Yeşil Veri Merkezlerinde Enerji Verimliliği Önerileri:

1-- Enerji ve çevre açısından bakıldığında, Bilgi ve İletişim Teknolojileri (BİT) toplam küresel CO2 salınımının %2’sini ve küresel enerji tüketimi %3’ünü  oluşturmaktadır

1.1-- Soğutma için tüketilen enerji bir veri merkezinde tüketilen toplam enerjinin yaklaşık %30’unu  oluşturmaktadır

2—Yeşil Çözümler

 2.1—Yeşil Metrikler:Güç kullanımı verimliliği (PUE) en sık kullanılan metrik olup, bilgisayar ekipmanları (sunucular, ağ donanımları vb.) tarafından tüketilen enerjinin tesisin toplam enerji kullanımına oranına dayanmaktadır.

2.1.1--İdeal durum PUE değerinin 1.0 olmasıdır. Yani veri merkezinde kullanılan tüm enerjinin hesaplama için kullanılmasıdır. Son yıllarda Google gibi bazı şirketler 1.13 gibi düşük PUE düzeyleri elde etmişlerdir [4]. Ancak, günümüzde çoğu veri merkezi, yeşil veri merkezi standartlarını karşılamaktan oldukça uzaktır.

2.2--Yeşil Bilişim:Bugünün veri merkezleri talebin en yoğun olduğu durumları karşılamak için tasarlanmıştır. Bilgisayar sunucularının enerji tüketimi, veri merkezinin enerji tüketiminin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Ancak, sunucuların zamanın ortalama %30’unda yoğun olduğu bilinmektedir.

2.2.1--Bir bilgisayar sunucusunun güç tüketimi CPU kullanımı ile orantılıdır. Bir boş sunucu, bellek, disk ve I/O kaynaklarını açık tutmak için, zirve enerji tüketiminin yaklaşık üçte ikisi tüketir. Kalan üçte bir ise CPU kullanımı ile doğru orantılı olarak artar. Ancak sunucular, anlık yoğun yüke cevap verebilmek için boşta ya da çalışır durumdadırlar. Sunucuları boşta ya da açık bırakmak aşırı enerji israfına neden olmaktadır

2.2.2-- bilgisayar sunucularında enerji tüketimini azaltmak için iki temel yaklaşım vardır: dinamik gerilim frekans ölçekleme (DVFS) ve dinamik güç yönetimi (DPM) . DVFS yöntemi, yüke göre CPU’nun enerji tüketimini ayarlar. Bu yöntem, V işletme gerilim seviyesi, f işletim frekansı iken çipin enerji tüketiminin V2 · f ile orantılı azalmasına dayanır. DVFS yöntemi ile sadece, işlemcilerin enerji kullanımını en-iyilemek amaçlanmıştır.

2.2.2.1--Sunuculardaki CPU dışındaki tüm bileşenler, değişmeden,  her zamanki gibi enerji harcamaya devam eder. Buna karşılık, DPM düzeni ile, bilgisayar sunucularının tüm bileşenlerini kapatarak daha fazla enerji tasarrufu yapar. Örneğin, boşta sunucuları kapatarak enerji tasarrufu yapabilirsiniz.

2.2.2.2--Ancak kapalı bir sunucuyu tekrar açıp çalışır hale getirmek önemli bir kurulum maliyeti doğurur. Bir sunucuyu tekrar açmak hem zaman alan, hem de  ekstra enerji harcayan bir işlemdir. Başka bir seçenek de boşta olan sunucuları uyku moduna sokmaktır. Uyku modundan bir sunucuyu çalışır hale getirmenin kurulum maliyeti, kapalı bir sunucuyu çalışır hale getirmenin kurulum maliyetinden daha düşüktür.

2.3--Yeşil Veri Merkezi Ağları:Veri merkezlerinde enerji tüketiminin ikinci büyük kaynağı ağ altyapısıdır. Veri toplam enerji tüketimi yaklaşık % 30’unu oluşturmaktadır. Ağ altyapısı, bağlardan ve açkılardan oluşmaktadır. Deneysel çalışmalar bir bağın enerji tüketiminin onun kullanımı ile doğrudan orantılı olmadığını göstermektedir.

2.3.1--Bağın enerji tüketimi kullanım oranından çok kapasitesine bağlıdır. Bir açkının enerji tüketimi ise bulundurduğu kapı ve hat kartları sayısına bağlıdır. Daha enerji verimli tasarruflu veri merkezlerine ulaşmak için hem bağların hem açkıların enerji tüketimini ele almak gerekir.

Literatürde uyarlanır bağ oranı ve uyku modları ile ilgili çalışmalar bulunmaktadır.

2.3.2--Uyarlanır bağ oranı kablolu ağlar için oldukça çalışılmış bir konu olup özel olarak veri merkezleri için tasarlanmamıştır. Uyarlanır bağ oranı yöntemleri trafik gereksinimlerine göre, dinamik olarak bağlantıların veri hızını ayarlar.

2.3.3--Öte yandan, uyku modu stratejileri, boşta olan bileşenlerin altkümesini,  kapatarak ya da uyku moduna alarak enerji tasarrufu sağlamaktadır. Ancak kalan aktif bileşenlerin, değişen trafik ihtiyaçlarını karşılayabiliyor olması gerekir. Enerji tasarrufu sağlanırken, kalite gereksinimleri karşılanmalı ve hata toleransından ödün verilmemesi gerekmektedir

3—Sonuç olarak:

3.1--Pratikte, veri merkezi tasarımları için, ideal bir enerji orantılılık elde etmek zordur. Bu nedenle, bir yaklaşım olarak, uyku modlarında farklı enerji harcamaları olan, çoklu uyku modaları bulunan, bilgisayar ve ağ aygıtları tasarlamak, iyi bir strateji olabilir

3.2—Veri merkezlerinde ciddi anlamda ısı yalıtımı yapmak ve doğal soğutmalı klima  sistemi uygulamak enerji tasarrufu sağlayacaktır.Isı yalıtımı olarak istanbulda 7 cm taşyünlü yalıtım yapmak-doğal soğutmalı klima cihazı kullanmak yada çatı katlarında tesis edilen veri merkezine bodrum kat-çatı arası kot farkına bağlı oluşan yüksek hızlı soğuk havayı basmak ve veri merkezini soğuttuktan sonra atmosfere atmak.

3.2.1-- çok katlı binalarda bodrum kattan veri merkezine açılan 50x50 cm ölçülerinde menfez(yerden 15 cm yukarıda 60x30 cm menfez) ile odanın havasını emmek ve veri merkezinin çatısındaki 3-4 bacadan(bodrumdan gelen havayı homojen dağıtmak) atmosfere vermek ve de bu bacalara aksiyal pervane takmak(veri merkezindeki belli sıcaklığa ayarlı termostat ile kumanda etmek)

3.3—Ayrıca veri merkezlerinin bulunduğu mahali çinko levha ile kaplayıp bunu toprak hattına bağlarsanız çatıya gelebilecek ektromanyetik dalgadan etkilenmemesini sağlarsınız ayrıca veri merkezinin yönetim bilgisayarlarını açık kaynaklı işletim sistemi-linux ile işletmek virüs kaynaklı etkilere karşı savunma sağlayabilir.

 Kaynak: Yeşil Veri Merkezlerinde Enerji Verimliliği--Derya Çavdar, Fatih Alagöz-Boğaziçi Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, İstanbul