مرکز داده سبز چیست؟

مرکز داده سبز چیست؟
  • 1402/11/21
  • گویا آی تی
  • 0

در سال‌های اخیر با افزایش اهمیت داده‌ها در امور سازمان‌ها و افزایش تقاضا برای ذخیره داده‌ها، بهینه‌سازی مصرف انرژی حاصل از این ذخیره‌سازی نیز اهمیت خاصی یافته است. ناگفته پیداست که نیاز بشر به ذخیره‌سازی داده روز به روز در حال افزایش است و برای کاهش انرژی مصرفی و کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی فناوری‌های مرتبط با آن، چاره‌ای جز ایجاد دیتاسنترهای سبز در جهان وجود ندارد.

امروز در این مقاله می‌خواهیم بدانیم که مرکز داده سبز چیست و مزایای آن کدامند، برای ایجاد آن چه کارهایی باید انجام شود و بزرگ‌ترین مراکز داده سبز معروف در دنیا کدامند؟ برای آشنایی بیشتر با دیتاسنترهای سبز یا Green Data Centerها تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

دیتاسنتر سبز یعنی چه؟

دیتاسنتر یا مرکز داده، یک مکان فیزیکی است که انواع مختلف داده‌ها و اطلاعات در آنجا نگهداری، مدیریت و پردازش می‌شوند. مراکز داده معمولاً شامل سرورها، تجهیزات مخصوص ذخیره‌سازی داده، تجهیزات شبکه و سیستم‌های امنیتی هستند و برای ارائه خدمات مرتبط با داده‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند.

این مراکز با مصرف برق و انرژی فراوان و تولید گرمای زیاد آسیب‌های جبران‌ناپذیری را به محیط‌زیست وارد می‌کنند. مرکز داده سبز یا Green Data Center مرکز داده‌ای است که به‌منظور کاهش آسیب به محیط‌زیست و بهینه‌سازی مصرف انرژی به وجود آمده است. در این مراکز با استفاده از جدیدترین تکنولوژی‌ها بیشترین بازدهی با کمترین اثر مخرب بر روی محیط‌زیست از تجهیزات موجود دریافت می‌شود.

ویژگی‌های دیتاسنتر سبز

دیتاسنتر سبز دارای چند ویژگی اصلی است. این ویژگی‌ها عبارت‌اند از:

  • فضای Data Center در کمترین مساحت ممکن در نظر گرفته شده است.
  • دیتاسنتر سبز از ابتدا در یک فضای سازگار با محیط‌زیست ساخته می‌شود.
  • از حداقل منابع توان برای بهره‌برداری و نگهداری، هم برای زیرساخت محاسباتی اولیه و هم برای پشتیبانی از منابع الکترونیکی، مانند سرمایش، پشتیبان‌گیری و روشنایی استفاده می‌شود.
  • معمولاً با انرژی سبز یا تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی یا باد کار می‌کند.
  • کل زیرساخت با کمترین قدرت و ردپای کربن برپا شده است.
  • با بهره‌گیری از تجهیزات قابل‌بازیافت یا قابل‌استفاده مجدد، تولید زباله‌های الکترونیکی به حداقل می‌رسد.
  • از خودروهای هیبریدی یا الکتریکی در محوطه دیتاسنتر استفاده می‌شود.

رنگ مهم است؟ مزایای مرکز داده‌های سبز

به گزارش انجمن صنفی شبکه‌های ذخیره‌سازی (SNIA)، مصرف انرژی یکی از بزرگ‌ترین هزینه‌های مراکز داده به شمار می‌رود و حتی جزو ۱۰ نگرانی اصلی مدیران آن‌ها محسوب می‌شود.

رویکردهای سبز برای مدیریت انرژی و محیط‌زیست در مراکز داده ممکن است در ابتدا پرهزینه به نظر برسد، اما به‌مرورزمان، این مراکز مزایای متعددی به همراه می‌آورند. برخی از مهم‌ترین این مزایا عبارت‌اند از:

