Development

Software-ontwikkeling

De 10 beste bespaartips voor rekencentra

25 mei 2012

Het is een simpele gedachte, die binnen Emerson Network Power is opgekomen. Een gedachte, die bovendien geldt voor elk datacentrum, ongeacht of de elektrische installatie wordt geleverd door Emerson of niet. “De verdeling van de apparatuur in de groepen vraag en aanbod laat zien dat een besparing aan de vraagzijde ook leidt tot een besparing aan de aanbodzijde”, zegt Jack Jack Pouchet, Director Energy Initiatives van Emerson Network Power. “Het klinkt wat verwarrend, maar een simpel voorbeeld maakt het duidelijk. Een server doet zijn werk en vraagt daarvoor energie en koeling. Een ventilatorsysteem is de aanbieder van die koeling. Als de vraag van de servers afneemt, dan hoeft de koelinstallatie ook minder te leveren. Een besparing bij de servers leidt dus meteen tot een besparing bij de ventilatoren.”

 

Het is een beetje een watervalmodel, een reductie van benodigde energie op één plaats wordt gevolgd door een reeks van besparingen elders in het datacentrum. “En dan geldt, hoe lager je in de keten zit, des te groter de complete besparing. In concreto betekent dat: een besparing direct bij de IT-apparatuur straalt het meest door in het hele datacentrum”, aldus Pouchet.

De techniek van Emerson is Energy Logic gedoopt. In een simulatie bleken besparingen van 50 procent te realiseren in een datacentrum van circa 500 vierkante meter. De besparingen gingen niet ten koste van de prestaties van het datacentrum, iets waarvoor beheerders toch vaak bang zijn. Zonder maatregelen consumeerde het datacentrum waarop Emerson zijn berekeningen baseerde 1127 kilowatt, nadat de besparende maatregelen waren uitgevoerd bedroeg de totale consumptie nog maar 542 kilowatt. Daarnaast kromp de benodigde hoeveelheid vloerruimte met 65 procent, door het consolideren en virtualiseren van servers.

 

Meer en groter

Datacentra zijn de afgelopen jaren steeds groter geworden. Bedrijven hadden behoefte aan meer en meer rekenkracht en die werd verkregen door extra servers bij te plaatsen. Ook was er een trend om de verwerking van data centraal te gaan doen, waardoor servers van andere locaties werden verhuisd naar het centraal gelegen datacentrum. Pouchet: “Het klonk allemaal logisch, maar toch ging het niet helemaal zoals verwacht. De stroomkosten zijn tussen 2002 en 2006 met gemiddeld 56 procent gestegen. En dan krijg je het scenario dat je datacentrum vol staat met allemaal apparatuur die naar hartenlust elektriciteit aan het verstoken is. Dat merk je eigenlijk niet, tot de stroomrekening op de mat valt.”

Dit geeft niet alleen problemen binnen het datacentrum, maar ook daarbuiten als er meer bedrijven op hetzelfde idee zijn gekomen. Er ontstaat dan een concentratie van datacentra, waardoor energieleveranciers moeite hebben om voldoende megawatts aan te voeren.

Verdeling volgens het model

Als de componenten van een datacentrum worden verdeeld in vraag en aanbod, dan blijkt dat die verdeling bijna door de helft gaat. Pouchet: “De vraagkant, bestaande uit de processors, de voeding van de niet-rekenende serveronderdelen, de voeding van de servers, de opslagsystemen en de communicatieapparatuur zijn goed voor 52 procent van het totaal. De 48 procent van de aanbodkant wordt gevormd door de ononderbreekbare voeding, de koeling, de verlichting, de transformatoren, het schakelmateriaal en het distributienetwerk.”

De 10 voornaamste besparingsmogelijkheden

Niet elke besparingsmogelijkheid zet evenveel zoden aan de dijk. Uit onderzoek blijkt welke maatregelen in de top-10 staan.

