ما المقصود بمركز البيانات الخضراء؟
استكشف IBM Turbonomic سجل للتعرف على تحديثات الذكاء الاصطناعي
رسم توضيحي يحتوي على مجموعة من الصور التوضيحية لمعدات وذراع آلية وهاتف المحمول

تاريخ النشر: 2 نيسان 2024
المساهمون: Tasmiha Khan، وMichael Goodwin

ما المقصود بمركز البيانات الخضراء؟

مركز البيانات الأخضر أو مركز البيانات المستدام هو مرفق يضم البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات ويَستخدِم تقنيات موفِّرة للطاقة لتحسين استخدام الطاقة وتقليل الأثر البيئي.

تَستخدِم المؤسسات مراكز البيانات الخضراء لتحقيق قدر أكبر من كفاءة الطاقة والموارد، وتوفير دورات حياة أطول للبنية التحتية، وتقليل تكاليف مركز البيانات وتقليل تأثير الكربون. إحدى الطرق لتحقيق ذلك هي إعادة استخدام أو إعادة تدوير المعدات المادية والحرارة الناتجة عن أنظمة الحوسبة. غالبًا ما تستخدم مراكز البيانات الخضراء أيضًا الطاقة التي يتم الحصول عليها من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. الهدف الشامل هو إعطاء الأولوية لكفاءة مركز البيانات والاستدامة البيئية من خلال استخدام مناهج ذكية للطاقة.

تُعَد استدامة مركز البيانات جزءًا مهمًا من تحسين استخدام الموارد التنظيمية وتعزيز الجدوى على المدى الطويل. يساعد اعتماد تدابير موفِّرة للطاقة المؤسسات على خفض التكاليف عن طريق تقليل الاستهلاك الإجمالي للطاقة لمراكز البيانات.

من خلال تبني تقنيات مثل المحاكاة الافتراضية، والأجهزة الموفِّرة للطاقة، ومصادر الطاقة المتجددة في مراكز البيانات، يمكن للمؤسسات تحسين استخدام الطاقة، وتقليل النفايات وتوفير المال.

تسريع وتيرة العمليات المالية وتقنية المعلومات المستدامة

تعرَّف على كيفية قيام المديرين التنفيذيين في مختلف الصناعات بالموازنة بين الضغط لتحقيق أقصى قيمة للأعمال وضمان نمو مستدام من الناحية البيئية.

محتوى ذو صلة اشترك في الرسائل الإخبارية من IBM
كفاءة الطاقة في مراكز البيانات الخضراء

تعاني المؤسسات منذ فترة طويلة من تحديات استهلاك الطاقة التي تصاحب مراكز البيانات التقليدية، والتي يمكن أن تؤدي إلى زيادة التكاليف التشغيلية وتأثير ملحوظ في البيئة.1 تضم هذه المرافق عادةً العديد من الخوادم (ومعدات تكنولوجيا المعلومات الأخرى) التي تَستخدِم كميات كبيرة من الكهرباء لوظائف الحوسبة والشبكات وتخزين البيانات.

قياس كفاءة الطاقة
فعالية استخدام الطاقة (PUE)

أحد المقاييس المستخدمة لتقييم كفاءة مراكز البيانات هو فعالية استخدام الطاقة (PUE). فعالية استخدام الطاقة، وفعالية استخدام الكربون (CUE) هي مقاييس طورتها The Green Grid، وهي جمعية غير ربحية تركِّز على تعزيز كفاءة الطاقة.

يتم حساب مستوى PUE عن طريق قسمة إجمالي استهلاك الطاقة في مركز البيانات على كمية الطاقة المستخدمة خصيصًا لمعدات تكنولوجيا المعلومات. كلما اقترب الحاصل من 1، كانت الكفاءة أعلى. تُعد PUE أداة فعَّالة لقياس الكفاءة الحالية وتقييم تأثير الكفاءة لأي تغييرات تطرأ على مركز البيانات.

فعالية استخدام الكربون (CUE)

يُستخدَم مقياس فعالية استخدام الكربون لتقييم استدامة مركز البيانات فيما يتعلق بانبعاثات الكربون. والمعادلة هي: CUE = الانبعاثات الكربونية الناتجة عن إجمالي استهلاك مركز البيانات للطاقة مقسومة على استهلاك معدات الحوسبة في تكنولوجيا المعلومات للطاقة.

