{"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: Einige M\u00f6glichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Um den effizienten Betrieb von Rechenzentren zu gew\u00e4hrleisten, wird heute sehr viel Elektrizit\u00e4t verbraucht. Im Jahr 2013 wurde allein durch die Rechenzentren der USA verbraucht<\/a><\/noindex> rund 91 Milliarden Kilowattstunden Energie, was der j\u00e4hrlichen Produktion von 34 gro\u00dfen Kohlekraftwerken entspricht.<\/p>\n

Strom bleibt einer der Hauptkostenfaktoren f\u00fcr die Unternehmen, die Rechenzentren betreiben, weshalb sie Ma\u00dfnahmen zur Steigerung<\/a><\/noindex> der Effizienz ihrer IT-Infrastruktur ergreifen. Dazu werden verschiedene technische L\u00f6sungen eingesetzt, \u00fcber die wir heute sprechen 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 Steigerung der Energieeffizienz geht, bietet die Virtualisierung mehrere unbestreitbare Vorteile. Erstens erm\u00f6glicht die Konsolidierung bestehender Dienste auf einer geringeren Anzahl von physischen Servern eine Reduzierung der Kosten f\u00fcr die Wartung der Hardware, was eine Senkung der Ausgaben f\u00fcr K\u00fchlung, Elektrizit\u00e4t und genutzte Fl\u00e4che bedeutet. Zweitens erm\u00f6glicht die Virtualisierung eine Optimierung der Nutzung von Hardware-Ressourcen und eine flexible Neuverteilung<\/a><\/noindex> virtueller Kapazit\u00e4ten direkt w\u00e4hrend des Betriebs.<\/p>\n

Die Unternehmen NRDC und Anthesis haben gemeinsam Untersuchung<\/a><\/noindex> festgestellt, dass durch den Austausch von 3100 Servern gegen 150 virtuelle Hosts die Energiekosten um 2,1 Millionen Dollar pro Jahr gesenkt werden k\u00f6nnen. Die Organisation, die im Mittelpunkt des Interesses stand, sparte bei der Wartung und dem Kauf von Equipment, verringerte die Zahl der Systemadministratoren, erhielt eine Garantie f\u00fcr die Wiederherstellung von Daten im Falle von Problemen und entging der Notwendigkeit, ein weiteres Rechenzentrum zu bauen.<\/p>\n

Laut den Ergebnissen Forschung<\/noindex> Laut Gartner wird im Jahr 2016 der Virtualisierungsgrad vieler Unternehmen \u00fcber 75% liegen, w\u00e4hrend der Markt auf 5,6 Milliarden Dollar gesch\u00e4tzt wird. Es gibt jedoch bestimmte Faktoren, die die weit verbreitete Verbreitung der Virtualisierung einschr\u00e4nken. Einer der Hauptgr\u00fcnde ist die Komplexit\u00e4t der \"Umstellung\" von Rechenzentren auf ein neues Betriebsmodell, da die Kosten daf\u00fcr oft den potenziellen Nutzen \u00fcbersteigen.<\/p>\n

Energieverbrauchsmanagementsysteme<\/h3>\n

\nsolche Systeme erm\u00f6glichen es, die Energieeffizienz der K\u00fchlsysteme zu erh\u00f6hen oder den Energieverbrauch der IT-Ausr\u00fcstung zu senken, was letztendlich zu einer Minimierung der Kosten f\u00fchrt. In diesem Fall kommt eine spezielle Software<\/a><\/noindex>, das die Aktivit\u00e4t von Servern, den Verbrauch und die Kosten f\u00fcr elektrische Energie \u00fcberwacht und die Last automatisch umverteilt und sogar Ger\u00e4te ausschaltet.<\/p>\n

Eine Art von Software zur Verwaltung des Energieverbrauchs sind Systeme zur Verwaltung der Rechenzentrumsinfrastruktur (DCIM), die zur \u00dcberwachung, Analyse und Prognose der Energieeffizienz verschiedener Ger\u00e4te eingesetzt werden. Die meisten DCIM-Tools werden nicht f\u00fcr die direkte \u00dcberwachung des Energieverbrauchs von IT- und anderen Ger\u00e4ten verwendet, aber viele Systeme sind mit PUE (Power Usage Effectiveness)-Berechnungsprogrammen ausgestattet. Laut Intel- und Dell-DCIM-Daten sind solche L\u00f6sungen genutzt wird.<\/a><\/noindex> 53 % der IT-Manager.<\/p>\n

