2011.09.16

데이터센터의 에너지 효율을 높이는 6가지 방법

Daniel P. Dern | ITWorld
많은 데이터센터들이 유틸리티(Utility) 시설에서 최대의 전력을 끌어 쓰고 있다. 나머지들은 관리 문제에 봉착하고 있다. 새로운 용량을 증설하고 기존의 용량과 시스템을 관리하는데 드는 시간이 바로 그 문제이다. 그리고 서버 가상화와 통합을 통해 얻은 수익은 종종 장비 증설로 써 버리기 일쑤다.
 
더 큰 CPU 사이클과 수 페타바이트(Petabyte)에 달하는 스토리지에 대한 수요는 끊이지 않는다. 이는 예산 문제 및 전력, 냉각, 공간을 위한 비용도 마찬가지이다. IT 업체부터 기업, IT 전문가, 설비 설계자들이 이런 문제에 어떻게 대처하는지 알아보고, 몇몇 다소 비현실적인 생각들에 대해서도 알아보도록 하자.
 
위치, 위치, 위치
데이터센터는 전력을 필요로 한다. 공급되는 양만큼이나 저렴한 가격도 중요하다. 또한 모든 전기와 IT 장비에서는 결국 열이 발생하기 때문에 데이터센터에는 냉각 시설도 필요하다. 일반적으로 냉각에는 더 많은 전력이 필요하다. 
 
데이터센터의 전력 효율성을 측정하는 기준 중의 하나는 전력사용효율성(Power Usage Effectiveness, 이하 PUE)이다. 이는 IT, 냉각, 조명 등에 사용한 총 전력 소모량을 IT 장비가 소모한 전력량으로 나눈 비율이다. PUE는 1.0에 가까울수록 좋은 것이다. 하지만 안타깝게도 PUE 2.0이 일반적인 수치이다.
 
포레스터 리서치의 인프라 및 운영 그룹 부사장 겸 수석 분석가인 리치 피체라는 "사용자는 태평양 북서 연안처럼 전력 요금이 저렴하면서 시원하고 건조한 곳에 있고 싶어한다. 예를 들어 페이스북의 데이터센터는 오레곤주의 프라인빌에 위치하고 있다. 또는 매우 효율적인 증발 냉각(Evaporative Cooling)이 가능한 매우 건조한 지역을 선호한다"고 말했다.
 
애플, 구글, 마이크로소프트같은 업체들은 데이터센터 호스팅 업체와 마찬가지로 전력 및 냉각 요소를 충족시키는 위치에 대해 잘 알고 있다. 또한 지진이나 위험한 기후조건으로부터 안전하면서 구매할 수 있는 곳이어야 하고, 안정적인 네트워크 연결성이 확보되어야 한다.
 
약 90만 대의 서버를 보유하고 있는 것으로 추산되는 구글은 데이터센터 효율성과 증발 냉각을 통해 언제 어떻게 엄청난 에너지를 소모하는 "냉각기"의 사용을 최소화할 수 있는지 등에 대해 상당한 주의를 기울이다. 냉각기는 사용 시 "나머지 냉각 시스템들이 소모하는 전력을 수배 이상을 소모한다." 증발 냉각에도 전력을 필요하지만 훨씬 적은 양이다. 
 
핀란드의 하미나(Hamina)에 위치하고 있는 구글의 새로운 시설도 "비 냉각기식 냉각을 위해 바닷물을 활용하고 있는데, 구글은 "구글이 설계한 데이터센터들은 일반적인 데이터센터들이 소모하는 에너지의 절반 정도를 소모한다"고 설명했다.
 

 
재생 및 탄소 중립적인 전력
감당할 여력의 여부에 더해 많은 데이터센터 설계자들이 연료를 사용하지 않거나 탄소 배출이 적은 에너지원을 찾고 있다.
 
예를 들어 베른 글로벌(Verne Global)은 아이슬란드(Iceland)에서 수력과 지열 에너지만 사용하는 "탄소 중립적인 데이터센터"를 준비 중인데, 이 데이터센터는 2011년 11월부터 정상 가동될 계획이다. (약 80%의 전력을 수력발전을 통해 얻는다.)
 
베른 글로벌의 마케팅 및 영업 부사장 리사 로드는 아이슬란드는 전력이 풍부한 편이라며, "현재 아이슬란드의 전력 그리드는 약 2,900메가와트(MW)의 용량을 갖고 있으며, 아이슬란드의 인구는 약 32만 명에 불과하다. 총 전력 소비는 약 300MW 수준일 것으로 예상된다. 알루미늄 용광로 사업이 현재 아이슬란드에서 전력을 가장 많이 사용하는 사업이기 때문에 데이터센터 업계가 사용하고도 남을 만큼 전력이 풍부하다"고 설명했다.
 
아이슬란드의 연중 낮은 기온 덕분에 자연스러운 냉각효과도 있다. 로드는 "냉각기 공장이 필요가 없기 때문에 상당한 전력 비용을 절약할 수 있다. 도매 고객이 서버의 냉각을 원하면 구내에서 대수층의 차가운 지하수를 얻을 수 있기 때문에 이를 냉각에 사용하면 된다"고 밝혔다.
 
고객의 위치에 따라 전력, 냉각, 기타 요소들에 기반하여 데이터센터의 위치를 결정하기 위해서는 수천 마일 길이의 광섬유를 통한 네트워크간 연결 시 발생할 수 있는 네트워크 지연시간을 중요하게 고려해야 한다. 예를 들어 데이터센터에서 런던 또는 유럽으로의 편도 전송은 18ms의 지연편차가 추가되며, 미국으로는 40ms가 추가된다.
 