 

مكونات مراكز البيانات الخضراء

هناك العديد من الاستراتيجيات والمكونات المستخدمة في تصميم مراكز البيانات الفعَّالة وتطويرها وتشغيلها:

تقليل بصمة المبنى

تعطي مراكز البيانات الخضراء الأولوية للتصميمات المدمجة والفعَّالة لتقليل المساحة المادية الإجمالية المطلوبة للبناء. ولا يحافظ هذا النهج لتصميم مركز البيانات على الموارد فحسب، بل يساعد أيضًا على تقليل البصمة البيئية للمنشأة.

تختار مراكز البيانات الخضراء المواد والممارسات منخفضة الانبعاثات التي تساعد على ضمان أن عملية البناء نفسها تقلِّل من إطلاق المواد الضارة في البيئة. خلال مرحلة البناء وطوال فترة التشغيل، تعتمد مراكز البيانات الخضراء على عناصر بنية تحتية موفِّرة للطاقة. بدءًا من أنظمة الإضاءة ووصولًا إلى آلات البناء، يبذل الممارسون جهودًا لتقليل استهلاك الطاقة وتعزيز الاستدامة.

وتنفِّذ مراكز البيانات الخضراء أيضًا استراتيجيات لتقليل نفايات البناء، مع التركيز على إعادة تدوير المواد وإدارة العناصر المهمَلة بشكل مسؤول.

 

أنظمة التبريد الفعَّالة

تؤدي أنظمة التبريد الفعّالة دورًا مهمًا في مواجهة تحديات استهلاك الطاقة داخل مراكز البيانات. غالبًا ما تعتمد المرافق التقليدية على أنظمة تكييف الهواء لتبريد الخوادم ومنع ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه الأنظمة كثيفة الاستهلاك للطاقة، ما يساهم بشكل كبير في الاستخدام العام للطاقة. يساعد تطبيق تقنيات التبريد المتقدمة، مثل التبريد السائل أو التبريد الدقيق، على تحسين كفاءة الطاقة من خلال تحسين التحكم في درجة الحرارة وتقليل عبء العمل على أجهزة تكييف الهواء التقليدية.

في عملية تبريد الهواء، يتم تدوير الهواء البارد حول الجهاز لامتصاص الحرارة. ويُعد تبريد الهواء طريقة تقليدية وفعَّالة من حيث التكلفة ومناسبة لمراكز البيانات الصغيرة ولكنها قد تواجه صعوبة في تحمُّل الأحمال الحرارية عالية الكثافة. 

يَستخدِم التبريد السائل سائلًا (غالبًا الماء) لنقل الحرارة وتبديدها. يوفِّر التبريد السائل كفاءة أكبر في التعامل مع الحرارة عالية الكثافة، ما يوفِّر تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة ويقلِّل من استهلاك الطاقة. ومع ذلك، فإنه يتطلب بنية تحتية وصيانة متخصصة.

استخدام الحرارة المهدرة

يتضمن أحد الأساليب المبتكرة لتعزيز استدامة مراكز البيانات استخدام الحرارة المهدرة للحصول على فوائد إضافية للطاقة. فبدلًا من التعامل مع الحرارة المهدرة كعائق، تستغل مراكز البيانات هذه الحرارة في تطبيقات مفيدة.

تتمثل إحدى الطرق في توليد الطاقة المشترك، المعروف أيضًا بالحرارة والطاقة المدمجة (CHP)، حيث تُلتقط الحرارة المهدرة وتُستخدَم لتوليد كهرباء إضافية أو لتوفير الحرارة لعمليات أخرى. وهذا يحسِّن من كفاءة الطاقة الإجمالية ويزيد من فائدة الطاقة المولَّدة داخل مركز البيانات.2

 

الممر الساخن والممر البارد

يمكن أن تساعد استراتيجيات احتواء الممر الساخن والممر البارد أيضًا على تسهيل تبريد أكثر كفاءة في مراكز البيانات. تتضمن هذه الاستراتيجيات تنظيم رفوف الخادم لتحسين تدفق الهواء وتقليل اختلاط الهواء الساخن والبارد. في إعداد احتواء الممر الساخن، تواجه رفوف الخادم بعضها، مع توجيه هواء العادم الساخن إلى ممر مغلق. 

يتضمن احتواء الممر البارد ترتيب رفوف الخوادم بحيث تواجه فتحات سحب الهواء البارد بعضها ، ما يؤدي إلى إنشاء ممر بارد مغلق. يساعد احتواء الممر البارد على تحسين كفاءة التبريد، وتقليل الحمل على أنظمة التبريد، وضمان توزيع أكثر انتظامًا وتوقعًا لدرجات الحرارة. ويساهم هذا في توفير الطاقة بشكل عام في عمليات مركز البيانات.3

المحاكاة الافتراضية

تُتيح المحاكاة الافتراضية تشغيل عدة خوادم افتراضية على خادم فعلي واحد، ما يؤدي إلى دمج أعباء العمل وتحسين استخدام الموارد. من خلال زيادة استخدام الأجهزة الحالية، تقلِّل المحاكاة الافتراضية من عدد الخوادم الفعلية المطلوبة، ما يؤدي إلى استهلاك أقل للطاقة وبنية تحتية أكثر كفاءة لمركز البيانات.

