¿El límite? ¿Eléctrico versus digital? Según la influencia de la industria central, ¿existen buenas formas de ahorrar energía? ¿Es útil Lutanli Super Fusion en este sentido?
Según un análisis del Instituto de Investigación Industrial Qianzhan, en los últimos diez años, el consumo general de electricidad de los centros de datos de China ha aumentado más del 10% cada año. En 2020, el consumo de electricidad superó los 200 mil millones. kilovatios hora, lo que representa el 2,71% del consumo total de electricidad en la sociedad. Desde 2065, 438 04 hasta 2020, la proporción del consumo de energía del centro de datos ha aumentado año tras año. En la estructura de suministro de energía del centro de datos, la energía térmica representa más del 70%, lo que producirá una cantidad relativamente grande de gases de efecto invernadero y otros contaminantes.
El PUE es un indicador importante para medir la eficiencia energética de los centros de datos. Cuanto más cerca esté el PUE de 1, más eficientemente utilizará la energía el centro de datos. A finales de 2019, el PUE promedio de los centros de datos ultragrandes en todo el país era de 1,46 y el promedio de los centros de datos grandes era de 1,55. ¿Tiene esto algo que ver con las "Opiniones orientadoras sobre la aceleración de la construcción de un sistema de innovación colaborativa del centro nacional integrado de Big Data"? En comparación con menos de 1,3, todavía queda un largo camino por recorrer.
¿Visible, limitado? ¿Eléctrico versus digital? Según la industria central, el impacto es enorme. Seguir la tendencia de desarrollo de la neutralidad de carbono y reducir gradualmente las emisiones de carbono es un cambio urgente para los centros de datos.
¿Cómo pueden los centros de datos mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de carbono? Las medidas convencionales de reducción de emisiones de carbono de los centros de datos se pueden dividir en infraestructura de TI y no TI.
En términos de infraestructura no TI, es común ubicar el centro de datos cerca de energía verde y limpia, utilizar energía renovable tanto como sea posible, utilizar tecnología de refrigeración líquida para reemplazar el enfriamiento por ventilador y reciclar los residuos. Calor del centro de datos. Lo más eficiente sería utilizar el 100% de la energía renovable en el centro de datos o incluso dentro de las operaciones de la empresa, pero no es una tarea fácil: Apple tardó 5 años en lograr el 100% de utilización de energía renovable dentro de las operaciones de la empresa.
En términos de infraestructura de TI, las empresas pueden tomar muchas medidas inmediatas para mejorar la eficiencia energética: conectar servidores "zombis" a través de tecnologías distribuidas y de virtualización para minimizar la inactividad de los equipos de TI; realizar virtualización y agrupación de servidores y almacenamiento; mejorando así en gran medida la utilización del hardware; mediante el uso de productos de chip con mayor eficiencia energética, combinados con la función de administración de energía adaptativa del chip para administrar de manera efectiva el consumo de energía del chip, etc.
Entre ellos, ¿la virtualización y la infraestructura hiperconvergente (HCI)? Se espera que conduzca a mejoras en la eficiencia energética de los centros de datos. La virtualización se ha vuelto muy común y la infraestructura hiperconvergente se ha vuelto más común en los últimos años. Como infraestructura de TI convergente y unificada, la hiperconvergencia abarca los elementos comunes de un centro de datos: informática, almacenamiento, redes y herramientas de gestión. La hiperconvergencia se centra en el software y combina hardware de arquitectura x86 o ARM para reemplazar el hardware dedicado en las arquitecturas tradicionales y resolver los problemas de gestión compleja y expansión difícil en las arquitecturas tradicionales.
En comparación con la arquitectura tradicional, la hiperconvergencia reduce la arquitectura de tres capas a dos capas, lo que no solo ahorra en gran medida el espacio en la sala de computadoras, sino que también integra aún más los recursos informáticos, mejorando así la eficiencia energética de la sala de informática. La arquitectura hiperconvergente tiene su propia virtualización informática y almacenamiento distribuido, reemplazando el entorno físico tradicional y el entorno virtual tradicional, y tiene un impacto significativo en la reducción de emisiones de carbono del centro de datos.
