بحران انرژی مراکز داده: چگونه شبکه‌های با تأخیر کم به صرفه‌جویی در انرژی کمک می‌کنند

جهانی، [تاريخ]در حالی که ترافیک جهانی داده ها افزایش می یابد، مصرف انرژی مراکز داده به عنوان یک چالش عملیاتی و زیست محیطی مهم ظاهر شده است.شبکه های انرژی کارآمداین رویکرد فراتر از بهینه سازی سیستم های خنک کننده است و در عوض هسته زیرساخت های مرکز داده را هدف قرار می دهد: خود شبکه.با استفاده از تکنولوژی های پیشرفته مانندمبدل Mellanoxدر حالی که این پروژه ها در حال توسعه هستند، شرکت ها می توانند صرفه جویی های قابل توجهی در انرژی را بدون به خطر انداختن عملکرد کم تاخیر مورد نیاز برای برنامه های کاربردی مدرن به دست آورند.مرکز اطلاعات سبزقابل دستیابی است.

مطالعات اخیر نشان می دهد که مراکز داده تقریباً 1-2٪ از تقاضای جهانی برق را تشکیل می دهند، این رقم با پذیرش هوش مصنوعی، 5G و IoT به طور نمایی رشد خواهد کرد.شبکه های سنتی، اغلب بر روی سخت افزار منسوخ و پر انرژی ساخته شده است، به طور قابل توجهی به این اثر نقش می گذارد. انتقال داده های ناکارآمد منجر به بار پردازش بیشتر، تولید گرمای بیشتر،و یک اثر زنجیره ای بر نیازهای خنک کننده، ایجاد چرخه مصرف انرژی بیش از حد که هم گران است و هم غیر پایدار.

راه رسیدن بهمرکز اطلاعات سبزاز سخت افزار طراحی شده برای برتری عملکرد در هر وات شروع می شود. سوئیچ های شبکه مدرن، مانند Mellanox (در حال حاضر بخشی از NVIDIA Networking) ،یکپارچه سازی ASIC های پیشرفته و قابلیت های تعریف شده توسط نرم افزار که امکانشبکه های انرژی کارآمدبه عنوان مثال، یکمبدل Mellanoxمی تواند ویژگی هایی مانند:

• مدیریت قدرت سازگاری:تنظیم پویا سطح قدرت بر اساس بار ترافیک در زمان واقعی، کاهش مصرف در ساعات پایین تا 40٪
• چگالي بندر بالا:جمع آوری اتصالات بیشتر در یک دستگاه بهینه شده، کاهش تعداد سوئیچ های فیزیکی، کابل ها و پورت های مورد نیاز، در نتیجه کاهش مصرف انرژی کلی.
• طراحی پیشرفته خنک کننده:معماری های ساخته شده برای جریان هوا و تبعید گرما بهینه، به حداقل رساندن نیاز به سیستم های خنک کننده خارجی انرژی فشرده.

در حالی که سخت افزار کارآمد بسیار مهم است، نقش تاخیر شبکه اغلب در بحث های انرژی نادیده گرفته می شود.شبکه های انرژی کارآمد، به صرفه جویی در انرژی کمک می کند:

• کاهش هزینه های محاسباتی:برنامه ها وظایف را سریعتر به پایان می رسانند و به سرورها اجازه می دهند سریعتر به حالت برق بیکار برگردند. در محاسبات توزیع شده در مقیاس بزرگ (به عنوان مثال آموزش هوش مصنوعی، مدل سازی مالی) ،کاهش میلی ثانیه از زمان تراکنش به صرفه جویی های عظیم در مصرف انرژی منجر می شود.
• امکان تثبیت حجم کار:یک شبکه قابل پیش بینی و با عملکرد بالا امکان مجازی سازی و کانتینر سازی کارآمدتر را فراهم می کند،امکان استفاده بیشتر از سرورهای کمتر و کاهش مستقیم کل مصرف انرژی زیرساخت های محاسباتی.
• بهینه سازی جریان داده:نرم افزار هوشمند در سیستم عامل هایی مانند سوئیچ Mellanox می تواند مسیرهای داده را برای جلوگیری از ازدحام و انتقال مجدد که هر دو وقت و انرژی را تلف می کنند، تنظیم کند.

اتخاذ یک استراتژی شبکه ای با بهره وری انرژی، بازده قابل اندازه گیری را به ارمغان می آورد. مراکز داده می توانند انتظار داشته باشند که بهبود مستقیم در بهره وری از انرژی (PUE) را ببینند،با برخی از پیاده سازی گزارش کاهش 20-30٪ در هزینه های انرژی مرتبط با شبکهاین نه تنها هزینه های عملیاتی (OPEX) را کاهش می دهد بلکه اعتبارات پایداری شرکت را افزایش می دهد و اطمینان از انطباق با مقررات محیط زیست سختگیرانه را تضمین می کند.

همگرایی عملکرد و پایداری دیگر یک هدف آینده نیست بلکه یک ضرورت امروز است.شبکه های انرژی کارآمدزیرساخت یک تصمیم استراتژیک است که به چالش های دوگانه افزایش هزینه ها و مسئولیت زیست محیطی می پردازد.با اولویت بندی فناوری هایی که تاخیر کم و بهره وری بالا را ارائه می دهند، مثلمبدل Mellanoxخانواده، کسب و کار می تواند یک انعطاف پذیر، عملکرد بالا، و واقعامرکز اطلاعات سبزآماده برای خواسته های دهه آینده.