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

8 bước cắt giảm chi phíđiện năng cho Trung tâm dữ liệu

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 megaw att giờ (mỗi megaw att 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

8 bước cắt giảm chi phíđiện năng cho Trung tâm dữ liệu

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 hành và bảo trì hệ thống. 

2. Hệ thống máy móc

Các thiết bị sử dụng nguồn điện một cách thiếu hiệuquả như hệ thống UPS, máy biến áp, thiết bị chuyểnmạch và dây đấu nối cũng là nguy ên nhân làm tăngchi phí điện năng. Chúng ta đã biết, hiệu suất các thiết bị chủ động sẽ giảm mạnh khi hoạt động dưới dạngdự phòng hoặc ở công suất thấp so với thiết kế banđầu (đối với động cơ, tình trạng này được gọi là chạynon tải). Ngoài ra, nhiệt lượng từ các thiết bị chủ độngcũng cần được loại bỏ ra khỏi hạ tầng, làm tăng chiphí 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.

8 bước cắt giảm chi phí điện năng cho Trung tâm dữ liệu 2

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 cóthể giảm điện năng tiêu thụ một cách nhanh chóng thôngqua thiết kế hạ tầng và triển khai hệ thống CNTT mộtcách hợp lý.Có những bước cơ bản để cải thiện hiệu quả sử dụngđiện năng nhưng thường bị các nhà quản lý TTDL bỏqua. Bước đầu tiên là rà soát kỹ lưỡng và đánh giá hạtầng TTDL để hiểu rõ những yếu tố tiêu thụ điện năng.Quy trình này cho phép nhà quản lý TTDL nhận ranhững vấn đề đang tồn tại và phân bổ chính xác mứcngân sách cần thiết để khắc phục.Từ đó, các nhà quản lý TTDL có thể lựa chọn triểnkhai nhiều phương pháp hiệu quả về chi phí, tối ưu hóađiện 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 phươngpháp đơn giản và rẻ tiền nhất để tiết kiệm điện. T uy nhiên,nhà quản lý thường thất bại trong việc phân biệt đâu làthiết bị không cần thiết cho hệ thống mà vẫn đang hoạtđộng, 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 hoạtđộng hiệu quả hơn 10 % so với UPS thông thường. Sửdụng hệ thống UPS hiệu suất cao có thể cắt giảm đến65 % công suất hao phí nhờ hạn chế được nhiệt lượngsinh ra trong quá trình hoạt động. Do đó, nhà quản lýTTDL nên đầu tư hệ thống UPS hiệu suất cao để giảmchi phí hoạt động, đồng thời đảm bảo độ ổn định choTTDL 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 sửdụng điện, tản nhiệt và công suất tủ rack. Nhờ khảnăng giám sát thiết bị và lượng điện năng tiêu thụ,DCIM có thể xác định và thông báo về tiềm năng khaithác và sử dụng điện hiệu quả hơn mức hiện tại. Vídụ: DCIM giúp nhà quản lý loại bỏ những máy chủhiếm khi sử dụng, vừa tốn điện mà không hiệu quả.Sử dụng UPS hiệu suất caoTheo nghiên cứu của Lawrence Berkley National Labs,ở mức 30 % tải, hệ thống UPS hiệu suất cao sẽ hoạtđộng hiệu quả hơn 10 % so với UPS thông thường. Sửdụng hệ thống UPS hiệu suất cao có thể cắt giảm đến65 % công suất hao phí nhờ hạn chế được nhiệt lượngsinh ra trong quá trình hoạt động. Do đó, nhà quản lýTTDL nên đầu tư hệ thống UPS hiệu suất cao để giảmchi phí hoạt động, đồng thời đảm bảo độ ổn định choTTDL nhờ áp dụng những công nghệ tiên tiến hiện nay.

4 . Giảm nhu cầu sử dụng thiết bị chủ động

Việc khai thác kém hệ thống serv er là một trongnhững nguyên nhân hao phí lớn nhất trong hầu hếtcác TTDL. Chuyển hướng sang môi trường ảo hóa,dựa vào ảo hóa các serv er hoặc di chuyển nhiềuhệ thống và ứng dụng lên dịch vụ đám mây, hoặcthuê lại hạ tầng từ các nhà cung cấp giúp hệ thốnghoạt động ổn định và giảm toàn bộ điện năng tiêuthụ của các thiết bị CNTT .

5. Sử dụng tự động hóa

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

6. Áp dụng phân tích và dự báo

Việc triển khai các giải pháp phân tích giúp ngườidùng phát hiện những thay đổi khó nhận biết trongquá trình thiết bị hoạt động và những thay đổi nàylại thường là dấu hiệu cảnh báo lỗi xảy ra. Điều nàycho phép nhà vận hành và đội ngũ bảo trì xác địnhsớm vấn đề của thiết bị trước khi tình hình tồi tệhơn. Những giải pháp phân tích chuy ên sâu còn giúpxác định thường xuyên những vấn đề theo ngày,tuần, tháng trước khi sự cố thực sự xảy ra, cho phépnhà vận hành có thời gian lập kế hoạch sửa chữa vànhờ đó, giảm chi phí bảo dưỡng cũng như thời gianchết của hệ thống.

7. Xem xét giải ph áp mô-đun,container

Mô-đun, container là giải pháp có chi phí đầu tư vàvận hành thấp, giúp tiết kiệm nhân lực và khônggian TTDL. Thêm vào đó, giải pháp này còn chophép cải thiện hiệu suất hoạt động nhờ tính năng mởrộng công suất khi cần, tăng tính linh hoạt cho hệthống. Giải pháp mô-đun được đóng gói, vận chuyểnvà cài đặt như một container – nhà quản lý chỉ việckết nối vào không gian sẵn có để hoạt động và nângcao hiệu quả nhanh chóng cho các TTDL.

8. Dịch vụ đánh giá đơ n vị c ungứng điện năng

Dịch vụ đánh giá đơn vị cung ứng điện đang ngàycàng được nhiều nhà vận hành TTDL sử dụng, vớiưu điểm giảm chi phí điện hiệu quả và đem lại lợi íchngay lập tức. Dù ý tưởng chọn nhà cung ứng điện cóvẻ không phức tạp, nhưng điều này còn phụ thuộctình hình thực tế của mỗi thị trường và vùng lãnh thổ.Vì thế, để có được hợp đồng cung ứng điện tốt nhấtthường rất khó và tốn nhiều thời gian. Nhà quản lýTTDL có thể đơn giản hóa quy trình này bằng cách sửdụng dịch vụ đánh giá đơn vị cung ứng điện, ký kếtvới một đối tác nhiều kinh nghiệm trong v ai trò tưvấn để dễ đàm phán hợp đồng và triển khai kế hoạchphù hợp nhất với nhu cầu TTDL hiện có.

Kết luận

8 bước cắt giảm chi phí điện năng cho Trung tâm dữ liệu 1

Dựa trên điều kiện cụ thể của từng TTDL mà nhàquản lý có thể cân nhắc, lựa chọn bước triển khaiphù hợp với cơ sở hạ tầng hiện có. V iệc triển khaimột vài hoặc toàn bộ các bước tr ên không chỉ giúpgiảm chi phí vận hành và điện năng mà còn cải thiệnhiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

Dịch bởi Trương Hoàng Quí-Tầm nhìn mạng

Nguồn: Data Center Journal

Leave a Reply

Your email address will not be published.