Deze opinie is van een externe deskundige. De inhoud vertegenwoordigt dus niet noodzakelijk het gedachtegoed van de redactie.

Groene datacenters kunnen nog veel groener

Computable Expert

Jan Woudstra
Portfolio Manager, Atos. Expert van Computable voor het topic Maatschappij.

Datacenters zijn gebouwen waarin ict-apparatuur staat en van waaruit diensten worden geleverd voor de automatisering van bedrijfsprocessen. Maar wat zijn nou groene datacenters? Daarover is minder eenduidigheid. Toch schieten die als paddenstoelen uit de grond. En dat is goed te verklaren, als met ‘groen' energiezuinig wordt bedoeld. Want de hoeveelheid energie die we in Nederland gebruiken voor ict-toepassingen bedraagt zo een 8 procent van het totale energieverbruik van ons land. Dat is ongeveer hetzelfde als het verbruik in de Nederlandse vliegtuigbranche. En van die 8 procent wordt 70 procent verbruikt in datacenters. Met de stijgende energieprijzen is reductie van het energieverbruik dus niet alleen goed voor het milieu, maar ook voor de portemonnee. Hoe groen ook, datacenters kunnen nog veel groener. Onder andere met behulp van cloud computing en verdergaande virtualisatie.

Groen

In groene datacenters wordt energie-efficiëntie nagestreefd door datacenters zelf efficiënt te maken, door inzet van spaarzamere systemen, door meer efficiënt gebruik van gehuisveste ict-middelen door inzet van virtualisatie en door gebruik te maken van groene stroom.

Groener

De basis van een groen datacenter is het gebouw waar de energievoorziening en de koeling van de ict-apparatuur zo efficiënt mogelijk is ingericht. Alle stroomgebruik door ict-apparatuur wordt omgezet in warmte. Deze warmte moet worden afgevoerd.

Hoe efficiënter de koeling en de stroomverdeling van de apparatuur is, hoe energie-efficiënter het datacenter werkt. Die efficiëntie kan met een aantal, soms eenvoudige, maatregelen echter nog fors omhoog, waardoor een als groen gekwalificeerd datacenter nog groener wordt, bijvoorbeeld door ‘free air cooling' of door de maximum toegestane temperatuur te verhogen van bijvoorbeeld 22 naar 25 graden Celsius.

Verder kan worden bezuinigd door variabele ventilatorsnelheden in koelunits toe te passen, de luchtcirculatie te laten verlopen via de warme en koude luchtstromen en het lichtgebruik te reduceren. Een gebouwbeheersysteem die contant de omgeving monitort, is noodzakelijk. Hoewel dit ook energie kost, maar zo weet je tenminste waar de verbeterpunten zitten. ‘If you cannot measure it, you cannot improve it'.

De datacenterefficiëntie wordt uitgedrukt in een PUE-waarde. De PUE is de waarde van het totale energieverbruik, gedeeld door de hoeveelheid energieverbruik van ict-apparatuur.

Zo hanteerden wij in 2008 in de datacenters een gemiddelde PUE-waarde van 2.0. In 2009 was deze al gedaald naar 1,72. Doelstelling is om een PUE van 1.40 te halen in 2020. Deze ambitieuze doelstelling resulteert uiteindelijk in een besparing van 30 procent.

Groenst

Naaste een efficiënt datacenter kan er natuurlijk ook veel gedaan worden aan de ict-apparatuur zelf. Allereerst door ongebruikte ict-systemen uit te zetten. Dit klinkt banaal, maar systemen als bijvoorbeeld testservers worden af en toe gebruikt. Dergelijke systemen kunnen dan ook vaak zonder gevolgen uitgezet worden en pas aangezet als een testtraject gaat lopen. Oude systemen zijn niet alleen minder krachtig in het verwerken van de gegevens. Ze zijn ook nog eens stroomvreters. Vervang deze systemen door spaarzamere.

Er is meer energie-efficiëntie te behalen op de inzet van ict-apparatuur door toepassing van virtualisatie. Losse computers staan minstens tweederde van hun tijd in de wachtstand. Virtualisatie is het stapelen van computersystemen op één fysieke computer, die zo zwaarder wordt belast. Een zwaarder belast systeem gebruikt nauwelijks meer stroom als een licht belast systeem. Door een grote mate van uniformiteit wordt efficiënte stapeling en verplaatsing van virtuele systemen mogelijk.

