전향산업연구원에 따르면 지난 10 년간 중국 데이터 센터의 전체 전력 사용량은 매년 10% 이상 증가했으며, 2020 년에는 2000 억 킬로와트시를 넘어 사회 전체의 전력 사용량의 2.7 1% 를 차지했다. 2065,438+04 ~ 2020 년에는 데이터 센터 전력 사용량이 매년 증가하고 있습니다. 데이터 센터의 전력 공급 구조에서 화력은 70% 이상을 차지하여 비교적 많은 양의 온실가스 등 오염물을 생산할 수 있다.

PUE 는 데이터 센터의 에너지 효율을 측정하는 중요한 지표입니다. PUE 가 1 에 가까울수록 데이터 센터의 전력 효율성이 높아집니다. 20 19 년 말 현재 전국 초대형 데이터 센터 평균 PUE 는 1.46, 대형 데이터 센터 평균 1.55 입니다. 이것은 "국가 통합 대형 데이터 센터 협업 혁신 시스템 구축 가속화 지침" 과 관련이 있습니까? 1.3 이하보다 갈 길이 멀다.

보이는, 제한? 전기대 숫자? 중심 업종에 따르면 영향이 매우 크다. 탄소중립 추세에 순응하고 탄소 배출을 점진적으로 줄이는 것은 데이터 센터의 절박한 변화이다.

데이터 센터는 어떻게 에너지 효율을 높이고 탄소 배출을 줄일 수 있습니까? 메인스트림 데이터 센터의 탄소 감축 조치는 IT 인프라와 비 IT 인프라로 나눌 수 있습니다.

비 IT 인프라의 경우 데이터 센터를 친환경 청정 에너지 근처에 배치하고, 가능한 한 재생 에너지를 사용하고, 팬 냉각 대신 수냉 기술을 사용하고, 데이터 센터의 여열을 회수하는 것이 일반적입니다. 가장 효과적인 것은 데이터 센터 또는 회사 운영 범위 내에서 100% 의 재생 에너지를 사용하는 것이지만, 애플이 회사 운영 범위 내 100% 의 재생 에너지 활용도를 달성하는 데 5 년이 걸렸다는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다.

IT 인프라에서 기업은 분산 및 가상화 기술을 통해 "좀비" 서버를 연결하여 IT 장비의 유휴 상태를 최소화하는 여러 가지 조치를 즉시 취할 수 있습니다. 서버 및 스토리지 가상화 및 풀 가상화를 통해 하드웨어 활용도를 크게 향상시킵니다. 칩의 적응형 전원 관리 기능과 결합된 에너지 효율적인 칩 제품을 사용하여 칩 전력 소비량을 효과적으로 관리하는 등

그 중 가상화 및 하이퍼 컨버전스 인프라 (HCI)? 데이터 센터의 에너지 효율 향상을 이끌 것으로 예상됩니다. 가상화는 이미 매우 보편화되고 있으며, 초융합 인프라는 최근 몇 년 동안 점차 주류가 되고 있다. 통합 및 통합 IT 인프라인 하이퍼 컨버전스에는 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 및 관리 도구와 같은 데이터 센터의 공통 요소가 포함되어 있습니다. 소프트웨어 중심의 초융합은 기존 아키텍처의 전용 하드웨어 대신 x86 또는 ARM 아키텍처의 하드웨어를 결합하여 기존 아키텍처의 복잡하고 확장이 어려운 문제를 해결합니다.

초고컨버전스는 기존 아키텍처에 비해 아키텍처를 3 계층에서 2 계층으로 줄임으로써 기계실 공간을 크게 절약할 수 있을 뿐 아니라 컴퓨팅 리소스를 더욱 통합하여 기계실 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 초컨버전스 아키텍처는 기존의 물리적 환경과 기존 가상 환경을 대체하는 자체 컴퓨팅 가상화 및 분산 스토리지를 갖추고 있어 데이터 센터의 탄소 감소에 상당한 영향을 미칩니다.

일반 시나리오의 비교 계산을 통해 기존 물리적 환경에서 기존 가상 환경에 이르기까지 가상화 계층만 20 ~ 80% 의 에너지 절감 효과를 제공합니다. 기존 가상 환경에서 초융합 아키텍처로 전환함으로써 분산 스토리지를 컴퓨팅에 통합함으로써 최대 3 1% 의 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 다음은 컴퓨팅 상세 정보입니다 (다음은 이론적인 값이며 물리적 서버의 에너지 소비량은 부하에 따라 다를 수 있으며 스위치 등에 관계없이 서버마다 다르게 작동할 수 있음).

