{"id":31147,"date":"2019-10-31T21:39:44","date_gmt":"2019-10-31T18:39:44","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/umerit-appetity-neskolko-sposobov-povysheniya-energoeffektivnosti-data-tsentrov\/"},"modified":"2019-10-31T21:39:44","modified_gmt":"2019-10-31T18:39:44","slug":"umerit-appetity-neskolko-sposobov-povysheniya-energoeffektivnosti-data-tsentrov","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/umerit-appetity-neskolko-sposobov-povysheniya-energoeffektivnosti-data-tsentrov","title":{"rendered":"\u201eDen Appetit z\u00fcgeln\u201c: Mehrere M\u00f6glichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Heutzutage wird viel Energie f\u00fcr den effizienten Betrieb von Rechenzentren aufgewendet. Im Jahr 2013 verbrauchten allein die Rechenzentren der USA etwa<\/a><\/noindex> 91 Milliarden Kilowattstunden Energie, was der j\u00e4hrlichen Produktion von 34 gro\u00dfen Kohlekraftwerken entspricht.<\/p>\n

Strom bleibt eine der Hauptausgaben f\u00fcr Unternehmen, die Rechenzentren besitzen, weshalb sie versuchen, die Effizienz<\/a><\/noindex> ihrer IT-Infrastruktur zu steigern. Zu diesem Zweck kommen verschiedene technische L\u00f6sungen zum Einsatz, von denen wir heute einige besprechen werden.<\/p>\n

\"\u201eDen<\/a><\/noindex><\/p>\n

\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Torkild Retvedt<\/a><\/noindex> CC<\/a><\/noindex><\/i>
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Virtualisierung<\/h3>\n

\nWenn es um die Verbesserung der Energieeffizienz geht, bietet Virtualisierung mehrere unbestreitbare Vorteile. Erstens erm\u00f6glicht die Konsolidierung bestehender Dienste auf einer geringeren Anzahl von physischen Servern Einsparungen bei der Wartung der Hardware, was zu niedrigeren Kosten f\u00fcr K\u00fchlung, Strom und Platzbedarf f\u00fchrt. Zweitens erm\u00f6glicht Virtualisierung eine Optimierung der Nutzung der physischen Ressourcen und eine flexible Neuverteilung<\/a><\/noindex> von virtuellen Ressourcen w\u00e4hrend des Betriebs.<\/p>\n

Die Unternehmen NRDC und Anthesis haben gemeinsam Untersuchung<\/a><\/noindex> und festgestellt, dass durch den Austausch von 3.100 Servern gegen 150 virtuelle Hosts Einsparungen bei den Stromkosten von 2,1 Millionen Dollar pro Jahr erzielt werden k\u00f6nnen. Die betreffende Organisation hat bei der Wartung und Anschaffung von Hardware gespart, die Anzahl der Systemadministratoren reduziert, eine Datenwiederherstellungsgarantie erhalten und die Notwendigkeit f\u00fcr den Bau eines weiteren Rechenzentrums beseitigt.<\/p>\n

Laut den Ergebnissen Forschungen<\/noindex> Laut Gartner wird im Jahr 2016 die Virtualisierungsrate vieler Unternehmen \u00fcber 75 % liegen, und der Markt wird mit 5,6 Milliarden Dollar bewertet. Es gibt jedoch bestimmte Faktoren, die die weitreichende Einf\u00fchrung von Virtualisierung hemmen. Einer der Hauptgr\u00fcnde ist die Komplexit\u00e4t der 'Umstellung' von Rechenzentren auf das neue Arbeitsmodell, da die Kosten daf\u00fcr oft die potenziellen Vorteile \u00fcbersteigen.<\/p>\n

Energieverbrauchsmanagementsysteme<\/h3>\n

\nSolche Systeme erm\u00f6glichen es, die Energieeffizienz von K\u00fchlsystemen zu steigern oder den Energieverbrauch von IT-Ausr\u00fcstung zu reduzieren, was letztendlich zu einer Minimierung der Kosten f\u00fchrt. In diesem Fall wird spezielle Software<\/a><\/noindex>, das die Aktivit\u00e4t der Server, den Energieverbrauch und die Energiekosten \u00fcberwacht, die Last automatisch verteilt und sogar die Ger\u00e4te abschaltet.<\/p>\n