Heute ist der Gro\u00dfteil der Hardware bereits auf energieeffizienten Verbrauch ausgelegt, jedoch wird beim Kauf von Hardware oft mehr Wert auf den Anschaffungspreis oder die Leistung gelegt, als auf die Gesamtkosten des Besitzes, wodurch energieeffiziente Ger\u00e4te unbemerkt bleiben<\/a><\/noindex>. Neben der Verringerung der Stromrechnung tr\u00e4gt solche Hardware auch zur Senkung<\/a><\/noindex> der CO2-Emissionen in die Atmosph\u00e4re bei.<\/p>\n

Datenkompression<\/h3>\n

\nEs gibt auch weniger offensichtliche Ans\u00e4tze zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren, wie z.B. die Reduzierung des Umfangs der gespeicherten Daten. Die Komprimierung selten genutzter Daten pl\u00f6tzliche Fehler verarbeiten und n\u00fctzliche Details zur Fehlersuche anzeigen, wie z. B. einen Stack-Trace. Die Fehlermeldung wurde vereinfacht \u2013 es reicht aus, auf den Link zu klicken.<\/a><\/noindex> kann bis zu 30 % Energie sparen, selbst wenn man bedenkt, dass auch f\u00fcr die Komprimierung und Dekomprimierung Ressourcen ben\u00f6tigt werden. Die Daten-Deduplizierung kann ein noch attraktiveres Ergebnis zeigen \u2013 40\u201350 %. Dabei sollte erw\u00e4hnt werden, dass auch die Nutzung energieeffizienter Speicher f\u00fcr \"kalte\" Daten den Stromverbrauch senkt.<\/p>\n

Deaktivierung von \"Zombie-Servern\"<\/h3>\n

\nEin Problem, das zu einer ineffizienten Nutzung von Elektrizit\u00e4t in Rechenzentren f\u00fchrt, ist ungenutzte Hardware. Experten sehen das so.<\/a><\/noindex>, dass einige Unternehmen den tats\u00e4chlichen Ressourcenbedarf nicht realistisch einsch\u00e4tzen k\u00f6nnen, w\u00e4hrend andere Serverkapazit\u00e4ten f\u00fcr die Zukunft kaufen. Infolgedessen stehen fast 30 % der Server ungenutzt und verbrauchen dabei Energie in H\u00f6he von 30 Milliarden US-Dollar pro Jahr.<\/p>\n

Dabei k\u00f6nnen laut einer Studie IT-Manager nicht<\/a><\/noindex> 15 bis 30 % der installierten Server zu identifizieren, jedoch keine Ger\u00e4te abzuschreiben, aus Angst vor m\u00f6glichen Folgen. Nur 14 % der Befragten f\u00fchrten Aufzeichnungen \u00fcber nicht genutzte Server und kannten ihre ungef\u00e4hre Anzahl.<\/p>\n

Eine M\u00f6glichkeit, dieses Problem zu l\u00f6sen, besteht darin, \u00f6ffentliche Cloud-Dienste mit einem Pay-as-you-go-Modell zu nutzen, bei dem das Unternehmen nur die tats\u00e4chlich genutzten Ressourcen bezahlt. Viele Unternehmen arbeiten bereits nach diesem Modell, und der Betreiber des Rechenzentrums Aligned Energy in Plano, Texas, behauptet, dass dies den Kunden hilft, 30 bis 50 % pro Jahr zu sparen.<\/p>\n

Management des Raumklimas im Rechenzentrum<\/h3>\n

\nEinfluss auf die Energieeffizienz des Rechenzentrums \u00e4u\u00dfert<\/a><\/noindex> das Mikroklima des Raumes, in dem die Ger\u00e4te untergebracht sind. Um den effizienten Betrieb der K\u00fchlsysteme zu gew\u00e4hrleisten, muss der K\u00e4lteverlust minimiert werden, indem der Raum des Rechenzentrums von den Einfl\u00fcssen der Au\u00dfenumgebung isoliert wird und der W\u00e4rme\u00fcbergang durch W\u00e4nde, Decken und B\u00f6den verhindert wird. Eine hervorragende Methode ist die Dampfsperre, die zudem das Feuchtigkeitsniveau im Raum reguliert.<\/p>\n

Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann zu verschiedenen Fehlfunktionen von Ger\u00e4ten, erh\u00f6htem Verschlei\u00df und Korrosion f\u00fchren, w\u00e4hrend eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit elektrostatistische Entladungen hervorrufen kann. ASHRAE<\/a><\/noindex> definiert den optimalen relativen Feuchtigkeitsbereich f\u00fcr Rechenzentren zwischen 40 und 55 %.<\/p>\n