컴퓨팅 가상화: 20 ~ 80% 에너지 절약, 가상화 수준이 높을수록 에너지 절약. 컴퓨팅 가상화는 IT 인프라 수준에서 에너지 효율성을 높이는 열쇠입니다. 물리적 아키텍처에서 가상화까지 IT 인프라를 포괄하고, 물리적 서버 수를 줄이고, IT 리소스 활용도를 높이고, 데이터 센터에서 더 적은 인프라로 더 많은 워크로드를 실행할 수 있도록 합니다. IDC 보고서에 따르면 데이터 센터의 컴퓨팅, 스토리지 및 네트워크 계층 가상화 수준이 높을수록 탄소 영향은 줄어듭니다.

4 대의 물리적 서버 구성 1 개 스토리지 시스템의 경우 가상화를 통해 기존 물리적 시스템을 교체하면 가상 시스템 배포 밀도에 따라 에너지 소비량을 약 20 ~ 80% 절감할 수 있습니다.

전통적인 물리적 환경과 전통적인 가상 환경

물리적 서버 4 대와 스토리지 시스템 1 개를 예로 들어 보겠습니다

그림과 같이 이 시나리오에서 두 아키텍처의 가장 큰 차이점은 컴퓨팅 리소스의 사용률이 다르다는 것입니다. 즉, 동일한 하드웨어 조건에서 컴퓨팅 리소스 사용률이 높을수록 에너지 절약 이점이 커집니다. 가상화 아키텍처는 CPU 리소스의 높은 활용을 통해 컴퓨팅 코어당 평균 에너지 소비량을 약 74% 절감할 수 있습니다 (이 시나리오의 사전 설정된 CPU 과잉 비율은 1: 4 로, 보통 중등도 컴퓨팅 요구에 사용됨).

실제 사용 시나리오에서는 가상 시스템 배포 밀도에 따라 에너지 절약 효과가 달라집니다.

고밀도 가상 시스템 시나리오 (1: 20, 1 물리적 서버 20 대 지원) 에서 서버 (가상 시스템) 당 평균 에너지 소비량은 32 1 W/Hr, 80%;

저밀도 가상 시스템 시나리오 (1: 5, 1 물리적 서버가 5 대의 가상 시스템을 지원) 에서 서버 (가상 시스템) 당 평균 에너지 소비량은 1284 W/Hr 입니다 20% 입니다.

CPU 비중이 더 높아지면 물리적 환경과 가상 환경 간의 에너지 격차가 더 커질 것입니다.

스토리지 및 컴퓨팅 노드의 통합 배포: 약 365,438+0% 의 에너지를 다시 절약할 수 있습니다. 하이퍼 컨버전스 인프라는 컴퓨팅 및 스토리지 서비스 모듈을 동일한 물리적 서버 (물리적 노드) 에 통합함으로써 기존의 중앙 집중식 스토리지의 필요성을 완전히 없앴으며 가상화를 통한 에너지 소비 절감을 바탕으로 데이터 센터의 에너지 효율을 더욱 높일 수 있습니다.

같은 하드웨어 구성 (물리적 서버 4 대, 1 스토리지 시스템) 을 예로 들면, 하이퍼컨버전스 아키텍처는 기존의 중앙 집중식 스토리지 하드웨어를 제거하여 컴퓨팅 코어당 평균 에너지 소비량을 약 3 1% 줄일 수 있습니다.

기존 가상 환경과 초융합

물리적 서버 4 대와 스토리지 시스템 1 개를 예로 들어 보겠습니다

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위 시나리오의 하드웨어 구성 세트는 물리적 서버 4 대와 스토리지 시스템 1 개입니다. 스토리지 시스템이 변경되지 않고 물리적 서버 수만 늘린다면, 두 아키텍처의 에너지 소비량은 근접하게 됩니다. 그러나 컴퓨팅 리소스 (물리적 서버) 의 증가는 일반적으로 스토리지 리소스 (성능 및 용량) 에 대한 수요도 증가한다는 것을 의미하므로 실제 배포 시나리오를 보면 기존 가상화 아키텍처에서 컴퓨팅 리소스 증가와 스토리지 리소스 증가, 전체 에너지 소비가 융합 아키텍처에 비해 큰 차이가 있습니다.