Optimierungspotenziale im Rechenzentrum



Netzwerkkonsolidierung

Die Optimierung des Energieverbrauchs von Netzwerken im Rechenzentrum wird durch den Betrieb neuer Netzarchitekturen und die Zusammenführung von ehemals getrennten Netzwerken erzielt. Ziel ist es, die Netzwerkinfrastruktur so zu konsolidieren, dass eine flache Netzwerkarchitektur basierend auf einer funktionellen Netzwerkstruktur entsteht. Folgende Maßnahmen sind möglich:

  • Aggregieren der Switches: mehrere physikalische Switches werden als ein logisches Element betrieben,
  • Reduzierung der Netzebenen: Die aggregierten Switches erlauben das Zusammenfassen von mehreren Switch-Ebenen,

Das Zusammenführen von Server- (LAN) und Speicher- (SAN) Netzen sorgt für weitere Energiesparpotenziale. Die Bereitstellung getrennter Netzinfrastrukturen erhöht die Betriebskosten und den Stromverbrauch durch die größere Anzahl von Adaptern, Kabel und Switch-Anschlüssen. Um die Netzwerkstruktur des Rechenzentrums zu vereinfachen bzw. abzuflachen, werden momentan Converged Networking Technologies wie iSCSI, Fibre Channel over Ethernet (FCoE) und Data Center Bridging (DCB) implementiert. Die Netzvirtualisierung sorgt für die logische Verwaltung unabhängig von ihrer physischen Topologie. Daraus folgt ein verringerter Netzwerkverkehr, vereinfachte Sicherheit und verbesserte Netzkontrolle. Die Energieeffizienz wird überwiegend durch die Konsolidierung der Router, der physikalischen I/O-Ports und der zusätzlichen Hardware für spezifische Netzdienste erreicht. Durch die Vermeidung zusätzlicher physikalischer Geräte entfallen zusätzliche Aufwände sowie Kühlung und Rackfläche, welche sonst für deren Betrieb notwendig wird.

Monitoring

Das Energie-Monitoring im Datencenter ist eine wesentliche Grundlage, um Energiesparpotenziale zu identifizieren und die Effektivität von Effizienzmaßnahmen zu überwachen. Hierbei sind folgende Aspekte zu berücksichtigen:

  • Erforderliche Genauigkeit/Auflösung der Daten.
  • Aufschlüsselung der Datenerfassung: Erfassung aller gewünschten Geräte.
  • Skalierbarkeit für Massenanwendung und Anwendung an mehreren Standorten.
  • Anpassungsfähigkeit an neue Messerfordernisse.
  • Optionen für Datenanalyse und Integration in Kontroll-/Steuerungssysteme.
  • Fähigkeit zur Problemerkennung und Problembenachrichtigung.

Das Monitoring-System muss über die notwendige Anzahl von Monitoring-Punkten verfügen, um die erforderlichen Informationen für eine umfassende Energieverbrauchs- und Wärmeanalyse zu liefern.

Fazit

Eine hohe Strom/Leistungsaufnahme bedeutet, dass der Betrieb eines Rechenzentrums immer teurer wird. Besonders unter dem kontinuierlichen Anwachsen der Server- und Speicherkapazitäten wird vom Datencenter-Management erwartet, dass die Kosten für Strom, Kühlung und Raum nicht im selben Maße ansteigen. Die Herausforderung zur Realisierung einer kostengesteuerten Auslastungsregelung und somit eines kostengünstigen Betriebs liegt hierbei im Wesentlichen in der Modellierung und dem Monitoring. Hierzu gilt es vergleichbar zu den Temperaturmodellen sowohl die verursachenden Faktoren wie den Energieverbrauch zu messen aber auch abzuschätzen, wie hoch diese Faktoren bei der Abarbeitung bestimmter Lasten ausfallen werden. Es muss Transparenz für sowohl den aktuellen Energiepreis aber auch für die Preisentwicklung in naher Zukunft herrschen, damit das Rechenzentrum die Aufgabenabarbeitung oder das Lastmanagement entsprechend planen kann. Denkbar ist auch die Einigung über eine minimale und maximale Abnahme an Energie in Verbindung mit der Einschränkung auf eine minimale und maximale Leistungsaufnahme innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums. Mit solchen Vereinbarungen wäre es dann ebenso wie für das Rechenzentrum auch für den Versorger möglich, vorausschauend zu planen, was die Effizienz bei der Energieerzeugung steigert. (mh)