  • کاهش هزینه‌های عملیاتی در بلندمدت: مصرف بهینه انرژی باعث صرفه‌جویی قابل‌توجهی در هزینه‌ها می‌شود.
  • بهینه‌سازی فضا: طراحی هوشمندانه و استفاده از فناوری‌های نوین، نیاز به فضای فیزیکی را کاهش می‌دهد.
  • کاهش انتشار کربن: تولید انرژی پاک‌تر به معنای کاهش چشمگیر ردپای کربنی و احترام به محیط‌زیست است.
  • کاهش مصرف آب: مراکز داده سبز با به‌کارگیری روش‌های نوآورانه، در مصرف آب صرفه‌جویی قابل‌توجهی می‌کنند.
  • کاهش تولید زباله: مدیریت بهینه ضایعات الکترونیکی و استفاده از مواد قابل‌بازیافت، تأثیر مخرب این مراکز بر محیط‌زیست را به حداقل می‌رساند.
  • کاهش مصرف برق: استفاده از زیرساخت‌های بهینه‌شده و منابع انرژی تجدیدپذیر، مصرف برق را به طور چشمگیری کم می‌کند.
  • تأکید بر استفاده از منابع تجدیدپذیر: به‌کارگیری انرژی‌های پاک مانند خورشیدی و بادی، مراکز داده را به سمت پایداری زیست‌محیطی سوق می‌دهد.

بنابراین، با کمی سرمایه‌گذاری اولیه در راستای ایجاد مراکز داده سبز، می‌توان در بلندمدت شاهد کاهش هزینه‌ها، حفظ محیط‌زیست و استفاده بهینه از منابع بود. این همان نگاه مسئولانه‌ای است که آینده‌ای پایدارتر را برای همه رقم می‌زند.

یک دیتاسنتر چطور سبز می‌شود؟

برای این که بتوان یک مرکز داده را به یک دیتاسنتر سبز تبدیل کرد باید کارهای زیر را انجام داد:

استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر

با راه‌اندازی یک منبع انرژی بادی یا مزرعه خورشیدی تفاوت زیادی در مصرف انرژی شما ایجاد می‌شود و مرکز داده شما تبدیل به یک مرکز داده سبز می‌شود.

انتخاب مکان مناسب

راه‌اندازی یک مرکز داده سبز در منطقه‌ای گرم یا دارای سایر شرایط آب‌وهوایی نامناسب کار معقولی نیست. در مقابل انتخاب مکانی با دمای خنک، تهویه و رطوبت کم می‌تواند نیاز به استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده کاهش دهد.

کاهش جریان هوای غیرضروری

بهینه‌سازی گردش هوا یکی از راه‌های مؤثر کاهش مصرف انرژی است. استفاده از پنل‌های مسدودکننده، درپوش‌های کف کاذب و هودهای مخصوص، جریان هوای غیرضروری را کاهش می‌دهد و نیاز به خنک‌سازی اضافی را کم می‌کند.

استفاده از تجهیزات و تکنولوژی‌های مرتبط

راهروهای سردوگرم: سرورهای مرکز داده به‌گونه‌ای قرار می‌گیرند که هوای گرم به سمت خروجی‌های سیستم تهویه‌مطبوع پمپ شود و هوای سرد به جایی که برای خنک‌سازی موردنیاز است، پمپ شود.

خنک‌سازی با هوای آزاد: این سیستم‌ها از هوای بیرون برای خنک‌سازی مراکز داده‌ی واقع در مناطق خنک‌تر استفاده می‌کنند.

سرورهای کم‌مصرف: این سرورها نسبت به سرورهای سنتی مصرف انرژی پایین‌تری دارند. ممکن است تهیه این سرورها در ابتدا هزینه زیادی در پی داشته باشد؛ اما در گذر زمان، با کاهش مصرف انرژی کلی، توجیه اقتصادی دارد.

مراکز داده‌ی ماژولار: این مراکز داده‌ی قابل‌حمل هستند و می‌توانند به‌سرعت در هر کجا که موردنیاز است، راه‌اندازی شوند. آن‌ها به‌عنوان “مراکز داده در یک جعبه” نیز شناخته می‌شوند.

خنک‌سازی تبخیری: فناوری‌های مختلفی از جمله پدهای تبخیری و سیستم‌های اسپری فشار بالا، گرما را از طریق تبخیر آب کاهش می‌دهند.

بازیافت و استفاده مجدد گرما: گرمای ناشی از مصرف انرژی در مرکز داده برای گرم‌کردن سایر تأسیسات استفاده می‌شود.

مرطوب‌سازی اولتراسونیک: از امواج اولتراسونیک کم‌مصرف برای ایجاد رطوبت موردنیاز برای کار برخی از دستگاه‌ها در مرکز داده استفاده می‌شود.

فعال‌کردن حالت ECO در UPS

سیستم‌های تغذیه‌ی بدون وقفه (UPS) مقدار قابل‌توجهی انرژی را هدر می‌دهند، اما حالت ECO با هدایت مستقیم برق ورودی می‌تواند این هدررفت را تا ۲-۳٪ کاهش دهد.

