در دنیای فناوری اطلاعات، بهینه‌سازی مصرف انرژی یکی از موضوعات کلیدی در مدیریت زیرساخت‌های دیتاسنترها محسوب می‌شود. با رشد روزافزون حجم داده‌ها و افزایش نیاز به سرورهایی با قابلیت انجام پردازش‌های پیچیده، مصرف انرژی سرورها به یکی از چالش‌های اصلی سازمان‌ها تبدیل شده است. این چالش نه‌تنها از نظر اقتصادی، بلکه از منظر دارا بودن یک ارتباط پایدار، مورد توجه قرار می گیرد.
نت پرداز با درک اهمیت بهینه‌سازی مصرف انرژی در زیرساخت‌های IT، اقدام به ارائه سرورهایی کرده است که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، مصرف انرژی را کاهش داده و بهره‌وری را افزایش می‌دهند. این سرورها علاوه بر کاهش هزینه‌های عملیاتی، به کاهش اثرات زیست‌محیطی نیز کمک می‌کنند که در این صورت می تواند متناسب با نیاز سازمان ها مورد استفاده قرار گیرند.
شرکت HPE راهکارهای متعددی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در سرورهای خود ارائه داده است. این شرکت نیاز سرورها به قابلیتی که بواسطه آن بتوان مصرف انرژی را متناسب با بار کاری تنظیم کرد را شناسایی کرده و سیستم مدیریت هوشمند توان و همچنین راهکارهایی چون HPE Integrated Lights-Out (iLO) را توسعه بخشیده است که در ادامه توضیحات آن خواهد آمد.
فهرست مطالب
در مراکز داده ها که سرورها ساعت‌ها بدون توقف کار می‌کنند، افت مصرف انرژی جزو معضلاتی ست که یک شرکت با آن روبرو می شود. اما چه چیزهایی باعث می‌شود که مصرف انرژی کمتر شود؟ این کاهش از ترکیب چندین عامل مختلف به دست می‌آید که هم به سخت‌افزار مربوط می‌شود و هم به نحوه مدیریت منابع.
یکی از مهم‌ترین دلایل کاهش مصرف انرژی، پیشرفت در طراحی سخت‌افزارهاست. شرکت‌ها هر روز در حال بهینه‌سازی پردازنده‌ها، رم‌ها و منابع تغذیه هستند تا بتوانند بیشترین بازدهی را با کمترین مصرف انرژی ارائه دهند. مثلاً پردازنده‌های جدید به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که وقتی پردازش سنگینی انجام نمی‌شود، به‌طور خودکار فرکانس کاری خود را کاهش داده و مصرف انرژی‌شان پایین می‌آید. این یعنی اگر یک سرور در حالت بیکاری باشد، نیازی نیست که مثل زمان پردازش‌های سنگین، برق زیادی مصرف کند.
اما این تنها بخشی از ماجراست. خنک‌سازی هم نقش بزرگی در مصرف انرژی دارد. هرچه یک سرور بیشتر کار کند، گرمای بیشتری تولید می‌کند و هرچه گرما بیشتر باشد، سیستم‌های خنک‌کننده باید سخت‌تر کار کنند، که خودش یک چرخه مصرف انرژی ایجاد می‌کند. به همین دلیل، شرکت‌ها به سمت استفاده از روش‌های خنک‌کنندگی هوشمند رفته‌اند. مثلاً خنک‌کننده‌های مایع به‌جای هوا، می‌توانند گرما را سریع‌تر از بین ببرند و در نتیجه مصرف برق کمتری داشته باشند. علاوه بر این، طراحی بهتر جریان هوا در دیتاسنترها کمک می‌کند که سرورها دمای متعادل‌تری داشته باشند و نیاز به استفاده از خنک‌کننده‌های پرمصرف کاهش پیدا کند.
در کنار موارد بیان شده، نرم‌افزارهای مدیریت انرژی هم تأثیر زیادی دارند. امروزه سرورها مجهز به سیستم‌هایی هستند که می‌توانند مصرف انرژی را لحظه‌به‌لحظه بررسی کنند و بر اساس نیاز، توان مصرفی را تنظیم نمایند. مثلاً اگر یک سرور برای مدت طولانی بدون استفاده بماند، این سیستم‌ها می‌توانند آن را به حالت کم‌مصرف ببرند، بدون اینکه عملکرد کلی شبکه مختل شود.
