии. Соответственно, если инфраструктура энергоснабжения не используется максимально, она оказывается более дорогой в разрезе общих издержек. К примеру, если данная инфраструктура используется на 85% от максимальной мощности, стоимость её проектирования и строительства все равно будет больше, чем общая сумма расходов на энергоснабжение за десять лет эксплуатации.

Максимизация использования имеющегося энергетического потенциала также важна для существующих мощностей, так как это позволит расширить или модернизировать вычислительную инфраструктуру без необходимости приобретения дополнительных мощностей ЦОД, на проектирование и строительство которых могут уйти годы.

 

Вы можете скачать полную оригинальную версию данной статьи с нашего сайта. При необходимости у нас вы можете заказать её перевод на русский язык.

Теги:
#Электроснабжение (ИБП, ДГУ)

Оставить комментарий

Ваше имя:
E-mail:
(Не обязательно)
Текст комментария:
Введите код с картинки:  

Дополнительные материалы

Можно ли зимой включать кондиционер на обогрев

Вытяжка в стену: как подобрать и правильно сделать своими руками

3 способа сделать увлажнитель воздуха для квартиры и дома своими руками

Всё самое важное про турбодефлекторы: что такое, принцип работы, внешний вид, как подобрать

Вентиляция в квартире: самое полное руководство простым языком

Встраиваемая вытяжка на кухне: важные нюансы по устройству и подключению

Вытяжка в дачном туалете: как сделать правильно своими руками

Вентиляция гаража: как сделать правильно своими руками