Cloud computing biedt de mogelijkheid om geautomatiseerd virtuele omgevingen te verplaatsen tussen fysieke servers en automatische uitschakeling van niet-actieve servers leidt tot ultieme efficiëntie. Als er in de loop van de werkdag weer meer verwerkingscapaciteit nodig is, kan automatisch een fysiek systeem worden ingeschakeld en de virtuele systemen erover worden herverdeeld.

In tijden van minder gebruik ('s nachts) kunnen niet-actieve elementen worden uitgeschakeld, terwijl de dienst wel beschikbaar blijft met verminderde capaciteit. Virtualisatie leidt tot 85 procent besparing op het stroomgebruik. Dat zijn al indrukwekkende verbeteringen, maar halen we hiermee het onderste uit de kan?

Toekomst

Groene datacenters hebben de toekomst. Er zijn nog tal van bezuinigingen mogelijk waardoor het energieverbruik in dergelijke centra nog verder naar beneden kan, bijvoorbeeld door louter groene stroom te gebruiken of opgewekte warme niet te koelen of af te voeren maar te hergebruiken in (nabijgelegen) gebouwen waar warmte gewenst is.

Jan Woudstra
Portfoliomanager Green IT
Atos Origin

x

Om te kunnen beoordelen moet u ingelogd zijn:

Dit artikel delen:

Reacties

8 procent van alle energie aan ICT-toepassingen? U heeft werkelijk geen enkel benul. Een bekende Amerikaanse statistiek is dat ICT ongeveer 2 procent van het totale energieverbuik uitmaakt, waarvan de helft voor datacenters.
Zie ook deze link voor een realistischer (Nederlandse) statistiek:
http://www.computable.nl/artikel/ict_topics/maatschappij/3110129/2429449/ict-slurpt-evenveel-energie-als-luchtvaart.html

Het streven naar groene datacenters is mooi, maar voorlopig niet haalbaar. Dat zou namelijk het geval zijn wanneer de PUE onder de één komt (de gebruikte energie voor servers en netwerkapparatuur samen is lager dan je op basis van het verbruik per device zou mogen verwachten) en een datacenter zelfvoorzienend zou zijn in haar energieverbruik.

De doelstelling om de PUE naar een waarde van 1,4 in 2020 te brengen zullen we waarschijnlijk al voor die datum halen. De meeste moderne datacenters die nu in ontwikkeling zijn, laten al een lagere PUE noteren. Daarnaast is het goed om te vermelden dat de PUE als norm op termijn mogelijk vervangen zal worden door een nieuw Energystar/EPA-label. De normering is dus weliswaar handig, maar niet zaligmakend. Het maakt namelijk een groot verschil of er sprake is van een datacenter dat gebruikt wordt als colocatie/housing voor servers van derden. Een dergelijk datacenter kan bevolkt worden door goedkopere, warmteproducerende serversystemen en is moeilijker te managen dan wanneer de eigenaar bepaalt welke hardware wordt gebruikt. Google claimt bijvoorbeeld een PUE van 1,21, maar die laat dan ook geen derden toe tot zijn datacenter en gebruikt overal dezelfde (eigen) hardware. En wanneer het datacenter volledig is ingericht voor cloud computing en virtualisatie, kunnen deze platformen energiebesparend werken ten opzichte van traditionele fysieke servers, maar is de densiteit van systemen in het rek veel hoger. Er is daar dus sprake van meer stroomverbruik per vierkante meter (soms blijven racks zelfs half leeg omdat er onvoldoende power beschikbaar is in oudere DC's) en meer warmteontwikkeling. Maar dat datacenters die vandaag worden gebouwd een stuk energie-efficienter zijn dan oudere datacenters is natuurlijk een goede ontwikkeling evenals het feit dat de problematiek eindelijk op de agenda van de IT-afdeling staat.

Men kan nog niet van een groen datacenter spreken, omdat men alleen enige energiezuinige maatregelen neemt. Het groene denken start met 'het zuinig omgaan met IT Assets' en dus niet het continue nieuw aanschaffen van systemen om vervolgens zeer bruikbare systemen op de afvalhoop te gooien. Kortom IT Asset Management. Heeft men wel eens nagedacht over het energieverbuik van de materialenontrekking, logistiek, onderdelen fabricage, assemblage en distributie van de gehele globale supply chain? Zo ja, dan moet de conclusie zijn dat er ten eerste zuiniger omgegaan moet worden met de aanwezige IT Assets.

Goed overzichts artikel over de huidige status van groene IT.

De verwarring over 8% van het energieverbruik voor IT versus 2%zit hem in de verhouding elektriciteitsverbruik en energieverbruik. IT verbruikt ongeveer 8% van het het elektriciteitsverbruik, maar dit maakt op zijn beurt maar ongeveer 30% van het totale energieverbruik uit. De rest is transport en warmte (gas).