الحوسبة المسؤولة

تركِّز مراكز البيانات الخضراء على الحوسبة المسؤولة، أو تحسين أعباء العمل واستخدام الموارد. يساعد هذا التركيز على تقليل أو القضاء على المساحة المهدرة ويمكِّن المؤسسات من استخدام موارد البنية التحتية بشكل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

مصادر الطاقة المتجددة

يُعَد دمج مصادر الطاقة المتجددة في إمدادات الطاقة لمراكز البيانات خطوة مهمة نحو تحقيق أهداف الاستدامة وتقليل التأثير البيئي لهذه المرافق. ومن خلال التحول من مصادر الطاقة التقليدية، مثل الوقود الأحفوري الذي تنبعث منه الغازات المسببة للاحتباس الحراري عند حرقه، إلى مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية، يمكن لمراكز البيانات تقليل اعتمادها على الطاقة غير المتجددة.

يتماشى هذا التحول مع الجهود الأوسع لمكافحة تغيُّر المناخ ويعزِّز مزيجًا من الطاقة أنظف وأكثر استدامة. ويُعَد الحد من انبعاثات الكربون وتقليل البصمة الكربونية من الأهداف الأساسية في السعي إلى عمليات مركز بيانات أكثر استدامة.

إعادة الاستخدام وإعادة التدوير

تركِّز مراكز البيانات المستدامة على إعادة استخدام معدات تكنولوجيا المعلومات وتحسينها كجزء من ممارساتها الصديقة للبيئة. فبدلًا من التخلص من الأجهزة واستبدالها، تعمل هذه المراكز على إطالة عمر معدات تكنولوجيا المعلومات من خلال الترقيات والتجديدات والصيانة الفعَّالة. 

تركِّز مراكز البيانات المستدامة بشدة على ممارسات إعادة التدوير المسؤولة.4 عندما تصل الأجهزة إلى نهاية عمرها التشغيلي، تسمح إعادة التدوير المسؤولة بالتخلص السليم من المواد الخطرة، واستعادة المكونات القابلة لإعادة الاستخدام لتنفيذ مبادرات إعادة التدوير.

إدارة البنية التحتية لمركز البيانات (DCIM)

تشمل إدارة البنية التحتية لمراكز البيانات العديد من هذه المبادرات. توفِّر إدارة البنية التحتية لمراكز البيانات منصة مركزية لمراقبة وإدارة الجوانب المختلفة للبنية التحتية لمراكز البيانات، بما في ذلك توزيع الطاقة وأنظمة التبريد وأصول تكنولوجيا المعلومات.

تراقب أدوات إدارة البنية التحتية لمراكز البيانات استهلاك الطاقة من خلال التتبُّع والتحليل المستمرين لاستخدام الطاقة داخل مركز البيانات. ومن خلال استخدام أدوات المراقبة المتقدمة، يمكن لمشغلي مراكز البيانات اكتساب رؤى حول توزيع واستخدام الطاقة عبر المكونات المختلفة، بما في ذلك الخوادم وأنظمة التبريد والإضاءة. وتُتيح هذه الرؤية في الوقت الفعلي التحديد الاستباقي لأوجه القصور وتنفيذ استراتيجيات التحسين.

شهادات وجمعيات مراكز البيانات الخضراء

للشهادات دور محوري في التعرُّف على الممارسات المستدامة وتعزيزها داخل مراكز البيانات. تشمل الشهادات والجمعيات البارزة ما يلي:

الريادة في الطاقة والتصميم البيئي (LEED)

تُعَد LEED شهادةً تسلِّط الضوء على الالتزام بممارسات البناء والتشغيل المسؤولة من الناحية البيئية. يتضمن الحصول على شهادة LEED تلبية معايير محددة تتعلق بكفاءة الطاقة واستخدام المياه واختيار المواد والتأثير البيئي العام.

برنامج ENERGY STAR

هو برنامج أنشأته وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) (الرابط موجود خارج موقع ibm.com) ووزارة الطاقة الأمريكية (DOE) لتعزيز كفاءة الطاقة. والمنتجات الحاصلة على هذا التصنيف تلبِّي أو تتجاوز معايير كفاءة الطاقة التي وضعتها هذه الوكالات. والتركيز يكون على الحفاظ على الوظيفة والجودة مع تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.