استفاده از مجازی‌سازی سرور

مجازی‌سازی سرور با تقسیم یک سرور فیزیکی به چندین ماشین مجازی، نیاز به سرورهای فیزیکی را کاهش می‌دهد و در نتیجه مصرف انرژی را کم می‌کند.

معیارهای سنجش مراکز داده‌ی سبز: به‌سوی دنیایی پاک‌تر

در راستای اندازه‌گیری مصرف انرژی و پایداری در مراکز داده، دو معیار کلیدی برای نظارت و تأیید استفاده‌ی بهینه از انرژی و سازگاری با محیط‌زیست در دیتاسنترهای سبز مورداستفاده قرار می‌گیرند:

بازده مصرف انرژی (PUE)

این معیار که در سال ۱۹۹۷ تعریف شد، میزان مصرف انرژی یک مرکز داده را اندازه‌گیری می‌کند. PUE نسبت توان ورودی به مرکز داده به توان مصرفی تجهیزات داخل آن است. هدف این است که این نسبت تاحدامکان به عدد یک نزدیک شود که نشان‌دهنده‌ی استفاده‌ی مؤثر از انرژی است.

بازده مصرف کربن (CUE)

این معیار توسط کنسرسیوم “گرید سبز”، بخشی از شورای صنعت فناوری اطلاعات، توسعه‌یافته است. CUE به تأیید دستیابی به اهداف پایداری در یک مرکز داده کمک می‌کند. CUE نسبت انتشار دی‌اکسیدکربن تولید شده توسط مرکز داده به مصرف انرژی تجهیزات است. هدف دستیابی به کمترین مقدار ممکن است که نشان می‌دهد مرکز داده به طور مؤثری انتشار دی‌اکسیدکربن و ردپای کربنی خود را کنترل می‌کند.

برای اعتبارسنجی اینکه یک ساختمان یا دستگاه فناوری اطلاعات از لحاظ انرژی و محیط‌زیست کارآمد است، دو گواهینامه وجود دارد:

رهبری در طراحی انرژی و محیط‌زیست (LEED)

این گواهینامه توسط شورای ساختمان سبز ایالات متحده ایجاد شده است. گواهینامه‌ی LEED برای یک ساختمان به این معنی است که مجموعه‌ای دقیق از معیارهای کاهش مصرف انرژی و سازگاری با محیط‌زیست را برآورده کرده است.

گواهینامه Energy Star

این نشان توسط آژانس حفاظت از محیط‌زیست آمریکا و وزارت انرژی ایالات متحده تعریف شده است و گواهی بر کارآمد بودن انرژی یک محصول است. استفاده از محصولات دارای گواهی Energy Star از سال ۱۹۹۲ تاکنون بیش از ۵ تریلیون کیلووات‌ساعت برق برای کاربران خانگی و تجاری صرفه‌جویی کرده است.

آشنایی با مرکز داده‌های سبز جهان

در این قسمت شما را با تعدادی از مراکز داده سبز دنیا آشنا خواهیم کرد.

مرکز داده سبز Google Cloud

Google Cloud نمونه بارز یک شرکت سبز در جهان است. این شرکت در سال ۲۰۰۷ کربن را خنثی کرد و بعد از آن تمام انرژی مصرفی خود را تبدیل به انرژی‌های تجدیدپذیر نمود. هدف آینده گوگل کلود حذف ردپای کربن و استفاده از انرژی ۲۴ ساعته بدون کربن در تمام مراکز داده جهانی تا سال ۲۰۳۰ است.

Google برای بهینه‌کردن مراکز داده خود از فناوری جالبی مانند اکونومایزرهای خنک‌کننده و خنک‌کننده رایگان با هوای سرد استفاده می‌کند. این شرکت همچنین جریان هوا را به‌صورت بهینه مصرف می‌کند و تجهیزات فناوری اطلاعات خود را در دماهای گرم‌تر برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی در خنک‌سازی استفاده می‌کند. در نتیجه، مراکز داده آن ۵۰ درصد انرژی کمتری نسبت به مراکز معمولی مصرف می‌کنند. گوگل یک نمونه عالی در پایداری و نوآوری در فناوری برای سایرین است.

مرکز داده سبز Digital Realty

Digital Realty، یک شرکت مرکز داده است که به دلیل تلاش‌های خود در زمینه بهره‌وری انرژی، جایزه بهترین شرکت پایدار سال به نام EPA Energy Star 2021 را دریافت کرد. این اولین مرکز داده در سراسر جهان است که به ظرفیت پایدار ۱ گیگاواتی دست یافته است و همچنین دارای ۶۴ درصد پوشش انرژی تجدیدپذیر است که تنها در یک سال ۱۴ درصد افزایش یافته است.