Eine Art von Software zur Verwaltung des Energieverbrauchs sind Data Center Infrastructure Management (DCIM)-Systeme, die zur \u00dcberwachung, Analyse und Prognose der Energieeffizienz verschiedener Ger\u00e4te eingesetzt werden. Die meisten DCIM-Tools werden nicht zur direkten \u00dcberwachung des Energieverbrauchs von IT- und anderen Ger\u00e4ten verwendet, aber viele Systeme sind mit PUE (Power Usage Effectiveness)-Berechnungen ausgestattet. Laut Informationen von Intel und Dell DCIM bieten solche L\u00f6sungen , um eine hohe Datensicherheit zu gew\u00e4hrleisten.<\/a><\/noindex> 53 % der IT-Manager.<\/p>\n

Heute ist der Gro\u00dfteil der Hardware bereits auf energieeffizienten Betrieb ausgelegt, jedoch wird bei der Beschaffung von Hardware oft mehr Wert auf den Anschaffungspreis oder die Leistung gelegt als auf die Gesamtkosten des Eigentums, was dazu f\u00fchrt, dass energieeffiziente Ger\u00e4te \u00fcbersehen werden<\/a><\/noindex>. Neben der Reduzierung der Stromrechnungen senkt<\/a><\/noindex> es auch die CO2-Emissionen in die Atmosph\u00e4re.<\/p>\n

Datenkompression<\/h3>\n

\nEs gibt auch weniger offensichtliche Ans\u00e4tze zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren, wie zum Beispiel die Reduzierung des Volumens an gespeicherten Daten. Die Kompression untergenutzter Daten ist selten. herausfinden, ob der Benutzer Animationseffekte deaktiviert hat und auch verschiedene Animationsm\u00f6glichkeiten auf der Website deaktivieren, wie beispielsweise den Wackeleffekt bei den Schaltfl\u00e4chen, die zur Aufmerksamkeit geworben werden;<\/a><\/noindex> Man kann bis zu 30% Energie einsparen, selbst wenn man bedenkt, dass auch f\u00fcr die Kompression und Dekompression Ressourcen erforderlich sind. Die Daten-Deduplication kann sogar noch attraktivere Ergebnisse zeigen \u2013 40\u201350%. Zudem tr\u00e4gt der Einsatz energieeffizienter Speicherl\u00f6sungen f\u00fcr \u201ekalte\u201c Daten zur Senkung des Stromverbrauchs bei.<\/p>\n

Deaktivierung von \u201eZombie-Servern\u201c<\/h3>\n

\nEin Problem, das zu einem ineffizienten Stromverbrauch in Rechenzentren f\u00fchrt, ist die Unt\u00e4tigkeit der Hardware. Experten halten<\/a><\/noindex>, dass einige Unternehmen die erforderliche Anzahl an Ressourcen nicht realistisch einsch\u00e4tzen k\u00f6nnen, w\u00e4hrend andere Serverkapazit\u00e4ten f\u00fcr die Zukunft kaufen. Infolgedessen sind fast 30% der Server im Leerlauf und verbrauchen dabei Energie in H\u00f6he von 30 Milliarden $ pro Jahr.<\/p>\n

Laut einer Umfrage k\u00f6nnen IT-Manager nicht<\/a><\/noindex> Identifizieren Sie 15 bis 30 % der installierten Server, aber schreiben sie die Hardware nicht ab, aus Angst vor m\u00f6glichen Konsequenzen. Nur 14 % der Befragten hielten eine Aufzeichnung \u00fcber ungenutzte Server und wussten, wie viele es ungef\u00e4hr waren.<\/p>\n

Eine m\u00f6gliche L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem ist die Nutzung \u00f6ffentlicher Clouds mit einem Pay-as-you-go-Modell, bei dem das Unternehmen nur f\u00fcr tats\u00e4chlich genutzte Kapazit\u00e4ten bezahlt. Viele Unternehmen arbeiten bereits nach diesem Schema, und der Betreiber des Rechenzentrums Aligned Energy in Plano, Texas, behauptet, dass dies den Kunden erm\u00f6glicht, j\u00e4hrlich zwischen 30 und 50 % zu sparen.<\/p>\n

