Optimierungspotenziale im Rechenzentrum

Die Kosten müssen runter die Effizienz des Datencenters muss rauf. Es gilt neue Einsparungspotenziale zu finden. Speziell aufgrund der zunehmenden technischen und ökonomischen Probleme muss die Energieeffizienz der Rechenzentren verbessert werden. Hierbei gilt es jedoch neben dem Energieaspekt und dem CO2-Footprint zusätzlich die Aspekte „Ausfallsicherheit, Performance und die Gesamtkosten“ zu berücksichtigen.

Ständig steigende Anforderung an die Rechenleistung, höhere Server-Packungsdichte gepaart mit garantierter Performance (QoS) und entsprechenden SLAs gehören heute zu den Schlüsselkriterien der Rechenzentren (bzw. der Clouds), die es unter allen Umständen einzuhalten gilt. Dies sorgt im Umkehrschluss jedoch zu mehr Abwärme, einen höheren CO2-Ausstoß und vor allem massiv steigende Energiekosten.

Dem stetig steigenden IT-Bedarf und dem wachsenden Anspruch der Anwendungen an die zur Verfügung gestellten IT-Leistungen wird einerseits durch den Austausch von alten durch neuen immer leistungsfähigere Server und anderseits durch Anschaffung zusätzlicher Server (Virtualisierung) entgegengewirkt. Obwohl das Verhältnis zwischen Rechenleistung und Leistungsaufnahme aufgrund moderner Technik immer weiter zunimmt, erhöht sich aufgrund der weitaus größeren Steigung der Rechenleistung der Energieverbrauch pro Server kontinuierlich. Als Konsequenz hieraus steigt die Energiedichte pro Flächeneinheit in modernen Rechenzentren ebenfalls.

Kosten, Kosten, Kosten

Die Gesamtkosten von Rechenzentren unterteilen sich im Wesentlichen in Anschaffungs-, Wartungs-, Personal- und Betriebskosten. Bisher wurden typischerweise lediglich die ersten zwei Kostenfaktoren bei der Anschaffung bzw. dem Austausch alter Hardware berücksichtigt. Die Betriebskosten gingen eher gering in die Gesamtkosten ein und unterlagen zudem häufig der Verantwortung einer anderen Abteilung (Haustechnik). Aufgrund gestiegener Energiepreise und gestiegenem Energiebedarf treten die Betriebskosten jedoch deutlicher in den Vordergrund. Bisher beschränkten sich die Rechnungsmodelle auf eine Optimierung während der Planungsphase. 
Jedoch ist der Strompreis nicht mehr konstant. Der Strompreis unterliegt starken Schwankungen. So kann sich beispielsweise aufgrund der aktuellen Angebots- und Nachfragesituation der Preis innerhalb von wenigen Stunden vervielfachen. Größere Rechenzentren benötigen typischerweise eine Leistungsaufnahme von einigen hundert Kilowatt bis hin zu einem zweistelligen Megawattwert. Diese Rechenzentren könnten stark von diesen Preisschwankungen profitieren, wenn es gelänge, den Verbrauch an die Preisschwankungen anzupassen.

Der Energiebedarf muss verringert werden. In Zeiten geringer Auslastung wird der Energieverbrauch des typischerweise für Spitzenlasten ausgelegten Datencenters reduziert indem ungenutzte Server abgeschaltet werden. Durch die Virtualisierung verteilt man heute die Lasten auf wenige möglichst gut ausgelastete Server und die restlichen Server können abgeschaltet werden. Problematisch gestaltet sich hierbei jedoch der Umgang mit schwankendem Bedarf an Rechenleistung. Ist ein Server abgeschaltet, so erfordert dessen Reaktivierung eine gewisse Zeit. Solchen Engpässen kann durch genaue Vorhersagen des Lastverhaltens entgegen gewirkt werden.
Je genauer sich der Ressourcenbedarf oder die Bedarfsschwankung bestimmen lässt, desto weniger wird unnötig Energie durch vorgehaltene aktive Reserven verbraucht. Die genaue Vorhersage des Lastverhaltens und die Abschätzung des entsprechend benötigten Ressourcenbedarfs sind daher Schlüsselfaktoren für den energieeffizienten also ökologisch und ökonomisch optimalen Betrieb eines Rechenzentrums.

Extrem hohe Energiekosten durch Überkühlung

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