Después de cálculos comparativos en escenarios generales, desde el entorno físico tradicional hasta el entorno virtual tradicional, la capa de virtualización por sí sola puede generar entre un 20% y un 80% de ahorro de energía en una mayor transición del entorno virtual tradicional al hiper-entorno; arquitectura convergente, mediante la integración del almacenamiento distribuido en el lado informático puede generar ahorros de energía de hasta un 31%. Los siguientes son los detalles del cálculo (los siguientes son valores teóricos, el consumo de energía de los servidores físicos será diferente bajo diferentes cargas y diferentes servidores tendrán diferentes rendimientos, independientemente de factores como los conmutadores).
Virtualización informática: ahorro de energía del 20-80%, cuanto mayor sea el grado de virtualización, mayor será el ahorro de energía. La virtualización informática es la clave para mejorar la eficiencia energética a nivel de infraestructura de TI. Realiza el salto de la arquitectura física a la virtualización de la infraestructura de TI, reduce la cantidad de servidores físicos, mejora la utilización de los recursos de TI y permite que los centros de datos ejecuten más cargas de trabajo con menos infraestructura. Según el informe de IDC, cuanto mayor sea el grado de virtualización de las capas informáticas, de almacenamiento y de red del centro de datos, menor será el impacto de carbono.
Tomemos como ejemplo cuatro servidores físicos configurados con un sistema de almacenamiento. Al reemplazar las máquinas físicas originales con virtualización, el consumo de energía se puede ahorrar entre 20 y 80 yuanes (dependiendo de la densidad de implementación de la máquina virtual). .
Entorno físico tradicional y entorno virtual tradicional
(Tome 4 servidores físicos y 1 sistema de almacenamiento como ejemplo)
Como se muestra en la figura, en este escenario La mayor diferencia entre las dos arquitecturas es la utilización de los recursos informáticos: en las mismas condiciones de hardware, cuanto mayor sea la utilización de los recursos informáticos, mayor será la ventaja de ahorro de energía. La arquitectura de virtualización puede reducir el consumo de energía promedio de cada núcleo informático en aproximadamente un 74% mediante una alta utilización de los recursos de la CPU (la proporción de exceso de CPU preestablecida en este escenario es 1:4, que generalmente se usa para requisitos informáticos de medios a pesados). .
En escenarios de uso reales, diferentes densidades de implementación de máquinas virtuales también traerán diferentes efectos de ahorro de energía:
En escenarios de máquinas virtuales de alta densidad (1: 20, 1 físico El servidor admite 20 máquinas virtuales), y el consumo de energía promedio de cada servidor (máquina virtual) es de 321 W/Hr, que es aproximadamente menor que el consumo de energía de un servidor físico. 80;
En un escenario de máquina virtual de baja densidad (1:5, 1 servidor físico admite 5 máquinas virtuales), el consumo de energía promedio de cada servidor (máquina virtual) es 1284 W/h, que es aproximadamente ? 20.
Si se aumenta aún más la proporción de CPU, la brecha de consumo de energía entre el entorno físico y el entorno virtual será aún mayor.
Despliegue integrado de nodos de almacenamiento y computación: se pueden volver a ahorrar aproximadamente 365.4380 energía. La infraestructura hiperconvergente integra módulos de servicios de computación y almacenamiento en el mismo servidor físico (nodo físico), abandonando por completo la necesidad de almacenamiento centralizado tradicional y puede ahorrar aún más energía para el centro de datos al reducir el consumo de energía a través de la virtualización.
Tomando la misma configuración de hardware como ejemplo (4 servidores físicos, 1 sistema de almacenamiento), la arquitectura hiperconvergente puede reducir el consumo de energía promedio de cada núcleo informático en aproximadamente un 31.
Entorno virtual tradicional e hiperconvergencia
(Tome 4 servidores físicos y 1 sistema de almacenamiento como ejemplo)
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La configuración de hardware establecida en el escenario anterior es 4 servidores físicos y 1 sistema de almacenamiento. Si sólo se aumenta el número de servidores físicos y el sistema de almacenamiento permanece sin cambios, el consumo energético de las dos arquitecturas tenderá a ser similar. Sin embargo, el aumento de los recursos informáticos (servidores físicos) generalmente significa que la demanda de recursos de almacenamiento (rendimiento y capacidad) también aumentará. Por lo tanto, desde la perspectiva de los escenarios de implementación reales, el aumento de los recursos informáticos y el correspondiente aumento de los recursos de almacenamiento. En la arquitectura de virtualización tradicional, y el consumo general de energía aún está muy por detrás de la arquitectura hiperconvergente.