Rekencentrum kan op tal van fronten groener

20 februari 2009
De stijging van de hoeveelheid benodigde energie baart de Duitse overheid duidelijk zorgen. Het Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit heeft het Borderstep Institute opdracht gegeven om onderzoek te doen naar methoden om een rekencentrum groener te laten werken. Borderstep heeft getracht om zoveel mogelijk ‘best practices’ in beeld te brengen. “Als bedrijven die voorbeelden ter harte nemen en ze in hun eigen rekencentrum toepassen, dan voorkomen we dat er op een gegeven moment een energiecrisis optreedt. Doorgaan zoals we nu doen is een absoluut verkeerde keuze”, stellen de onderzoekers van Borderstep.

Sensoren komen beheerder te hulp
Bij het besparen van energie is het hoogste effect te halen als precies bekend is waar de kinken in de kabel zitten. Een jong Amerikaans bedrijf, Viridity Software genaamd, heeft een pakket gemaakt waarmee tot op moduleniveau de energieconsumptie bekeken kan worden. Volgens de firma is dit een uitkomst in een situatie waar virtualisatie wordt gebruikt. De werklast kan worden verdeeld op basis van de energieconsumptie van de servers, zodat elk onderdeel zo min mogelijk verbruikt.
Als de software vaststelt dat een server uitgeschakeld kan worden, dan gebeurt dat ook. Desgewenst door tussenkomst van de beheerder, die eventueel de suggesties van de software kan negeren. Mogelijk probleem is wel dat Viridity nauwelijks in de publiciteit komt. Alleen de directeur laat van zich horen via een blog. Het is dan ook niet bekend wanneer de software daadwerkelijk op de markt komt.
Er zijn nog meer pioniers op dit gebied. Zo heeft GE voor de eigen rekencentra een techniek bedacht waarmee veel kan worden bespaard op energieverbruik en koeling. In een rekencentrum van GE in de staat Ohio is dit al getest, met als gevolg een besparing van 11 procent op energie. Ook werd 20 procent bespaard op de hoeveelheid gebruikt koelwater, door gewoon kraanwater te zuiveren. Dit is veel goedkoper dan het zeer gezuiverde water dat normaal in de koelsystemen wordt gebruikt.
GE hanteert een holistische kijk op het rekencentrum, waarbij alle onderdelen meewegen. Op veel plekken zijn sensoren aangebracht, die hun gegevens doorsturen naar een applicatie, het Dashboard geheten. Het Dashboard toont de huidige situatie in het rekencentrum, met een overzicht van de meetwaarden in het verleden. De beheerder kan zo eenvoudig trends herkennen en daarop inspelen.
Er is niet één allesomvattende maatregel die het energieverbruik terugdringt, het is meer een samenspel van factoren waaruit de beheerders een keuze moeten maken.
De onderzoekers wijzen om te beginnen op applicaties en data. Daarvan moet worden bepaald of ze inderdaad nog nodig zijn. Soms komt het voor dat een derde van alle applicaties wel actief is, maar niet daadwerkelijk wordt gebruikt. Bij de data is er ook de nodige verspilling vast te stellen. Bestandjes en bestanden van medewerkers die geen enkel zakelijk belang dienen, gebruiken wel de opslagcapaciteit van het bedrijf. Dat kunnen simpele dingen zijn, zoals een aantal kopieën van documenten, maar ook omvangrijke mp3- en videobestanden.

Is op dit vlak eenmaal de bezem door de tent gehaald, dan kan worden gedacht aan besparingen door het elimineren van de hardware. Virtualisatie is in dit geval de aanbevolen techniek. “Helaas is niet elk bedrijf al voldoende overtuigd van deze manier van besparen. Ze vinden het een risico om verschillende toepassingen op één stuk hardware te draaien. De voorkeur wordt gegeven aan een fysieke machine voor elk proces”, stellen de onderzoekers.
Het kan in zo’n geval zin hebben om over te stappen op nieuwe hardware. Systemen van recente oorsprong zijn doorgaans een stuk zuiniger dan hun voorgangers. Dat komt doordat de aanbieders steeds meer vooruitgang boeken bij het zuiniger maken van processors, geheugens en randapparatuur.