  1. Het gebruik van low-power processors
    Deze zorgen ervoor dat een server minder energie gaat gebruiken, terwijl de prestaties van het apparaat vrijwel hetzelfde blijven. “Door op een lagere spanning te werken neemt een chip minder vermogen op. Bij een processor die gemiddeld 91 watt verbruikt, daalt de consumptie met 30 watt. De chipleveranciers vragen wel een hogere prijs voor die low-power uitvoeringen en dus houden we rekening met een ROI van 12 tot 18 maanden”, aldus Pouchet.
  2. Maak de voedingen efficiënter
    De meeste voedingen die nu in gebruik zijn, werken niet echt efficiënt. Ze zijn gebouwd met een verouderde technologie, zodat ze een rendement van ongeveer 75 procent hebben. “De meest moderne voedingen hebben een rendement van 90 procent. Anders gezegd: de verliezen zijn slechts 10 procent, in plaats van 25 procent in de oude situatie.
  3. Beheer het energieverbruik via software
    Datacentra zijn zo opgebouwd, dat ze pieken kunnen opvangen. “In de praktijk blijkt vaak, dat dergelijke pieken haast nooit voorkomen. Er is dus te veel servercapaciteit en IT-apparatuur heeft de onhebbelijke eigenschap om ook vermogen te consumeren als er geen applicaties mee worden verwerkt. Servers hebben een mogelijkheid om in de slaapstand te worden gezet als ze niets te doen hebben, maar vaak blijkt dat die functie is uitgezet. Dat wordt gedaan om de servers meteen beschikbaar te hebben als ze nodig zijn. Het is beter om eventjes een wat slechtere responsetijd te hebben, in ruil voor een forse besparing. Ik zou zeggen: zet die slaapmodus zo snel mogelijk weer aan”, aldus Pouchet.
  4. Pas blade servers toe
    De meeste bedrijven zijn overgestapt op blade servers vanwege de grotere flexibiliteit. Energiebesparing is nauwelijks een reden om blade servers in te zetten. “Toch is het goed om te bedenken dat een blader server ongeveer 10 procent minder stroom vraagt dan een vergelijkbare rack-mounted server”, stelt Pouchet.
  5. Virtualisatie scheelt een hoop
    “Pas servervirtualisatie toe, om een paar servers het werk van een hele reeks servers te laten doen. De bezettingsgraad van de hardware neemt toe en een veel kleiner deel van de hardware is dan ‘idle’. Qua energie kan virtualisatie een besparing van enkele procenten tot wel 10 procent opleveren. We baseren dit op een scenario waarbij acht servers worden samengebald in één fysieke server”, meent Pouchet.
  6. Pas de koeling aan
    Maak gebruik van best practices, zoals hot aisles/cold aisles, het dichten van gaten waardoor koellucht doelloos kan ontsnappen en het meten van de temperatuur in het hele centrum. Van de luchtstromen kan een rekenmodel worden gemaakt, waarmee in één oogopslag duidelijk wordt waar de mogelijke problemen zitten. Wordt een server bijvoorbeeld plotseling heel heet, dan moet daar iets aan gedaan worden. Door het aanpassen van de koeling of – beter nog – het aanpassen van de workload van die server.
  7. Maak de koeling slimmer
    Het is niet echt handig om de koeling van het datacentrum doorlopend op de maximale tand te zetten. Dat is alleen nodig op tijden van piekbelasting, op andere momenten kan er rustig minder gekoeld worden. Pouchet: “Er zijn tegenwoordig ventilatoren op de markt die op een lagere snelheid kunnen draaien of waarvan de hoek van de bladen instelbaar is. Daarmee laat je ze wanneer het mogelijk is minder werk verzetten, waardoor ze ook minder energie nodig hebben.”
  8. Extra koeling biedt lokaal soelaas
    Het afvoeren van overtollige warmte door een centraal opgestelde koeling werkt niet altijd optimaal. Het aanpakken van de hitte op de plek waar die wordt opgewekt is een beter alternatief. “Zet een additionele koeling bovenop een rack, of verwerk een koelrooster in de deur van een kabinet. Je pakt de warmte dan direct aan en de hete lucht hoeft niet een heel traject door je datacentrum af te leggen. Doe dat niet overal, maar alleen bij die racks die zeer veel energie verbruiken en waar de warmteproductie het grootst is”, aldus Pouchet.
  9. Hou de boel doorlopend in de gaten
    Door consolidatie in het datacentrum komt de apparatuur in andere combinaties in racks te staan. Niet meer een hele gang voor server en een andere gang vol met storage, maar bijvoorbeeld een halve gang met een mix van beide soorten apparatuur. Elke rackvulling vraagt een eigen koelmethode en die moet ter plekke worden aangeboden. Het alleen verplaatsen van de apparatuur is niet voldoende, ook de koelsystemen moeten van hun plaats. Pouchet: “Let hierbij in het bijzonder op luchtdrogers en luchtbevochtigers. Het is natuurlijk onzinnig om aan de ene kant een bevochtiger te hebben draaien terwijl aan de andere kant van het centrum alle moeite wordt gedaan om de lucht van vocht te ontdoen.
  10. Gebruik tiering op een slimme manier
    Tiering, het opslaan van gegevens op het meest geschikte platform, wordt meestal gedaan vanwege de kosten van de apparatuur. De data die het vaakst nodig zijn staan dan op de snelste (= duurste) disks omdat ze dan met de minste vertraging beschikbaar zijn. Het energie-aspect wordt vaak vergeten. Snellere disks vragen meer stroom dan langzamer draaiende exemplaren.
 
Lees het hele artikel
Je kunt dit artikel lezen nadat je bent ingelogd. Ben je nieuw bij AG Connect, registreer je dan gratis!

Registreren

  • Direct toegang tot AGConnect.nl
  • Dagelijks een AGConnect nieuwsbrief
  • 30 dagen onbeperkte toegang tot AGConnect.nl

Ben je abonnee, maar heb je nog geen account? Laat de klantenservice je terugbellen!