از جمله دیگر روش ها، روش‌هایی مثل مجازی‌سازی و استفاده بهینه از منابع پردازشی هم نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی دارند. وقتی یک سرور فیزیکی بتواند چندین کار را به‌طور همزمان انجام دهد، نیاز به سخت‌افزارهای اضافی کمتر شده و در نتیجه، مصرف کلی انرژی پایین می‌آید.
در مجموع، افت مصرف انرژی فقط نتیجه یک تغییر خاص نیست، بلکه حاصل ترکیب چندین تکنولوژی و روش مدیریتی است. با پیشرفت‌هایی که در سخت‌افزار، نرم‌افزار و سیستم‌های خنک‌کننده اتفاق افتاده، می‌توان امیدوار بود که مصرف برق در دیتاسنترها و سرورها روزبه‌روز بهینه‌تر شود، بدون اینکه بازدهی کاهش پیدا کند.
HPE با همکاری شرکت Danfoss، سرورهای با خنک‌کننده مایع را توسعه داده است که امکان استفاده از گرمای تولیدشده در فرآیندهای صنعتی یا شبکه‌های گرمایش شهری را فراهم می‌کند. برخلاف خنک‌کننده‌های هوایی که از فن‌ها و جریان هوا برای دفع گرما استفاده می‌کنند، سیستم‌های خنک‌کننده مایع از یک مدار بسته حاوی مایعات مخصوص مانند آب مقطر، مایعات رسانای حرارتی یا حتی نانوسیالات برای جذب و دفع حرارت استفاده می‌کنند. این مایعات در تماس مستقیم با پردازنده‌ها و سایر قطعات گرم سرور قرار گرفته و حرارت را به سرعت از آن‌ها جذب می‌کنند. سپس، این حرارت از طریق رادیاتورها و مبدل‌های حرارتی به بیرون منتقل می‌شود. این سرورها با طراحی ماژولار و انعطاف‌پذیر، در مقایسه با سیستم‌های خنک‌کننده هوا، مصرف انرژی را کاهش داده و بهره‌وری را افزایش می‌دهند. این رویکرد نه‌تنها به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند، بلکه از گرمای تولیدشده به‌عنوان منبعی مفید در سایر فرآیندها استفاده می‌کند.
HPE Integrated Lights-Out) iLO) یک سیستم مدیریت از راه دور است که امکاناتی مانند مدیریت هوشمند توان، نظارت بر مصرف انرژی در زمان واقعی و حفاظت پیشرفته را فراهم می‌کند. این سیستم با استفاده از یک چیپ سخت‌افزاری مستقل، حتی زمانی که سرور خاموش است، فعال می‌ماند و دسترسی کاملی به تنظیمات سیستم ارائه می‌دهد. یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های iLO مدیریت مصرف انرژی است. این فناوری با ویژگی Dynamic Power Capping می‌تواند میزان نیازهای پردازشی تنظیم کند، بدین صورت که توان مصرفی را بر اساس نیاز کنترل می کند. یعنی اگر سرور در لحظه نیازی به استفاده حداکثری توان خود را نداشته باشد، مصرف برق کاهش می‌یابد. همچنینPower Regulator به سرورها این امکان را می‌دهد که به‌صورت خودکار میزان برق مصرفی را مدیریت کنند و عملکرد پردازنده را بر اساس نیاز بهینه سازند. با استفاده ازHPE iLO ، مدیران مراکز داده می‌توانند به‌صورت لحظه‌ای مصرف انرژی را پایش کرده و تنظیمات لازم را برای بهینه‌سازی مصرف انجام دهند.