Een besparingspunt waar de meeste beheerders van een rekencentrum niet aan denken, is het inzetten van UPS’en. Zo’n ononderbroken voedingssysteem zorgt ervoor dat de hardware kan blijven doorwerken. Zelfs een kleine verstoring in de netspanning leidt dan niet tot uitval van systemen, waardoor ook geen energievretende hersteloperatie nodig is.
Een UPS is er in soorten en maten. De beheerder zal enig idee moeten hebben van het energieverbruik van zijn rekencentrum en daar de capaciteit van het UPS op moeten afstemmen. De onderzoekers van Borderstep vonden een rekencentrum dat ongeveer 12 kilowatt nodig had. De beheerder had een UPS van 100 kW neergezet, wat op zich handig leek maar dat wel zorgde voor een elektriciteitsrekening die 2000 euro per jaar hoger was dan nodig.

Langzaam begint het besef door te dringen dat computersystemen het ook nog prima doen in een temperatuur van 30 of 35 graden. “Het is echt niet nodig om de hedendaagse servers te koelen tot 20 graden, zoals in de mainframetijd wel altijd werd gedaan. Je maakt er dan bijna een koelhuis van en dat vreet energie”, aldus Borderstep.
Beheerders van een rekencentrum krijgen ook het advies om verder te kijken dan de eigen muren. Bijvoorbeeld door de vraag te stellen of een ander deel van het gebouw wellicht baat kan hebben bij de warmte die in het rekencentrum ontstaat. Daar kan het bijvoorbeeld worden gebruikt voor verwarming. Een relatief klein rekencentrum van 50 vierkante meter kan een kantoortuin die drie keer zo groot is, op een aangename temperatuur houden zelfs als het buiten 7 graden onder nul is, zo blijkt uit metingen van Borderstep.

De onderzoekers hebben gespeurd naar een aantal succesvolle besparingen. Zij vonden dat onder andere bij een rekencentrum van NetApp in de Verenigde Staten, waar men de temperatuur redelijk hoog liet worden, gebruikmaakte van draadloze sensoren om hotspots te signaleren (en alleen daar fors te koelen) en de warme en koude gedeelten van elkaar te scheiden met kunststof gordijnen.
In Amsterdam vonden ze het klimaatneutrale rekencentrum van EvoSwitch, waar 14.000 servers staan samengepakt op een oppervlakte van 9000 vierkante meter. EvoSwitch wil op termijn doorgroeien naar veertigduizend servers. Het centrum doet vooral hosting en rekent de energiekosten zonder maren door aan de gebruikers. Het wordt daardoor in hun belang om zuinigere hardware te gebruiken in combinatie met virtualisatie. Voor het rekencentrum wordt een planning gehanteerd die alle aanwezige hardware in ogenschouw neemt. EvoSwitch heeft daarbij samengewerkt met TNO en kwam tot de conclusie dat de gebruikte UPS’en niet efficiënt genoeg waren.
EvoSwitch is lid van The Green Grid, een groep bestaande uit vertegenwoordigers van rekencentra die streeft naar het verbeteren van de efficiëntie van die rekencentra. The Green Grid heeft een eigen set vuistregels opgesteld, om de energieconsumptie in rekencentra binnen de perken te houden.

Ooit definieerde de organisatie de PUE, de Power Usage Effectiveness. Dat is een maat die wordt berekend door de totale energieopnamen van en rekencentrum te delen door die van de aanwezige hardware.
“Die maat spreekt de mensen aan. Hij is simpel en je kunt er rekencentra van verschillende grootte mee vergelijken”, zegt Mark Monroe van The Green Grid. Bij de PUE blijft het niet, een nieuwe maat kijkt naar hoeveel werk de hardware verzet en hoeveel energie dat kost. Monroe: “Dan wordt het alweer een beetje ingewikkelder, want wil je het goed doen, dan zul je een groot aantal meetwaarden met elkaar moeten combineren. Maar het kan ook simpeler, zo hebben we gemerkt, door niet de exacte meetgegevens te nemen, maar een benadering daarvan. Noem het een natte-vingermethode, die veel sneller een meetwaarde oplevert. Die snelheid is voor gebruikers erg belangrijk.”
De leden van The Green Grid worden opgeroepen om hun eigen benaderingsmethoden in te dienen. De voorstellen zullen in de praktijk worden getest om te kijken of ze voldoen. Intel heeft voor The Green Grid een Software Development Kit (SDK) gemaakt, waarmee softwareontwikkelaars een energiemeter in hun applicaties kunnen verwerken. De SDK is geschikt voor een aantal omgevingen, waaronder Solaris, OS-X, Linux en Windows.


 
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!