مؤسسة The Green Grid

هي جمعية غير ربحية تركِّز على تعزيز كفاءة الطاقة في مراكز البيانات وبيئات الحوسبة للأعمال. تأسست The Green Grid في عام 2007، وتجمع بين المتخصصين في هذا المجال، بما في ذلك خبراء تكنولوجيا المعلومات والبائعون والمستخدمون النهائيون، لمعالجة التأثير البيئي لعمليات مركز البيانات بشكل تعاوني. توفِّر المؤسسة الموارد والمبادئ التوجيهية والمعايير لتعزيز الممارسات المستدامة وتعزيز كفاءة الطاقة عبر قطاع مراكز البيانات.

الحوسبة السحابية ومراكز البيانات الخضراء

تتمتع الحوسبة السحابية بالقدرة على المساعدة في تقليل استهلاك الطاقة لأنها تسمح للعديد من المستخدمين بمشاركة الخوادم والتطبيقات الفعلية نفسها. ومع ذلك، فإن التأثير الإيجابي للحوسبة السحابية غير مضمون، حيث يعتمد ذلك على عدة عوامل.

على الجانب الإيجابي، تُتيح الحوسبة السحابية دمج موارد الحوسبة في مراكز البيانات المركزية التي يديرها مقدمو الخدمات السحابية. ينتج عن هذا الدمج استخدام أكثر كفاءة للموارد، ما يقلِّل من إجمالي استهلاك الطاقة المرتبط بالشركات الفردية التي تدير خوادمها الخاصة محليًا.

يمكن لموفِّري الخدمات السحابية تحسين أعباء العمل وتخصيص الموارد ديناميكيًا وتنفيذ التقنيات الموفِّرة للطاقة، ما يساهم في توفير الطاقة على نطاق أوسع. وتساهم الأجهزة والتقنيات الموفِّرة للطاقة بشكل كبير في تحديد مدى تحقيق هذه الفائدة.

على الجانب السلبي، ساهم ظهور الحوسبة السحابية بشكل كبير في نمو مركز البيانات العالمي واستهلاك الطاقة بشكل كبير. يشير تقرير US Data Center Market Overview لعام 2023 إلى أن استهلاك الطاقة في مراكز البيانات بنهاية العقد يسير نحو مضاعفة مستوياته في عام 2022، مدفوعًا بالطلب على الأرفف المجهزة للذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة.5 كما أن نقل البيانات من السحابة وإليها هو أيضًا عملية تستهلك الكثير من الطاقة، خاصةً عندما تكون مراكز البيانات بعيدة عن المستخدمين.

لإحداث تأثير إيجابي صافٍ، يجب على المؤسسات التأكيد على تحسين أعباء العمل، وجعل استخدام الموارد بكفاءة وتجنب الهدر غير المستخدم من أولوياتها في استراتيجيتها السحابية. ويجب عليها استخدام مزود يمتلك شبكة موزعة من مراكز تخزين البيانات والخوادم الواقعة بالقرب من المستخدمين. وهذا يقلِّل من تكاليف الطاقة لعمليات نقل البيانات. ويجب على المؤسسات الاستثمار في الأجهزة والبنية التحتية الموفِّرة للطاقة (أو العمل مع مزود يقوم بذلك) والتأكيد على كفاءة نقل البيانات.

غالبًا ما يعتمد التأثير الكلي على كفاءة الطاقة لعمليات مركز بيانات مزود الخدمة السحابية. ويجب على المؤسسات التي تريد اتباع استراتيجية الطاقة الخضراء أن تضع ذلك في اعتبارها.

مزايا مراكز البيانات الخضراء

تساعد مراكز البيانات الخضراء على معالجة المخاوف المتزايدة المحيطة باستهلاك الطاقة والتأثير البيئي والاستدامة. وهي تقدِّم عددًا من الحوافز، منها:

  • تحقيق وفورات في التكاليف: تساهم مراكز البيانات الخضراء في خفض التكاليف التشغيلية بسبب تحسين كفاءة الطاقة والاستخدام الأمثل للموارد. 

  • تقليل التأثير البيئي: من خلال دمج الممارسات الصديقة للبيئة في البناء والتشغيل، تساعد مراكز البيانات الخضراء على تقليل آثار الكربون وتقليل النفايات الإلكترونية والحفاظ على الموارد الطبيعية.

