Eficiência Energética em Data Center

comentado por Bruno Domingues em março 11, 2009

Ainda me lembro dos tempos em que se tinha sempre que manter no carro ou no trabalho um bom casaco, mesmo nos dias quentes de Brasília onde raramente a temperatura fica baixo dos 26°C, pois sempre podia acontecer de um grande cliente solicitar um apoio, seja em suporte ou piloto de uma nova tecnologia, e eu ter que passar o dia na “geladeira” do cliente, que era apelido carinhoso para os CPDs. Hoje pelo menos já podemos confortavelmente acessar todas as máquinas do CPD, somente usando ferramenta de gerenciamento, como Terminal Services, SSH, etc… felizmente já não tenho mais que andar com casacos pesados em dias quentes correndo o risco dos vizinhos acharem que fiquei louco, porém os Data Centers continuam bastante frio, mas será que precisa ser assim?

Algumas coisas, e a história estão cheias deles, que no passado era verdade, porém no presente ainda se faz como a anos como que por inércia, sem que ninguém se pergunte se de fato ainda é preciso fazermos a mesma coisa como fazíamos antes. Será que não existe uma forma diferente e melhor para alcançarmos os mesmo objetivos? O motivo deste questionamento tem um embasamento muito pragmático… não é de graça… hoje se gasta no mínimo 37% da energia total de um Data Center em ar-condicionado somente para refrigerá-lo, o que é bastante considerável.

Será que é necessário se gastar tanta energia assim para resfriar o Data Center?

Nos Data Centers mais modernos, incluindo alguns que temos na Intel, apenas alguns cuidados e ajustes no desenho do Data Center já produz excelentes resultados no sentido de reduzir o consumo de energia para resfriar os equipamentos, como por exemplo a separação de corredores “quentes” e corredores “frios” que impedem que o ar quente que sai dos servidores se misturem com o ar frio que vem do ar condicionado, aquecendo desta forma o ar frio antes mesmo deste ter oportunidade resfriar a máquina, e este ciclo vicioso de ineficiência impõe demanda extra para o ar-condicionado e conseqüentemente, mais energia será gasta.

Reparem neste Data Center de máquinas blades que temos aqui na Intel:

Repare que a parte da frente dos gabinetes de blades estão posicionadas de frente para a saída de ar frio do piso, e a traseira dos gabinetes ficam confinadas em um corredor quente, onde o ar é removido por aberturas no teto não deixando que este se misture no mesmo ambiente com o ar frio.

Somente com essa abordagem, conseguimos um aumento na eficiência na refrigeração dos equipamentos na ordem de 75%, pois bem faça as suas contas com base na sua conta de energia do seu Data Center.

Certamente, este foi um prédio construído com a eficiência energética em mente, porém isso não impede de se realizar adaptações no seu Data Center atual, como é o caso destes gabinetes que possuem uma “chaminé” para se aplicar o mesmo conceito:

Outro aspecto que comumente surge quando falamos de eficiência energética em Data Centers é: Quão frio devemos deixar o ambiente dos servidores para evitar desperdiçar energia? Antes de responder diretamente a essa pergunta, é bom entender porque devemos resfriar o servidor: Cada componente do servidor tem seus próprios limites térmicos de operação, por exemplo, os processadores de servidores normalmente podem operar normalmente até 67°C, e para tanto basta acompanhar pelo sensor térmico interno do servidor quando você atinge um limite de segurança, usando por exemplo o Intel® Thermal Analysis Tool, que pode ser estabelecido como 50-55°C, porém o que normalmente nos força a baixar ainda mais a temperatura do Data Center é que os discos internos dos servidores possuem um limite mais estreito de operação, que vai de 5°C até 55°C, e portanto nos força a resfriar ainda mais a máquina afim de evitar termos que deixá-la trabalhando no limite.

Em muitos Data Centers que estão preocupados com a eficiência energética, já é comum utilizar servidores sem discos locais, e iniciar o sistema a partir de uma conexão iSCSI ou Fiber Channel de um storage externo, que ai sim, fica em uma sala cofre bem resfriada, porém há de convir que é muito mais barato se resfriar um sala cofre pequena somente para storage do que todo o Data Center e portanto podemos deixar desta forma a temperatura do Data Center até 7-10°C mais quente do que seria necessário se estivesse usando servidores locais.

Uma outra alternativa, que começa se apresentar interessante neste cenário é o uso de SSDs nos servidores, pois além de consumir 90% a menos de energia que seu equivalente baseado em discos, a temperatura de operação também é superior, de 0°C a 70°C, ou seja, superior até do que o processador, portanto menos energia necessária no ar-condicionado para se resfriar tanto a sala dos servidores.

Bem, essas são algumas idéias para se reduzir o consumo de energia nos Data Centers, e espero que seja útil para aqueles que procuram otimizar seus recursos de TI.

Abraços!

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