یکی از چالش‌های اصلی در سرورها، جلوگیری از هدررفت انرژی هنگام تأمین برق قطعات مختلف است. منابع تغذیه با راندمان بالا در سرورهای HPE این مشکل را با تنظیم هوشمند میزان مصرف انرژی بر اساس نیاز پردازشی حل می‌کنند. این منابع، مانند HPE Flex Slot Platinum و Titanium Hot-Plug Low Halogen Power Supply، می‌توانند تا ۹۶٪ بازدهی داشته باشند، یعنی تقریباً تمام انرژی دریافتی را بدون اتلاف به اجزای سرور منتقل کنند.
این منابع تغذیه به شکلی طراحی شده‌اند که با نوسانات بار کاری سازگار باشند. وقتی سرور تحت فشار پردازشی بالاست، میزان توان مصرفی را افزایش می‌دهند و در زمان‌های کم‌کاری، مصرف را کاهش می‌دهند تا از برق اضافی استفاده نشود. علاوه بر این، آن‌ها دارای حفاظت پیشرفته در برابر نوسانات ولتاژ و جریان هستند، به این معنا که از آسیب دیدن قطعات سرور در برابر اضافه ولتاژ یا اتصال کوتاه جلوگیری می‌کنند. این ویژگی‌ها نه‌تنها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند، بلکه باعث افزایش طول عمر سرورها و کاهش هزینه‌های نگهداری آن‌ها نیز می‌شوند.
در سرورهایHPE، طراحی ماژولار و استفاده از خنک‌کننده‌های پیشرفته، دو عامل کلیدی در بهینه‌سازی عملکرد و کاهش مصرف انرژی هستند. طراحی ماژولار به این معناست که سرورها از قطعاتی تشکیل شده‌اند که می‌توان آن‌ها را به‌صورت جداگانه اضافه یا حذف کرد. این ویژگی به کسب‌وکارها امکان می‌دهد بر اساس نیاز خود، منابع سخت‌افزاری را مدیریت کنند و از مصرف غیرضروری انرژی جلوگیری کنند. به‌عنوان مثال، اگر یک سرور به تمام اسلات‌های پردازنده یا حافظه نیاز نداشته باشد، می‌توان برخی از آن‌ها را غیرفعال کرد تا مصرف برق کاهش یابد. از طرف دیگر، خنک‌کننده‌های پیشرفته در سرورهای HPE نقش مهمی در مدیریت دما و کاهش مصرف انرژی مرتبط با تهویه ایفا می‌کنند. این سیستم‌ها شامل فن‌های هوشمند با سرعت متغیر هستند که بسته به میزان گرمای تولیدشده، سرعت چرخش خود را تنظیم می‌کنند. همچنین، برخی از مدل‌های پیشرفته از خنک‌کننده‌های مایع استفاده می‌کنند که در مقایسه با سیستم‌های هوایی، انتقال حرارت را با کارایی بیشتری انجام داده و نیاز به مصرف بیش از حد برق برای تهویه را کاهش می‌دهند. این ترکیب هوشمندانه از طراحی ماژولار و خنک‌سازی پیشرفته، نه‌تنها به کاهش هزینه‌های انرژی کمک می‌کند، بلکه باعث افزایش طول عمر سخت‌افزار و عملکرد پایدار سرورها در طولانی‌مدت نیز می‌شود.
سرورهای HPE از پردازنده‌های پیشرفته‌ای مانند Intel Xeon Scalable و AMD EPYC استفاده می‌کنند که با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند Intel SpeedStep و AMD PowerNow!، مصرف انرژی را در زمان‌های بیکاری کاهش می‌دهند. همچنین، بهینه‌سازی نرم‌افزارها و استفاده از الگوریتم‌های کارآمد می‌تواند به کاهش بار پردازشی و در نتیجه کاهش مصرف انرژی منجر شود.
این فناوری با همکاری Intel توسعه یافته و با استفاده از سه قابلیت اصلی، عملکرد و مصرف انرژی سرورها را بهینه می‌کند:
شرکت ما با شناسایی سرورهای موجود با قابلیت این فناوری پیشرفته، اقدام به ارائه محصول نموده و باید گفته شود که این قابلیت‌در سرورهایHPE ProLiant Gen 10 و نسل‌های بعدی در دسترس هستند.
برخی از سرورهای HPE که با تمرکز بر بهینه‌سازی مصرف انرژی طراحی شده‌اند عبارتند از:
