Doanh nghiệp CNTT luôn quan tâm đến hiệu quả năng lượng của cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu (TTDL) và hướng đến các sản phẩm tự nhiên đạt được chứng nhận thiết kế về năng lượng và môi trường (LEED). Tuy nhiên, rất khó để đo lường được mức độ "xanh" của các thành phần ở lớp vật lý. Ở lớp liên kết dữ liệu và lớp mạng trong mô hình OSI, nhờ các thiết bị chủ động có sử dụng điện năng để hoạt động, nên việc tính toán mức tiêu thụ và tiết kiệm điện năng theo thời gian thực trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.
Hiện nay, có một số giải pháp dành cho những khu vực chức năng của TTDL và cơ sở hạ tầng, có thể giúp nâng cao hiệu quả về năng lượng, hỗ trợ phát triển bền vững và giảm thiểu các chất thải. Chẳng hạn, giải pháp sử dụng các máy chủ tiết kiệm năng lượng và các thiết bị phân phối điện hiệu suất cao (PDU). Ngược lại, ở lớp vật lý, không thành phần nào có thể cung cấp hiệu suất cao, mật độ cao, khả năng mở rộng và quản lý tối ưu. Do đó, các cơ sở hạ tầng không tận dụng được những thiết bị tiết kiệm năng lượng hiện có và không thể triển khai cơ sở hạ tầng bền vững. Vì vậy khi lựa chọn những thành phần ở lớp vật lý, chủ sở hữu tòa nhà và nhà quản lý TTDL cần đưa thêm yếu tố môi trường vào điều khoản, đồng thời tìm kiếm các công nghệ cải tiến hiện đại để giúp lớp vật lý trở nên xanh hơn.
Tiết kiệm không gian
Tăng diện tích cơ sở hạ tầng sẽ làm tăng thêm lượng khí thải carbon và gây ảnh hưởng đến môi trường do sử dụng số lượng vật liệu nhiều hơn. Tại phòng vào/ra (ER), là nơi chứa các thiết bị của nhà cung cấp dịch vụ và là điểm phân chia ranh giới giữa bên trong với bên ngoài TTDL, thì không gian trở thành mối quan tâm đáng kể. Tiêu chuẩn về cơ sở hạ tầng viễn thông cho TTDL TIA-942 cũng khuyến nghị nên đặt ER bên ngoài TTDL để đảm bảo tính bảo mật. Điều này có thể đòi hỏi nhiều không gian và vật liệu hơn.
Không gian phòng viễn thông (TR) dùng để kết nối mạng nội bộ (LAN) của cơ sở hạ tầng cũng là một khía cạnh cần xem xét. Hiện nay, có một số giải pháp lắp đặt cáp đồng và cáp quang mật độ cao có thể giúp tiết kiệm không gian cho cả hai phòng ER và TR. Những giải pháp này cung cấp nhiều tính năng thân thiện với người dùng và giúp quản lý tốt các kết nối mật độ cao như: dễ nhận biết nhãn, có cửa thông gió phía trước và sau, truy cập dễ dàng và cáp được tổ chức gọn gàng, trực quan hơn.
Tại các khu vực chức năng của TTDL (như khu phân phối chính và phân phối ngang) chứa các thiết bị chuyển mạch chính có sử dụng điện năng (bao gồm hàng trăm kết nối cáp để kết nối đến các thiết bị mạng và thiết bị lưu trữ), các giải pháp kết nối mật độ cao chiếm ít không gian hơn nhưng vẫn duy trì khả năng quản lý là giải pháp lý tưởng. Chẳng hạn: sử dụng thanh đấu nối cáp mật độ cao chứa 48 cổng nhưng chỉ chiếm không gian 1U của tủ rack, cho phép mật độ cổng cao gấp đôi so với thanh đấu nối truyền thống. Hơn nữa, dùng các thanh đấu nối loại nghiêng góc còn cho phép tổ chức các dây cáp sang trái hoặc sang phải, loại bỏ nhu cầu phải sử dụng các thanh quản lý cáp ngang và giúp tiết kiệm đến 30% không gian tủ rack. Ngoài ra, tủ rack cũng có thể được thiết kế để nâng cao hiệu quả không gian hơn nữa.
Bên cạnh đó, cũng cần quan tâm đến không gian dành cho hệ thống máng dẫn cáp (dùng để kết nối các khu vực chức năng khác nhau của TTDL và các kết nối từ phòng TR với máy tính trong một cơ sở hạ tầng). Khi kích thước máng dẫn cáp tăng thêm nhằm đáp ứng số lượng cáp và các kết nối ngày càng tăng, lượng vật liệu sử dụng cho cơ sở hạ tầng và cả lượng carbon cũng sẽ nhiều hơn.
Trong máng dẫn cáp của TTDL, sử dụng các giải pháp cáp quang và cáp đồng bấm sẵn tại nhà máy với đường kính nhỏ sẽ chiếm ít không gian máng hơn, giúp việc lắp đặt và quản lý trở nên dễ dàng hơn. Hơn nữa, giải pháp này còn sử dụng ít bao bì và vật liệu hơn, giúp giảm chi phí lắp đặt và lao động đáng kể. Các nghiên cứu cho thấy, giải pháp này có thể giảm đến 40% vật liệu trong mô hình kết nối cáp của TTDL, tiết kiệm được một lượng năng lượng và chất thải đáng kể trong cả quá trình sản xuất và cung ứng.
Giảm lượng điện năng tiêu thụ
Ngày nay, các thiết bị chủ động tiêu thụ rất nhiều điện năng và cần được làm mát liên tục để hoạt động tốt nhất. Theo ước tính, lượng điện năng dùng để làm mát thiết bị chiếm đến 40% tổng điện năng tiêu thụ của một TTDL. Hơn nữa, chính các thiết bị trong hệ thống làm mát như bộ điều hòa không khí trong phòng máy tính (CRAC) cũng cần được làm mát, đồng nghĩa với việc lãng phí điện năng càng nhiều hơn.
Hầu hết các TTDL sử dụng hệ thống làm mát theo mô hình lối đi nóng/lạnh, đẩy khí nóng ra từ phía sau thiết bị. Để tận dụng tốt mô hình này, nhà quản lý TTDL nên tìm các giải pháp có thể kết hợp với tủ chứa thiết bị nhằm duy trì việc tách khí nóng đi ra từ phía sau và khí lạnh đi vào từ phía trước thiết bị . Làm được điều này sẽ giúp giảm thiểu tình trạng pha trộn khí nóng và lạnh trong TTDL, giúp tăng hiệu quả và tiết kiệm nhiều năng lượng hơn.
Ví dụ: giải pháp chặn nhiệt gắn trên đỉnh tủ rack có thể tự động theo dõi nhiệt độ của tải và tự điều chỉnh tốc độ quạt phù hợp với lượng khí thoát ra khỏi tủ rack. Một số thiết bị khác cũng có khả năng giảm lượng điện năng tiêu thụ trong TTDL như: các thiết bị phân phối nguồn điện với khả năng giám sát từ xa, cho phép nhà quản lý TTDL theo dõi thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, luồng không khí và có thể tắt/mở trên từng ngõ ra hoặc từng nhóm các ngõ ra của thiết bị.
Việc cải thiện luồng khí quanh thiết bị trong tủ rack là yếu tố quan trọng giúp duy trì hiệu quả tối ưu cho hệ thống làm mát và mô hình lối đi nóng/lạnh. Đồng thời, cần cẩn trọng trong việc lựa chọn giải pháp quản lý cáp nhằm duy trì khoảng không gian cần thiết giữa các dây cáp và thiết bị, đảm bảo cho các luồng khí ra/vào thông thoáng. Ngoài ra, nhà quản lý TTDL cần phải duy trì hệ thống cáp gọn gàng, trật tự, có độ chùng phù hợp để không cản trở luồng không khí ra vào thiết bị.
Tăng hiệu suất
Các thiết bị chính luôn phải sẵn sàng kết nối người dùng đến những ứng dụng cần thiết và thực hiện các giao dịch kinh doanh hàng ngày, do đó, hiệu suất truyền dẫn cũng như khả năng mở rộng TTDL và mạng là yếu tố vô cùng quan trọng. Nhưng điều này tác động đến môi trường ra sao? Khi các thành phần mạng cung cấp hiệu suất và khả năng mở rộng cao nhất có thể, chúng không chỉ hỗ trợ các ứng dụng mới nhất như 10 Gigabit Ethernet (GbE), mà còn hỗ trợ cả những ứng dụng trong tương lai. Càng nhiều thành phần mạng mới thì càng ngăn chặn được nhiều sản phẩm lỗi thời, chất thải sẽ giảm và cơ sở hạ tầng sẽ bền vững hơn.
Thành phần kết nối cáp hiệu suất cao cho phép các nhà quản lý TTDL tận dụng được những lợi thế từ thực tiễn. Ví dụ: việc hợp nhất và ảo hóa máy chủ luôn đòi hỏi nhiều băng thông. Những nhà quản lý CNTT sẽ triển khai các thành phần hệ thống cáp hiệu suất cao để bắt kịp nhu cầu về băng thông và sự thay đổi không ngừng của công nghệ. Trong trường hợp này, giải pháp cáp quang và cáp đồng được bấm sẵn sẽ cung cấp hiệu suất cao hơn vì chúng được bấm và kiểm tra rất kỹ tại nhà máy, giúp tránh được các lỗi do nhân viên thi công gây ra. Các sản phẩm trong giải pháp này cũng cho phép dễ dàng sử dụng và triển khai lại trong TTDL, hỗ trợ thích ứng với việc di chuyển, thêm và thay đổi (MAC) trong tương lai mà không cần phải mua thiết bị mới và không phát sinh thêm chất thải.
Giải pháp “Xanh”
Ngoài việc lựa chọn các thành phần mạng phù hợp để giảm tác động đến môi trường và tăng hiệu quả năng lượng của các thiết bị hoạt động trong TTDL và mạng LAN, vẫn còn nhiều giải pháp khác có thể giúp hệ thống “xanh” hơn, như giải pháp mạng IP hội tụ. Hệ thống xanh sẽ làm việc với hiệu suất cao, mang lại hiệu quả tốt hơn cho tất cả các hệ thống và các hoạt động của cơ sở hạ tầng.
Trong những năm gần đây, Ethernet và IP được sử dụng rất phổ biến trong việc truyền dữ liệu thoại, video, camera an ninh, điều khiển công nghiệp và thông tin quản lý của tòa nhà thông qua hệ thống mạng. Ở những nơi có cơ sở hạ tầng đang sử dụng hệ thống cáp riêng lẽ cho từng ứng dụng cụ thể, mạng IP hội tụ sẽ cho phép các ứng dụng trong cơ sở hạ tầng hoạt động như một mạng mở, dùng chung một hệ thống kết nối cáp và gửi tín hiệu dữ liệu bằng một giao thức chung. Điều này giúp loại bỏ rất nhiều thiết bị, hệ thống cáp và các vật liệu không cần thiết.
Ví dụ: nhiều bệnh viện đã triển khai hệ thống cáp đồng trục dành riêng cho việc phát truyền hình và giải trí đến phòng các bệnh nhân, các khu vực chờ, và dùng một hệ thống cáp đồng khác để cung cấp dịch vụ truy cập Internet và điện thoại. Với sự ra đời của công nghệ truyền tín thoại và video trên nền IP, các hệ thống này có thể chạy chung trên cùng một cơ sở hạ tầng mạng.
Ngoài giảm số lượng kết nối cáp và thiết bị, mạng IP hội tụ còn hỗ trợ nâng cao hiệu quả hoạt động của cơ sở hạ tầng, tiết kiệm thời gian, sức lao động, nhân lực và giảm đáng kể lượng chất thải. Với mạng IP hội tụ, dữ liệu từ các hệ thống khác nhau có thể được quản lý tập trung trên cùng một giao diện thay vì trên từng thiết bị riêng biệt. Nhờ dễ dàng chia sẻ dữ liệu giữa các ứng dụng với nhau, việc giám sát hoạt động của tòa nhà cũng trở nên đơn giản hơn. Nhân viên an ninh có thể dễ dàng đăng nhập vào hệ thống kiểm soát an ninh và kiểm tra camera từ bất cứ nơi nào trên mạng. Các báo động và thông báo quan trọng từ hệ thống an ninh sẽ giao tiếp với hệ thống mạng LAN và điện thoại của công ty để gửi cảnh báo đến máy tính cá nhân (PC), máy nhắn tin, thậm chí cả điện thoại di động của người phụ trách.
Trên thực tế, mạng IP hội tụ không được triển khai cho tất cả các hệ thống, mà vẫn còn tồn tại nhiều hệ thống riêng biệt trong một cơ sở hạ tầng. Tuy nhiên, khi các phương pháp thiết kế và triển khai hệ thống của cơ sở hạ tầng đều được thực hiện dựa trên mạng IP hội tụ, thì các hoạt động của cơ sở hạ tầng sẽ trở nên đơn giản và hiệu quả hơn, giúp giảm đáng kể các chất thải, sản xuất ra nhiều sản phẩm xanh, và cơ sở hạ tầng sẽ bền vững hơn.
“Xanh” trong hệ thống CNTT
Trong ngành CNTT, về cơ bản có ba cách để đánh giá mức độ xanh: cấp nhà máy, cấp sản phẩm và cấp hệ thống.
Nhà máy – Xanh ở cấp độ này đề cập đến thực tế và hiệu quả của quy trình sản xuất, tính thân thiện với môi trường của nhà máy sản xuất ra sản phẩm đó. Cụ thể ở đây chính là giảm lượng chất thải trong quá trình sản xuất, sử dụng công nghệ tái chế và công nghệ hiệu quả năng lượng tại cơ sở sản xuất, không gây ảnh hưởng đến môi trường sống xung quanh.
Sản phẩm - Xanh ở cấp độ sản phẩm đề cập đến tất cả các vật liệu tạo nên một sản phẩm. Ví dụ: các thành phần tạo nên sản phẩm phải tuân thủ quy định về hạn chế các chất độc hại (ROHS) như chì, thủy ngân... Điều này cũng đồng nghĩa với việc giảm số lượng bao bì hoặc vật liệu của một sản phẩm từ nơi sản xuất tới người dùng cuối.
Hệ thống - Xanh ở cấp độ hệ thống yêu cầu tất cả các sản phẩm sử dụng trong hệ thống phải giúp khách hàng giảm thiểu tác động của chúng đối với môi trường. Đây chính là các giải pháp giúp cơ sở hạ tầng nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, hỗ trợ phát triển bền vững và giảm thiểu các chất thải.