 



2011.09.16

데이터센터의 에너지 효율을 높이는 6가지 방법

Daniel P. Dern | ITWorld
많은 데이터센터들이 유틸리티(Utility) 시설에서 최대의 전력을 끌어 쓰고 있다. 나머지들은 관리 문제에 봉착하고 있다. 새로운 용량을 증설하고 기존의 용량과 시스템을 관리하는데 드는 시간이 바로 그 문제이다. 그리고 서버 가상화와 통합을 통해 얻은 수익은 종종 장비 증설로 써 버리기 일쑤다.
 
더 큰 CPU 사이클과 수 페타바이트(Petabyte)에 달하는 스토리지에 대한 수요는 끊이지 않는다. 이는 예산 문제 및 전력, 냉각, 공간을 위한 비용도 마찬가지이다. IT 업체부터 기업, IT 전문가, 설비 설계자들이 이런 문제에 어떻게 대처하는지 알아보고, 몇몇 다소 비현실적인 생각들에 대해서도 알아보도록 하자.
 
위치, 위치, 위치
데이터센터는 전력을 필요로 한다. 공급되는 양만큼이나 저렴한 가격도 중요하다. 또한 모든 전기와 IT 장비에서는 결국 열이 발생하기 때문에 데이터센터에는 냉각 시설도 필요하다. 일반적으로 냉각에는 더 많은 전력이 필요하다. 
 
데이터센터의 전력 효율성을 측정하는 기준 중의 하나는 전력사용효율성(Power Usage Effectiveness, 이하 PUE)이다. 이는 IT, 냉각, 조명 등에 사용한 총 전력 소모량을 IT 장비가 소모한 전력량으로 나눈 비율이다. PUE는 1.0에 가까울수록 좋은 것이다. 하지만 안타깝게도 PUE 2.0이 일반적인 수치이다.
 
포레스터 리서치의 인프라 및 운영 그룹 부사장 겸 수석 분석가인 리치 피체라는 "사용자는 태평양 북서 연안처럼 전력 요금이 저렴하면서 시원하고 건조한 곳에 있고 싶어한다. 예를 들어 페이스북의 데이터센터는 오레곤주의 프라인빌에 위치하고 있다. 또는 매우 효율적인 증발 냉각(Evaporative Cooling)이 가능한 매우 건조한 지역을 선호한다"고 말했다.
 
애플, 구글, 마이크로소프트같은 업체들은 데이터센터 호스팅 업체와 마찬가지로 전력 및 냉각 요소를 충족시키는 위치에 대해 잘 알고 있다. 또한 지진이나 위험한 기후조건으로부터 안전하면서 구매할 수 있는 곳이어야 하고, 안정적인 네트워크 연결성이 확보되어야 한다.
 
약 90만 대의 서버를 보유하고 있는 것으로 추산되는 구글은 데이터센터 효율성과 증발 냉각을 통해 언제 어떻게 엄청난 에너지를 소모하는 "냉각기"의 사용을 최소화할 수 있는지 등에 대해 상당한 주의를 기울이다. 냉각기는 사용 시 "나머지 냉각 시스템들이 소모하는 전력을 수배 이상을 소모한다." 증발 냉각에도 전력을 필요하지만 훨씬 적은 양이다. 
 
핀란드의 하미나(Hamina)에 위치하고 있는 구글의 새로운 시설도 "비 냉각기식 냉각을 위해 바닷물을 활용하고 있는데, 구글은 "구글이 설계한 데이터센터들은 일반적인 데이터센터들이 소모하는 에너지의 절반 정도를 소모한다"고 설명했다.
 

 
재생 및 탄소 중립적인 전력
감당할 여력의 여부에 더해 많은 데이터센터 설계자들이 연료를 사용하지 않거나 탄소 배출이 적은 에너지원을 찾고 있다.
 
예를 들어 베른 글로벌(Verne Global)은 아이슬란드(Iceland)에서 수력과 지열 에너지만 사용하는 "탄소 중립적인 데이터센터"를 준비 중인데, 이 데이터센터는 2011년 11월부터 정상 가동될 계획이다. (약 80%의 전력을 수력발전을 통해 얻는다.)
 
베른 글로벌의 마케팅 및 영업 부사장 리사 로드는 아이슬란드는 전력이 풍부한 편이라며, "현재 아이슬란드의 전력 그리드는 약 2,900메가와트(MW)의 용량을 갖고 있으며, 아이슬란드의 인구는 약 32만 명에 불과하다. 총 전력 소비는 약 300MW 수준일 것으로 예상된다. 알루미늄 용광로 사업이 현재 아이슬란드에서 전력을 가장 많이 사용하는 사업이기 때문에 데이터센터 업계가 사용하고도 남을 만큼 전력이 풍부하다"고 설명했다.
 
아이슬란드의 연중 낮은 기온 덕분에 자연스러운 냉각효과도 있다. 로드는 "냉각기 공장이 필요가 없기 때문에 상당한 전력 비용을 절약할 수 있다. 도매 고객이 서버의 냉각을 원하면 구내에서 대수층의 차가운 지하수를 얻을 수 있기 때문에 이를 냉각에 사용하면 된다"고 밝혔다.
 
고객의 위치에 따라 전력, 냉각, 기타 요소들에 기반하여 데이터센터의 위치를 결정하기 위해서는 수천 마일 길이의 광섬유를 통한 네트워크간 연결 시 발생할 수 있는 네트워크 지연시간을 중요하게 고려해야 한다. 예를 들어 데이터센터에서 런던 또는 유럽으로의 편도 전송은 18ms의 지연편차가 추가되며, 미국으로는 40ms가 추가된다.
 
 

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