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04.06.2009 Rainer Weidmann; Michael Pauly*

Ein "Green New Deal" für Rechenzentren

In neun Schritten zu mehr Effizienz im Rechenzentrum.

Rund 23 Prozent der IT-bedingten CO2-Emissionen werden laut Gartner durch Server und Kühlsysteme verursacht. Allein in Deutschland lag der Stromverbrauch aller 50.000 Serverräume und Rechenzentren nach einer Untersuchung des Borderstep-Instituts im Jahr 2008 bei 10,1 Milliarden Kilowattstunden. Zum Vergleich: Dies entspricht der jährlichen Gesamtleistung von vier mittelgroßen Kraftwerken.

Ohne umfassende Maßnahmen für mehr Energieeffizienz wird der Stromverbrauch von Servern und IT-Infrastrukturen in Rechenzentren (RZ) weiter wachsen. Es gilt daher, neue Wege in der Stromversorgung von Geräten und der Klimatisierung von Räumen zu beschreiten. Gleichzeitig hilft der Umstieg auf „grüne“ IT-Technologien wie die Server-Virtualisierung, den Energiebedarf trotz weiter steigender Rechen- und Speicherleistung erheblich zu senken. Allein für den Server-Betrieb lässt sich durch Virtualisierung ein um bis zu 80 Prozent geringerer Energieverbrauch erzielen.

Unternehmen, die ihr bestehendes Rechenzentrum nach Energieeffizienz-Kriterien umbauen wollen, sollten dabei schrittweise vorgehen. In Zeiten härteren Kosten- und Wettbewerbsdrucks stehen sie letztlich auch vor der Herausforderung, den Umbau wirtschaftlich und budgetverträglich zu gestalten. T-Systems empfiehlt die folgenden neun Punkte als Checkliste:

1. Bestandsaufnahme: Aktives Asset-Management betreiben Voraussetzung für jede Modernisierung und Effizienz-Optimierung ist eine Bestandsaufnahme aller RZ-Assets. Die Betreiber müssen alle Geräte und Systeme, Hard- wie Software lückenlos erfassen und dokumentieren. Ohne ein solches aktives Asset Management lassen sich Wartungs- und Lizenzkosten nicht kontrollieren. Zudem ginge die Übersicht über die verschiedenen Betriebssystemversionen verloren. Dadurch würde sich der Aufwand für die Einspielung von neuen Releases und Updates deutlich erhöhen.

Im Übrigen stellt sich oft erst bei einer solchen Bestandsaufnahme heraus, dass Lizenzgebühren für Software gezahlt werden, die gar nicht (mehr) eingesetzt wird und längst zur „Schrankware“ verkommen ist. Dies gilt ebenso für Hardware: Es tauchen im Zuge der Bestandsaufnahme Geräte auf, die nicht mehr in Betrieb sind, aber Kosten verursachen und Platz wegnehmen. Auch an diesen Stellen lassen sich also Einsparpotenziale erschließen. Last, but not least müssen neben den IT-Assets Räume und Racks ebenso erfasst und dokumentiert werden wie Stromversorgung, Klimatisierung und Kühlungskonzepte.

2. Make or buy: Option Outsourcing prüfen Ist die Bestandsaufnahme im RZ vollzogen, sollte das Unternehmen prüfen, ob als Alternative zum weiteren Eigenbetrieb auch ein Komplett- oder Teil-Outsourcing von RZ-Services an einen spezialisierten Dienstleister in Frage kommt. In der Regel können diese ihren Kunden langfristig flexiblere und energieeffizientere RZ-Dienste zu geringeren Kosten anbieten, die sich zudem über einen längeren Zeitraum verteilen.

Darüber hinaus haben Unternehmen so die Möglichkeit, sich auf ihr Kerngeschäft und die Modellierung von entsprechenden Geschäftsprozessen zu konzentrieren. Die Verantwortung für Beschaffung und Technik sowie die energieeffiziente Umstrukturierung, Optimierung und Neukonzeptionierung des RZ liegt dann beim Dienstleister, der über entsprechende Consulting- und Outsourcing-Kapazitäten verfügen muss.