De nieuwe groene datacenters hebben reeds een PuE van ongeveer 1,3. Zie bijvoorbeeld het nieuwe datacenter van Rabobank.

En cloud computing kan vooral bijdragen door grotere en efficiëntere datacenters en de mogelijkheid servers efficiënter in te zetten.

Groen is erg belangrijk, maar wordt wel veel te keur en te onkeur gebruikt door de traditionele ICT leveranciers om te laten zien dat men toch beter een nieus systeem kan aanschaffen.
Voor heel veel bedrijven is het onderzoeken van de uitnutting van hun huidige ICT infrastructuur de eerste stap om te komen tot een meer groenere ICT. Virtualisatie levert veel op, maar brengt weer een ander risico. Namelijk dat men erg snel besluit om maar weer een virtuele server te activeren en zo de aanwezige fysieke capaciteit evengoed snel consumeert.
Onderzoek naar de werkelijke utilisatie van storage levert levert ook heel veel op. Het percentage van werkelijk gebruikte storage ligt vaak maar op 15 tot 25 %. Een goed ingericht storage management systeem zal dan ook veel opleveren. Kortom, onderzoek eerst wat werkelijk beter uitgenut kan/moet worden. Daarnaast zijn alle ontwikkelingen voor groene datacenters uiteraard ook toe te juichen.

Datacenters die een PUE halen van minder dan 1,3 zorgen dus dat de systemen van het datacenter, zoals koeling, noodstroom, verlichting en beveiliging het totale verbruik van de geïnstalleerde servers minder dan 30% verhogen. Eigenlijk is daar alleen nog wat te halen als je de warmte die de servers afgeven zou kunnen hergebruiken, bijvoorbeeld voor verwarming van het gebouw.
Door het kleine temperatuurverschil vraagt dat een hoge investering. Het meeste win je nog door gewoon minder servers aan te zetten en servers te kiezen die meer (reken)werk doen met minder energie. Deze oplossing vraagt wel dat je heel veel servers vervangt; er staan nogal wat oudjes die al jaren meegaan en die niemand eigenlijk durft uit te zetten.
Minder vermogen inzetten is eigenlijk altijd de beste oplossing.

Een groen datacenter is veelal een keuze tussen imago en geld. Hoe wil je als organisatie worden neergezet versus hoeveel heb je over om mee te doen aan het daadwerkelijk groen zijn van je datacenter. Als iedere provider aangeeft dat hij een groen datacenter bezit verdwijnt op een bepaald moment de unique selling point, en zullen we op zoek moeten naar nieuwe uitdagingen op dit gebied.
Alle verbeteringen ten spijt is toch de belangrijkste vraag of de hang naar informatie wel nodig is. We bouwen maar applicaties zonder om ons heen te kijken of een applicatie of functionaliteit al aanwezig is.
Overigens PUE-verlaging is een spel tussen een goed gevulde computervloer en optimaal gebruik van opwekking … probeer dan maar eens op 1,72 te komen.

De voordelen van gebalanceerde koeling en effectieve stroomvoorziening zijn onbetwist, echter verregaande virtualisatie (>70%) is binnen bestaande datacenters niet altijd mogelijk. Consolidatie van systemen leidt vaak tot gebrek aan koeling en er bestaan nog steeds applicaties en databases die simpelweg niet gevirtualiseerd kunnen worden.
Initiatieven op de werkplek en op de inkoopafdeling bieden een uitkomst. Werkplekken zijn grotere vervuilers en een passend inkoopbeleid zorgt ervoor dat Green IT start bij de aanschaf. Naast het feit dat een organisatie kan kiezen voor energie-efficiënte apparatuur, kan een vooruitstrevend recyclingbeleid vereist zijn.

De mate van "groenheid" van een data center verschilt per rol. Gaat het over een data center eigenaar, een service provider, een onderneming? Voor de laatste is geen data center het groenste data center dat mogelijk is. Een zelfkritische afweging hoe applicaties heb beste aan de business geleverd kunnen worden levert dan de groenste (en voordeligste!) resultaten: interne hosting, externe hosting, virtualisatie of het gebruiken van publieke danwel private SaaS-diensten.

Groen willen zijn is een prachtig streven en we moeten zeker de technologie die dit verberterd aanwenden. Er is echter ook een gedragsverandering noodzakelijk om groener te worden als samenleving. Dit strekt verder dan slimmere cooling en toename van bv virtualisatie. Betere cooling systemen zorgen alleen voor een lagere carbon footprint. Hiermee heb je het probleem van de power consumptie niet aangepakt. Innovaties in cloud specifiek datacenters zal uiteindelijk de conventionele datacentra groener maken. Wij zelf kunnen echter morgen reeds een groene bijdrage leveren waarvoor geen enkele technologie nodig is anders dan ons gezonde verstand verbruik verstandig.

Zolang groene datacenters maar niet gelijk worden geschaakt met groene energie mogen er van mij veel posts komen over dit onderwerp. Onlangs had computable een stukje over het nieuwe rekencentrum van de rabobank maar helaas was daar door de pr- of communicatie-specialisten een stukje vervuiling in gebracht in de vorm van een alinea over dat de stroom echt groen word opgewekt. Ik ben blij dat Jan Woudstra zich niet heeft laten verleiden om mee te doen in die gekte en gewoon een goed verhaal heeft neergezet. Bedankt daarvoor Jan. Kan iemand ergens getallen vinden over de efficientie van de voedingen in servers? Daar zit volgens mij een hele grote slag die we kunnen maken.

Servers uitzetten bij inactiviteit biedt inderdaad nog een fors potentieel aan energiebesparing. Ik zie dit niet tot nauwelijks gebeuren. Het knelpunt is dat alleen het aanzetten van bijvoorbeeld VMWare Distributed Power Management (DPM) i.c.m. VMWare Distributed Resource Scheduler (DRS) t.b.v. Dynamic Resource Balancing niet voldoende is. Sommige type virtuele servers – zoals terminal servers – kunnen beter worden uitgezet i.p.v. minder resources krijgen. Dit betekent al dat resource management zich niet alleen op hypervisor niveau afspeelt, maar ook op applicatie/server niveau. Wat te doen met monitoring? Als een server wordt uitgeschakeld, geeft dit een incidentmelding. Monitoring dient te worden gekoppeld met DPM. Wat te doen met back-up? Het was altijd zo dat het niet uitmaakte hoeveel capaciteit ’s nachts werd gebruikt. Nu is het de bedoeling dat ook de back-up weinig serverresources gebruikt. Veelal betekent dit een verandering van back-up architectuur. Wat te doen met de batch jobs? Batch jobs vragen normaal gesproken zoveel mogelijk resources om in zo weinig mogelijk tijd hun werk te doen. Per job zal nu moeten worden bekeken in hoeverre deze wordt geknepen om een minimale set servers actief te houden.
Het uitvoeren van een dergelijk project kost doorgaans meer dan de besparing in energiekosten.
Ik ben benieuwd naar succesvolle implementaties, waar daadwerkelijk een significant aantal servers op rustige momenten worden uitgezet.

Wat is groen? Het lijkt op efficiënter en effectiever. Is virtualiseren “vergroenen”?
In deze context kun je groen ook vervangen door duurzaam of maatschappelijk verantwoord ondernemen. Ja natuurlijk denken we aan de natuur, de toekomst en onze kinderen. We weten dat “het milieu” meer is dan dat groene spul langs de snelweg maar hoe ver ga je daarin en ten koste van wat?

We binden steeds meer hele goede vakmensen aan ons en willen een aantrekkelijke werkgever blijven. We stimuleren hybride auto’s maar vinden het verbinden aan ons belangrijker en zo rijden er ook donker gele labels. Wel groen maar niet ten koste van wat ons waardevoller is.

Wil je een server afnemen die 20% duurder is met alleen een lagere PUE als verschil?
Een effectief en efficiënt werkende leverancier heeft lagere energiekosten die in behoorlijke mate de prijs bepaalt van de dienst die je afneemt.

Veel bedrijven vergeten dat ook de keuze van bekabeling een invloed uitoefent op het energieverbruik. Zo zijn bijvoorbeeld afgeschermde kabels de meest efficiënte en betaalbare methode om het probleem van externe interferentie of ruis (afkomstig van signalen van andere kabels) aan te pakken. Doordat ze beter bestand zijn tegen dit probleem, verbruik je per kabel minder energie wat tot een potentiële energiebesparing van 35% kan leiden. Afgeschermde oplossingen worden dan ook almaar populairder. Bekabeling met hogere prestaties, zoals Categorie 7A, ondersteunt niet alleen een hogere bandbreedte, maar maakt ook eenvoudiger elektronica mogelijk zodat 10 Gbps snelheden beduidend minder energie zal verbruiken. De verbeterde demping van de nieuwe bekabeling houdt ook in dat de warmteopbouw beperkt wordt. Dat drukt op zijn beurt de behoefte aan koeling.

Oene-Wim Stallinga
Marketing manager
Nexans Cabling Solutions

Energie wordt schaars, de aarde raakt uitgeput en vervuild. De IT wereld wordt vol geraakt door stijgende energieprijzen, strengere wetgeving en de druk vanuit maatschappij om onze verantwoordelijkheid te nemen.

Natuurlijk begint groene IT bij infrastructuur zelf: het exorbitante energieverbruik moet omlaag, apparatuur en vierkante meters kunnen veel efficiënter worden benut; inkoop moet duurzamer; standaardisatie moet zorgen dat rekencapaciteit gedeeld kan worden door zoveel mogelijk gebruikers.

Maar dat is maar het begin. Hoe zit het met de applicaties die draaien op die groene infrastructuur? Hoeveel zijn er die hetzelfde doen? Hoeveel worden er eigenlijk echt gebruikt? Standaardiseren, rationaliseren: kortom afslanken, want een applicatie die je uitzet heeft geen datacenter nodig en produceert geen CO2. Hier is al veel meer winst te halen!

Echt interessant wordt het als we IT gaan inzetten om de business te verduurzamen. Denk aan slimme systemen om logistiek te stroomlijnen, energie te verhandelen, afvalstromen in te dammen, productiecapaciteit te delen. De mogelijkheden zijn enorm. Hier loont het om extra IT in te zetten. Elke kilowatt voor IT waarmee je 10 kilowatt in het bedrijf bespaart is 9 kilowatt gewonnen.

Inderdaad, onze datacenters moeten schoner, onze applicaties gesaneerd. Maar IT is wel degelijk een krachtig middel om vervuiling tegen te gaan! De allergrootste winst zal komen uit de inzet van IT voor de vergroening van bedrijfsprocessen. Dit betekent echter wel dat we veel innovatiever om moeten gaan met IT.

Waarschijnlijk wordt sowieso de vorm van een datacenter anders. En dat vraagt ook aanpassing en een langere termijn aanpak omdat we nu ook met een gedane investering in huidige datacenter infrastructuur te maken hebben. Hier zijn 2 voorbeelden uit de praktijk die alternatieve vormen onderzoeken. Wind-gekoelde, modulaire bouwstenen vanuit Microsoft: http://www.globalfoundationservices.com/documents/HolisticApproachtoEnergyEfficientDatacentersAug2010.pdf en een initiatief uit eigen land wat nog het meeste lijkt op een gedistribueerd netwerk van datacentercomponenten op basis van hun datastatus - OZZO. http://www.ozzodata.com/

Vooralsnog heb ik het idee dat al die groene labels meer bijdragen aan een commercieel belang dan aan een werkelijk efficienter energie verbruik. Albert Heijn kwam met de slogan; "wij zetten ons in voor een duurzame visserij". De vis die in het pakje zat waar dit op stond was alles behalve duurzaam gevangen, in de levensmiddelen branche zijn inmiddels richtlijnen!

Het is tijd voor duidelijke richtlijnen m.b.t. wat groen is en wat niet in IT-land! Loze kreten daar wordt het echt niet efficienter van. Bij een aantal multinationals is de laatste jaren fors bezuinigd op IT en daardoor zijn er eerder meer u'tjes gehangen dan dat er servers gevirtualiseerd zijn al die ouwe troep moet immers ergens huizen. RACKEN en erbij blijven! Het een naast het ander bouwen en vaak zonder al te veel succes proberen er een geheel van te prutsen.

Ik ben van mening dat het hoogste tijd is voor vervangingsronden en grove investeringen in IT door de heren bestuurders van onze multinationals. Dit gaat namelijk ongetwijfeld lijden tot hogere efficientie op het gebied van stroomverbruik maar ook tot efficienter en plezieriger werken. Het zou te makkelijk zijn als al die ouwe troep straks draaiende gehouden wordt in een groen datacenter en het bedrijf dat ze daar voor verantwoordelijk is een groen-it label krijgt.

Het is allemaal leuk en aardig wat Jan hier schrijft ik denk dat ie met knippen en plakken een heel eind gekomen is en vind het een inspiratieloze opsomming oneliners.

Stuur dit artikel door

Uw naam ontbreekt
Uw e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×
article 2010-07-13T10:41:00.000Z Jan Woudstra
Wilt u dagelijks op de hoogte worden gehouden van het laatste ict-nieuws, achtergronden en opinie?
Abonneer uzelf op onze gratis nieuwsbrief.