Die Verwaltung des Mikroklimas im Rechenzentrum<\/h3>\n

\nBeeinflusst die Energieeffizienz des Rechenzentrums das Mikroklima des Raums, in dem sich die Hardware befindet. Um den effektiven Betrieb der K\u00fchlsysteme zu gew\u00e4hrleisten, m\u00fcssen W\u00e4rmeverluste minimiert werden, indem der Rechenzentrum-Raum von den \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen isoliert und der W\u00e4rmeaustausch durch W\u00e4nde, Decke und Boden verhindert wird. Eine hervorragende Methode daf\u00fcr ist die Dampfsperre, die zudem das Feuchtigkeitsniveau im Raum reguliert.<\/a><\/noindex> Das Mikroklima des Raumes, in dem die Ausr\u00fcstung untergebracht ist. F\u00fcr die effiziente Funktion von K\u00fchlsystemen ist es wichtig, den K\u00e4lterverlust zu minimieren, indem der Raum des Rechenzentrums von \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen isoliert und W\u00e4rme\u00fcbertragung durch W\u00e4nde, Decken und B\u00f6den verhindert wird. Eine hervorragende Methode ist die Dampfsperre, die zudem den Feuchtigkeitsgehalt im Raum reguliert.<\/p>\n

Ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt kann zu verschiedenen Fehlern im Betrieb der Ger\u00e4te, erh\u00f6htem Verschlei\u00df und Korrosion f\u00fchren, w\u00e4hrend eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit elektrostatische Entladungen verursachen kann. ASHRAE<\/a><\/noindex> bestimmt den optimalen relativen Feuchtigkeitsgrad f\u00fcr Rechenzentren im Bereich von 40 bis 55%.<\/p>\n

Eine effektive Luftstromverteilung kann zudem 20\u201325% des Stromverbrauchs einsparen. Hierbei hilft eine durchdachte Anordnung der Server-Racks: die Trennung der Maschinenr\u00e4ume in \"kalte\" und \"hei\u00dfe\" G\u00e4nge. Dabei ist es wichtig, die G\u00e4nge abzutrennen: perforierte Platten an den erforderlichen Stellen zu installieren und Blendenpanels zwischen den Serverreihen zu verwenden, um die Vermischung von Luftstr\u00f6men zu verhindern.<\/p>\n

Es lohnt sich auch, nicht nur die Anordnung der Ger\u00e4te, sondern auch die Platzierung der Klimaanlagen zu ber\u00fccksichtigen. Bei der Trennung des Raums in \"kalte\" und \"hei\u00dfe\" G\u00e4nge sollten die Klimager\u00e4te senkrecht zu den hei\u00dfen Luftstr\u00f6men installiert werden, um ein Eindringen dieser in den Kaltluftgang zu verhindern.<\/p>\n

Ein ebenso wichtiger Aspekt f\u00fcr eine effiziente Temperaturkontrolle in Rechenzentren ist die Anordnung der Kabel, die den Luftstrom behindern und so den statischen Druck verringern und die K\u00fchlleistung der IT-Ausr\u00fcstung mindern k\u00f6nnen. Eine L\u00f6sung besteht darin, die Kabeltrassen von unter dem Doppelboden n\u00e4her an die Decke zu verlegen.<\/p>\n

Nat\u00fcrliche und Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung<\/h3>\n

\nEine hervorragende Alternative zu speziellen Klimaanlagen sind nat\u00fcrliche K\u00fchlsysteme, die in den k\u00e4lteren Jahreszeiten eingesetzt werden k\u00f6nnen. Heute erm\u00f6glichen Technologien den Wechsel auf die Nutzung von Economizern, wenn das Wetter es zul\u00e4sst. Laut einer Studie der Battelle Laboratories senkt nat\u00fcrliche K\u00fchlung die Stromkosten von Rechenzentren um 13%.<\/p>\n

Es gibt dabei zwei Arten von Economizern: solche, die nur trockene Luft verwenden, und solche, die zus\u00e4tzlich mit Bew\u00e4sserung arbeiten, wenn die Luftk\u00fchlung nicht ausreicht. Einige Systeme k\u00f6nnen verschiedene Arten von Economizern kombinieren und so mehrstufige K\u00fchlsysteme bilden.<\/p>\n

Luftk\u00fchlsysteme erweisen sich h\u00e4ufig als ineffektiv, da die Luftstr\u00f6me durcheinander geraten oder \u00fcbersch\u00fcssige W\u00e4rme nicht abgeleitet werden kann. Dar\u00fcber hinaus verursacht die Installation solcher Systeme oft zus\u00e4tzliche Kosten f\u00fcr Luftfilter und st\u00e4ndige \u00dcberwachung.<\/p>\n

Viele Experten sind der Ansicht, dass Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung ihre Aufgabe besser erf\u00fcllt. John Hamill, ein Vertreter des d\u00e4nischen Anbieters Asetek, der sich auf die Entwicklung von Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlsystemen f\u00fcr Server spezialisiert hat, ist \u00fcberzeugt<\/a><\/noindex>, dass Fl\u00fcssigkeit in etwa 4.000 Mal effektiver ist, wenn es um die Speicherung und \u00dcbertragung von W\u00e4rme geht, als Luft. W\u00e4hrend eines Experiments, das das Lawrence Berkeley National Laboratory in Zusammenarbeit mit der American Power Conversion und der Silicon Valley Leadership Group durchgef\u00fchrt hat, wurde bewiesen<\/a><\/noindex>, dass durch den Einsatz von Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung und der Zufuhr von Wasser aus einem K\u00fchlturm in einigen F\u00e4llen die Energiekosten um bis zu 50 % gesenkt werden konnten.<\/p>\n

Andere Technologien<\/h3>\n

\nHeute gibt es drei Bereiche, deren Entwicklung die Effizienz der Rechenzentren steigern kann: der Einsatz von Multi-Core-Prozessoren, integrierte K\u00fchlsysteme und K\u00fchlung auf Chips-Ebene.<\/p>\n

Computerhersteller sind sich sicher, dass Multi-Core-Prozessoren durch die Bearbeitung einer gr\u00f6\u00dferen Anzahl von Aufgaben in kurzer Zeit den Energieverbrauch der Server um 40 % senken werden. Ein Beispiel f\u00fcr die Effizienz integrierter K\u00fchlsysteme ist die CoolFrame-L\u00f6sung von Egenera und Emerson Network Power. Dieses System entzieht die hei\u00dfe Luft, die von den Servern abgegeben wird, k\u00fchlt sie ab und \u201ebl\u00e4st\u201c sie in den Raum zur\u00fcck, wodurch die Belastung des Hauptsystems um 23 % reduziert wird.<\/p>\n

Was Technologien<\/a><\/noindex> f\u00fcr die K\u00fchlung auf Chips-Ebene erm\u00f6glichen es, W\u00e4rme direkt von den \u201eHot Spots\u201c des Servers, wie zentralen Prozessoren, Grafikkarten und Speichermodulen, in die Umgebungsluft des Racks oder au\u00dferhalb des Rechenzentrums abzuleiten.<\/p>\n

Die Steigerung der Energieeffizienz ist heute ein echtes Trendthema, was angesichts des enormen Energieverbrauchs von Rechenzentren nicht verwunderlich ist: 25-40 % aller Betriebskosten entfallen auf die Stromrechnung. Das Hauptproblem besteht jedoch darin, dass jeder Kilowattstunde, die von IT-Ausr\u00fcstung verbraucht wird, in W\u00e4rme umgewandelt wird, die dann mit energieintensiven K\u00fchlsystemen abgef\u00fchrt werden muss. Daher wird das Bestreben, den Energieverbrauch von Rechenzentren zu senken, in den kommenden Jahren weiterhin von gro\u00dfer Bedeutung sein \u2013 immer neue Wege zur Verbesserung der Energieeffizienz werden entwickelt.<\/p>\n

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