3. Ziel: Standardisierung von Hard- und Software Ob Outsourcing-Dienstleister oder unternehmenseigenes Rechenzentrum: Ein Ziel des aktiven Asset-Managements muss es immer sein, im Rechenzentrum eine standardisierte IT-Landschaft mit einheitlichen Lizenzen und einheitlichen Versionen zu etablieren. Dies gilt vor allem für die Betriebssysteme der Server, betrifft aber auch die Lizenzen der Anwendungssoftware. Es empfiehlt sich, im Sinne eines effizienteren Betriebs nicht mehr benötigte Daten und Applikationen umstandslos zu löschen beziehungsweise zu deinstallieren. Erfahrungen zeigen, dass in Rechenzentren bis zu einem Drittel aller Applikationen nicht mehr gebraucht werden!

Weiterhin gilt es zu bedenken, dass die durchschnittliche Laufzeit einer Servermaschine in einem RZ rund 36 Monate beträgt. Es herrscht also eine relativ hohe Gerätefluktuation, die häufig zu wachsenden heterogenen Umgebungen führt. Diese sollten dokumentiert und weitestmöglich bereinigt werden.

Nachdem Lizenzen, Versionen, Hard- und Software auf diese Weise begradigt und vereinheitlicht worden sind, kann das RZ den Schritt zu einer standardisierten Bereitstellung von Servern beziehungsweise Modulen gehen. Formuliert beispielsweise ein Fachbereich eine Anforderung nach einem Server mit einer bestimmten Qualität und Rechenleistung, erhält er von der RZ-Administration einige standardisierte Module, auch „Produktionsblöcke“ genannt, zur Auswahl. So lässt sich ein höherer Automationsgrad in der Bereitstellung erreichen und die Administration wesentlich vereinfachen. Grundsätzlich sollten Unternehmen immer eine RZ-Struktur anstreben, die flexibel skalierbar und modular ist.

4. Hard- und Software-Beschaffung: Folgekosten im Blick behalten Beim Einkauf von Hard- und Software können die Verantwortlichen mit vorausschauenden Investitionen bereits Punkte in Sachen Energieeffizienz sammeln. Denn wie das Beispiel des EU-weiten Herstellungsverbots für Glühlampen zeigt, ist davon auszugehen, dass jederzeit gesetzliche Vorgaben für die Drosselung des Energieverbrauchs in Rechenzentren beschlossen werden können.

Grundsätzlich sollten RZ-Betreiber bei der Beschaffung neuer IT-Ausrüstung darauf achten, möglichst schlank dimensionierte und verbrauchsarme Geräte einzukaufen, die nicht nur die funktionalen betrieblichen Anforderungen erfüllen, sondern auch einen Beitrag zur Energieeffizienz leisten. So ist bei manchen Servern im Niedrigpreis-Segment der Stromverbrauch am Ende ihrer 36-monatigen Laufzeit höher als der Anfangsinvest. Mit „Green IT“ hat dies nichts zu tun.

Effizienz und Sparpotenziale bieten beispielsweise die zu Archivierungszwecken verwendeten Datenspeicher in den RZ: 2,5’’-Festplatten verbrauchen erheblich weniger Strom als die 3,5’’-Baureihe. Zur dauerhaften Sicherung von Daten lassen sich zudem Magnetbänder oder WORM-Medien (Write Once Read Many) verwenden, die als Speichersystem so genannte Jukeboxen nutzen.

Schließlich empfiehlt es sich, auch vor der Entscheidung für neue Anwendungssoftware ihren Bedarf an Hardware-Ressourcen und die daraus folgenden Energiekosten mit einzukalkulieren. Je nach dem, welche Applikation auf einem Server läuft, ist dessen CPU nur zu 5 bis 15 Prozent ausgelastet. Gleichwohl benötigt der Prozessor dafür dieselbe Menge Strom wie unter Volllast-Betrieb. Erst die für dieses Jahr angekündigten neuen Intel-CPUs sollen über die Fähigkeit verfügen, einzelne Cores in einen verbrauchsarmen, so genannten „Schlafmodus“ zu schalten. Herkömmliche Prozessoren verbrauchen hingegen unabhängig von ihrer Auslastung weiterhin dieselbe Menge Strom.

Laut Erhebungen der Experton Group lassen sich durch den Einsatz von energieeffizienter Hardware in Rechenzentren Einsparpotenziale von 20 bis 30 Prozent erzielen. Aufgeschlüsselt nach den einzelnen Betriebsbereichen ergeben sich folgende Zahlen: Verbesserte Netzteile: 25% Stromsparende CPUs: 5-10% Effizientere Lüfter: 10-15% Gleichstrom durch Rack-basierte Systeme: 10-15% Optimierte Kühlungsströme: 5-10%

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