  • تحقيق كفاءة أكبر في استخدام الطاقة: تستخدم مراكز البيانات الخضراء طاقة أقل، ما يقلِّل من الاستهلاك الإجمالي للطاقة والتأثير البيئي المرتبط بها.

  • زيادة الاستدامة: يساعد التركيز على إعادة استخدام المعدات وإعادة التدوير المسؤول والبناء المستدام على ضمان استدامة مراكز البيانات على المدى الطويل.
حلول ذات صلة
تحديث مراكز البيانات باستخدام IBM Turbonomic

يمكن أن تساعدك منصة IBM Turbonomic على إعادة تصور مركز البيانات باعتباره بطل الجيل التالي للمنظومة البنائية لديك. يقوم برنامج Turbonomic تلقائيًا بتحسين تخصيص موارد تطبيقاتك بينما يتكيف ديناميكيًا مع احتياجات الأعمال في الوقت الفعلي. ومن خلال استراتيجية التحديث، تحصل على مركز بيانات أكثر كفاءة ونتائج عمل أفضل.

استكشف تحديث مراكز البيانات مع IBM Turbonomic احجز عرضًا توضيحيًا مباشرًا

تقنية المعلومات المستدامة مع IBM Turbonomic

عندما تستهلك التطبيقات فقط ما تحتاجه لأداء وظائفها، يمكنك زيادة الاستفادة من الموارد، وتقليل تكاليف الطاقة والانبعاثات الكربونية، وتحقيق عمليات فعَّالة باستمرار. تَستخدِم منصة IBM Turbonomic الأتمتة الذكية لمساعدتك على القيام بذلك.

استكشف تقنية المعلومات المستدامة باستخدام IBM Turbonomic احجز عرضًا توضيحيًا مباشرًا

IBM Turbonomic

يُعَد IBM Turbonomic منصة برمجية تساعد المؤسسات على تحسين أداء وتكلفة البنية التحتية لتقنية المعلومات لديها، بما في ذلك البيئات السحابية العامة والخاصة والهجينة. 

استكشف IBM Turbonomic استكشف العرض التوضيحي التفاعلي
الموارد هل تمنعك مراكز البيانات الخاصة بك من تحقيق الاستدامة؟

يجب أن تكون أتمتة إدارة موارد التطبيقات هي خطوتك الأولى في رحلة الاستدامة.

تعزيز الاستدامة من خلال كفاءة تكنولوجيا المعلومات

واتخاذ خطوات لمعالجة الأثر البيئي لعملياتهم يُعَد من الأولويات المهمة لدى الإدارة العليا.

تسريع التحديث المستدام باستخدام أداة Green IT Analyzer على AWS

بينما تُسرِع الشركات في تحديث تقنياتها لتعزيز التحول الرقمي وكسب ميزة تنافسية، تظهر فرصة كبيرة.

تفعيل تكنولوجيا المعلومات لتحقيق الاستدامة

استخدم البيئة السحابية الهجينة والذكاء الصناعي لتبسيط العمليات وتوفير الطاقة وزيادة الأداء، ما يجعل الاستدامة دافعًا حقيقيًا للأعمال، ويؤدي إلى تحقيق عوائد على استثماراتك.

ما المقصود بإدارة مركز البيانات؟

لتزويد الأطراف المعنية بخدمات تكنولوجيا المعلومات الحيوية، يتعين على المؤسسات إبقاء مراكز البيانات الخاصة بها قيد التشغيل وآمنة ومتوافقة. تشمل إدارة مركز البيانات المهام وأدوات الإدارة اللازمة للقيام بذلك.

ما المقصود بالحوسبة الخضراء؟

تعرّف على كيفية تقليل الحوسبة الخضراء من استهلاك الطاقة وخفض انبعاثات الكربون الناتجة عن تصميم المنتجات التقنية واستخدامها والتخلص منها.

الحواشي

كل الروابط موجودة خارج موقع ibm.com

1Cost, environmental impact, and resilience of renewable energy under a changing climate: a review,” Ahmed I. Osman, Lin Chen, Mingyu Yang, Goodluck Msigwa, Mohamed Farghali, Samer Fawzy, David W. Rooney & Pow-Seng Yap, Springer Link, 28 October 2022

2Combined Heat and Power Basics,” Energy.gov

3Green Power Partnership,” EPA.gov

4Re-use, refurb, recycle: Circular economy thinking and data center IT assets,” Dan Swinhoe, Data Center Dynamics, 08 March 2022

5Newmark: US data center power consumption to double by 2030,” Matthew Goodwin, Data Center Dynamics, 15 January 2024