در سال ۲۰۲۱، Digital Realty با افزودن ۱۱۸ مگاوات انرژی خورشیدی و بادی به شبکه انرژی خود پیشرفت چشمگیری داشت. همچنین دو اوراق قرضه سبز منتشر کرد که ارزش کل اوراق قرضه سبز خود را از سال ۲۰۱۵ به ۶ میلیارد دلار رساند.

مرکز داده سبز Schneider Electric

شرکت مرکز داده اشنایدر الکتریک در سال ۲۰۲۱، توسط Guidehouse Insights به عنوان پایدارترین شرکت جهان و برترین ارائه‌دهنده راه حل بازار PPA برای سال ۲۰۲۲ معرفی شد.

اشنایدر روی انرژی سبز تمرکز دارد. او قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ به ۵۰ میلیون نفر برق سبز ارائه دهد و یک دوره فناوری‌های تولید برق جایگزین را ارائه دهد.

مرکز داده سبز Ark Data Centres

Ark Data Centers یک شرکت مرکز داده بسیار کارآمد در بریتانیا است. این شرکت در تلاش است که اثرات زیست‌محیطی خود را به حداقل برساند و یک سیاست مدیریت زیست‌محیطی را به طور کامل در عملیات خود اتخاذ کرده است. این شرکت به توافق سبز اروپا متعهد است و هدفش دستیابی به کاهش حداکثری گازهای گلخانه‌ای است.

مرکز داده سبز Equinix

Equinix نیز یک شرکت پیشرو در بهره‌وری مرکز داده است و انرژی سبز در اولویت آن قرار دارد. این شرکت از انرژی ۱۰۰٪ پاک و تجدیدپذیر استفاده می‌کند و استانداردهای بازده انرژی را در تمام سایت‌های خود حفظ می‌کند. هدف Equinix گواهینامه‌های نقره‌ای LEED (یا معادل آن) برای تمام ساخت‌های جدید در پلتفرم جهانی خود است.

Equinix بیش از ۱۲۹ میلیون دلار در ارتقاء بهره‌وری انرژی برای مراکز داده خود سرمایه‌گذاری کرده است تا متعهد بمانند.

آیا در ایران دیتاسنتر سبز داریم؟

برخی از شرکت‌های ایرانی در راستای هدف ایجاد دیتاسنتر سبز اقداماتی انجام داده‌اند؛ اما متأسفانه هنوز این اقدامات به طور کامل همسو با استانداردهای جهانی نیست. در واقع اجرای چند مرحله ابتدایی و ایجاد دیتاسنتر در یک فضای سبز به‌تنهایی بیانگر یک تعریف صحیح از دیتاسنتر سبز نیست. برای این کار باید اقداماتی نظیر کاهش حجم فضای ساختمان دیتاسنتر، ایجاد محوطه پایدار، مقاوم‌سازی در برابر نوسانات و ارتعاشات زمین، نصب مبدل‌های کاتالیزوری و استفاده از فناوری‌هایی مانند پمپ‌های حرارتی، خنک‌کننده‌ها و سیستم‌های تمام الکتریکی حتی در حمل‌ونقل صورت بگیرد که این امور هنوز به‌صورت کامل در ایران به مرحله اجرا نرسیده است.

جمع‌بندی

در این مقاله در پاسخ به این که “مرکز داده سبز چیست؟” توضیحاتی را ارائه دادیم. یک دیتاسنتر سبز مرکز داده‌ای است که در آن از حداقل انرژی و کم‌ترین اثرات زیست‌محیطی برای نگهداری و پردازش داده‌های سازمان‌ها استفاده می‌شود. برای ایجاد یک مرکز داده سبز لازم است که تخریب محیط‌زیست به کمترین حد ممکن برسد و به همین دلیل اقداماتی در جهت کاهش فضای مرکز داده، کاهش انرژی برق و جایگزینی آن با منابع انرژی طبیعی مانند باد و خورشید و استفاده از خنک‌کننده‌های کم‌مصرف برای به‌حداقل‌رساندن گرما و… صورت می‌گیرد.

در پایان امیدواریم مطالب مطرح‌شده برای شما خوانندگان عزیز مفید واقع شود و اگر نظر و یا پیشنهادی در این زمینه دارید، لطفاً در قسمت دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید.

دیدگاه خود را وارد کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *