Giảm tiêu thụ năng lượng tại thiết bị CNTT

Rõ ràng, nhân tố đầu tiên của tiêu thụ năng lượng là việc tập trung năng lượng vào thiết bị CNTT. Tiêu thụ năng lượng trong thiết bị CNTT trực tiếp đóng góp vào chi phí điện năng, đồng thời đóng góp gián tiếp thông qua việc đòi hỏi hoạt động của các thiết bị làm mát và các thiết bị nguồn khác nhau mà cũng tiêu tốn một lượng điện năng đáng kể. Vì thế, cần phải quan tâm tới việc quản lý tiêu thụ nguồn của các thiết bị CNTT.

Các phương thức quản lý tiêu thụ năng lượng cho CNTT trước đây thường rất kém. Chẳng hạn, các nhà cung cấp thiết bị CNTT vẫn chưa cung cấp đủ thông tin cho phép người dùng đưa ra quyết định dựa trên việc sử dụng điện năng. Người dùng thường không hiểu rằng họ có những lựa chọn về CNTT có thể ảnh hưởng tới việc tiêu thụ điện năng. Tuy nhiên, việc này đang được cải thiện và người dùng hiện nay có thể sử dụng cả các biện pháp liên quan đến hoạt động cũng như hoạch định để có thể cắt giảm tiêu thụ điện năng một cách hệ thống.

Việc cắt giảm tiêu thụ điện năng của các hệ thống CNTT bao gồm một số bước tiếp cận:

·          Các biện pháp liên quan đến hoạt động của hệ thống:

-          Dừng các hệ thống

-          Kích hoạt các hệ thống đang hoạt động hiệu quả

-          Chuyển sang các nền tảng hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn.

·          Các biện pháp liên quan đến hoạch định

-          Ảo hóa

-          Tiêu chuẩn hóa

Chúng ta sẽ lần lượt đề cập đến những biện pháp này:

Dừng hệ thống IT

Hầu hết các TTDL đều có những nền tảng công nghệ cũ kỹ tồn tại chỉ nhằm mục đích nghiên cứu hay lưu trữ. Mặt khác, hầu hết các TTDL đều có những máy chủ ứng dụng đang hoạt động nhưng không hề có người sử dụng. Việc lưu trữ các hệ thống này và thiết lập một kế hoạch thải hồi sẽ là một việc làm hữu ích. Trong nhiều trường hợp, các hệ thống có thể được tách ra và ngắt nguồn, thậm chí khi chúng chưa được loại ra về mặt cơ học.

Một cơ hội liên quan xuất hiện khi các nền tảng công nghệ cũ có các ứng dụng có thể hợp nhất vào các máy chủ mới, chủ yếu là giảm tổng lượng máy chủ. Loại hình hợp nhất này không đòi hỏi phải ảo hóa.

Thông thường, giảm tiêu thụ điện năng có thể thực hiện được ở mức 20%. Thậm chí, nếu không gian sàn không được phục hồi, công suất nguồn được khôi phục có thể rất giá trị khi người dùng sử dụng thiết bị CNTT mật độ cao hơn.

Kích hoạt các hệ thống đang hoạt động hiệu quả

Ngày nay, hầu hết các máy chủ đều có tính năng quản trị nguồn, do đó, chúng có khả năng giảm tiêu thụ điện năng nhiều lần so với giảm tải trọng tính toán trên máy. Điều này trong một vài năm trước đây không hề chuẩn xác, khi lượng tiêu thụ điện năng của hầu hết tất cả các thiết bị CNTT là không thay đổi và phụ thuộc vào tải trọng tính toán trên máy. Người sử dụng nên nắm bắt xu hướng thay đổi đó trong CNTT cũng như hiểu tình hình đặc điểm quản trị nguồn đối với hệ thống CNTT của họ. Trong những trường hợp có thể, quản trị nguồn nên được áp dụng cho tất cả các thiết bị với những khả năng như vậy. Lưu ý rằng, nhiều nhà sản xuất thiết bị cung cấp các thiết bị với chế độ mặc định không có tính năng này. Điều này sẽ đòi hỏi phải có các ứng dụng nâng cấp để đảm bảo rằng họ tận dụng tối đa các đặc tính quản trị nguồn. Các đặc tính quản trị nguồn làm giảm tổng khối lượng sử dụng điện năng chứ không làm giảm các yêu cầu về công suất nguồn điện.

Chuyển sang các nền tảng hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn

Việc chuyển sang các nền tảng hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn là một chiến lược khác nhằm giảm bớt lượng tiêu thụ điện năng. Hầu hết các TTDL đều có máy chủ gọi là “máy chủ mật độ thấp” có tuổi thọ khoảng từ 3-5 năm. Thông thường, các máy chủ này tiêu thụ bằng hoặc ít hơn các máy chủ dạng phiến mỏng (blade server) ngày nay, và về mặt định lượng thì thường lớn hơn nhiều so với mỗi máy chủ. Việc chuyển sang sử dụng các blade server hiện đại từ các máy chủ truyền thống theo nguyên tắc sử dụng từng máy chủ một thường không làm giảm tổng khối lượng tiêu thụ điện năng, thậm chí còn tăng. Tuy nhiên, việc di chuyển như vậy sẽ cho phép các máy chủ có khả năng tập trung mật độ cao hơn. Các phiến mỏng không tạo ra nhiều nhiệt hơn các máy chủ dạng 1U tương ứng nhưng chúng tạo nhiệt trong phạm vi nhỏ hơn, điều đó làm gia tăng các vấn đề về loại bỏ nhiệt và tạo ra quan niệm cho rằng các phiến mỏng tạo nhiều nhiệt hơn.

Khi việc triển khai các máy chủ mới được lên kế hoạch, việc sử dụng các máy chủ dạng phiến mỏng chứ không phải các thành phần máy chủ thay thế thông thường sẽ làm giảm 20% việc tiêu thụ điện năng. Điều này là do các máy chủ dạng phiến mỏng thường có bộ phận cung nguồn điện hiệu quả cao hơn và dùng chung một vài chức năng cơ bản chẳng hạn như quạt làm mát. Điều quan trọng là phải hiểu rằng việc lựa chọn cấu trúc blade sẽ làm giảm lượng điện năng tiêu thụ một cách tương đối so với các máy chủ khác có sử dụng thiết bị mới được triển khai, tuy nhiên blade không phải lúc nào cũng tiêu tốn ít điện năng hơn các máy chủ đời cũ.

Điều này cho thấy việc di chuyển sang sử dụng lần lượt từng máy chủ từ công nghệ máy chủ hiện tại không phải lúc nào cũng đem đến một sự giảm đáng kể việc tiêu thụ điện năng. Để xác định khả năng tiết kiệm điện năng bằng việc chuyển sang blade với nguyên tắc sử dụng lần lượt từng máy chủ, lượng điện năng tiêu thụ của máy chủ hiện tại nên được so sánh với khối lượng tiêu thụ điện năng của bất kỳ một blade server nào. Thêm vào đó, hiệu suất của cả hai máy chủ cũng nên được so sánh với nhau để đạt được một mức hiệu suất trên mỗi wat. Ngày nay, các nhà sản xuất thiết bị đầu tiên chẳng hạn như Dell, HP và IBM cũng cung cấp các thiết bị cấu hình cho người sử dụng, các thiết bị này giúp thông báo một cách chính xác lượng tiêu thụ điện năng thực tế cho các cấu hình blade server khác nhau. Nhằm xác định giá trị điện năng tiêu thụ cho các máy chủ cũ, phương thức tin cậy duy nhất là đo lường các máy chủ mẫu sử dụng hệ Wat mét. Bằng việc so sánh các giá trị đo lường được theo cách này, chúng ta có thể ước tính được lượng điện năng tiết kiệm được nhờ việc chuyển đối sử dụng máy chủ trên quy mô lớn. Tuy nhiên, các chiến lược chuyển đổi sau đây thường được coi là các chiến lược hiệu quả nhất:

·          Sử dụng máy chủ 2 chiều hay máy chủ một bộ xử lý hai lõi để thay thế 2 hay nhiều máy chủ cũ.

·          Sử dụng một blade có bộ vi xử lý hiệu điện thế thấp hay trung bình để thay thế một máy chủ cũ.

·          Đối với các máy chủ có các ổ đĩa chuyên dụng, hãy sử dụng các ổ đĩa 2.5” nguồn thấp dùng cho đối tượng doanh nghiệp thay vì các ổ 3.5”.

·          Sử dụng một máy chủ với bộ vi xử lý 2 lõi nhằm thay thế một máy chủ có hai bộ xử lý.

·          Sử dụng một máy chủ hai lõi hai chiều thay cho một máy chủ 4 chiều.

Vấn đề này cho thấy việc chuyển đổi thường không phải là công cụ hiệu quả nhất để giảm lượng điện năng tiêu thụ. Cách chủ yếu mà các công nghệ máy chủ mới có thể giúp giảm lượng điện năng tiêu thụ là khi việc hợp nhất các ứng dụng trên các máy chủ được áp dụng nhằm giảm tổng số máy chủ hay khi các máy chủ được ảo hóa.

Ảo hóa

Việc ảo hóa các máy chủ giúp làm giảm đáng kể các yêu cầu về năng lượng của hệ thống CNTT. Ảo hóa hầu như lúc nào cũng làm giảm một lượng lớn số máy chủ cần thiết để cài đặt. Việc loại bớt một máy chủ là việc làm để tránh lượng điện tiêu thụ theo cơ cấu xấp xỉ 200 - 400W, phụ thuộc vào công nghệ. Vì thế, lượng tiêu thụ điện năng có thể cắt giảm được ở mức xấp xỉ 380 USD một năm đối với mỗi máy chủ được giảm bớt và tổng chi phí sở hữu trong vòng 10 năm tiết kiệm được thông qua việc cắt giảm theo cơ cấu này là xấp xỉ 7.680USD đối với mỗi máy chủ được loại bỏ. Lượng tiết kiệm được này lớn hơn rất nhiều so với chi phí của bản thân một máy chủ. 

(Nguồn: Tạp chí Tin học tài chính)