Eine effiziente Verteilung der Luftstr\u00f6me kann ebenfalls 20\u201325 % des Stromverbrauchs einsparen. Dabei hilft die richtige Anordnung der Ger\u00e4te-Racks: Die Trennung der Rechenzentrumsr\u00e4ume in \"kalte\" und \"warme\" G\u00e4nge. Es ist wichtig, die G\u00e4nge zu isolieren: In notwendigen Bereichen sind perforierte Platten zu installieren und Blenden zwischen den Serverreihen zu verwenden, um das Mischen der Luftstr\u00f6me zu verhindern.<\/p>\n

Es sollte auch \u00fcber die Anordnung der Ger\u00e4te und die Positionierung der Klimaanlage nachgedacht werden. Bei der Trennung des Raumes in \"kalte\" und \"warme\" G\u00e4nge sollten die Klimaanlagen senkrecht zu den warmen Luftstr\u00f6men installiert werden, um das Eindringen der warmen Luft in den kalten Luftgang zu verhindern.<\/p>\n

Ein ebenso wichtiger Aspekt des effektiven Temperaturmanagements in Rechenzentren ist die Anordnung der Kabel, die den Luftstrom behindern k\u00f6nnen, was den statischen Druck verringert und die Effizienz der K\u00fchlung von IT-Ausr\u00fcstung senkt. Die Situation kann durch die Verlagerung der Kabelkan\u00e4le von unter dem Doppelboden n\u00e4her zur Decke verbessert werden.<\/p>\n

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

\nEine hervorragende Alternative zu speziellen Klimakontrollsystemen ist die nat\u00fcrliche K\u00fchlung, die in kalten Jahreszeiten eingesetzt werden kann. Heutzutage erm\u00f6glichen Technologien den Wechsel zur Nutzung eines Economizers, wenn das Wetter es zul\u00e4sst. Laut einer Studie der Battelle Laboratories senkt die nat\u00fcrliche K\u00fchlung die Energiekosten von Rechenzentren um 13 %.<\/p>\n

Es gibt zwei Arten von Economizern: solche, die nur trockene Luft verwenden, und solche, die bei unzureichender Luftk\u00fchlung zus\u00e4tzliches Spr\u00fchen nutzen. Einige Systeme k\u00f6nnen verschiedene Arten von Economizern kombinieren, um mehrstufige K\u00fchlsysteme zu bilden.<\/p>\n

Aber Luftk\u00fchlungssysteme erweisen sich oft als ineffektiv aufgrund der Vermischung von Luftstr\u00f6men oder der Unf\u00e4higkeit, \u00fcbersch\u00fcssige W\u00e4rme abzuf\u00fchren. Dar\u00fcber hinaus bringen die Installation solcher Systeme h\u00e4ufig zus\u00e4tzliche Kosten f\u00fcr Luftfilter und st\u00e4ndige \u00dcberwachung mit sich.<\/p>\n

Viele Experten sind der Meinung, dass Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung ihre Aufgabe besser erf\u00fcllt. John Hamill, ein Vertreter des d\u00e4nischen Anbieters Asetek, der auf die Entwicklung von Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlungssystemen f\u00fcr Server spezialisiert ist, ist \u00fcberzeugt<\/a><\/noindex>, dass Fl\u00fcssigkeiten etwa 4.000 Mal effizienter im Hinblick auf W\u00e4rme\u00fcbertragung und -speicherung sind als Luft. W\u00e4hrend eines Experiments, das im Auftrag des Lawrence Berkeley National Laboratory in Zusammenarbeit mit American Power Conversion und Silicon Valley Leadership Group durchgef\u00fchrt wurde, wurde bewiesen<\/a><\/noindex>, dass durch die Nutzung von Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung und die Wasserzufuhr aus dem K\u00fchlturm in einigen F\u00e4llen die Einsparung von Energie bis zu 50 % betrug.<\/p>\n

Andere Technologien<\/h3>\n

\nHeute gibt es drei Entwicklungen, die dazu beitragen werden, die Effizienz von Rechenzentren zu steigern: der Einsatz von Mehrkernprozessoren, integrierte K\u00fchlsysteme und Mikrochip-K\u00fchlung.<\/p>\n

Computerhersteller sind sich sicher, dass Multicore-Prozessoren, die in der Lage sind, eine gr\u00f6\u00dfere Anzahl von Aufgaben in kurzer Zeit zu erledigen, den Energieverbrauch von Servern um 40 % senken werden. Ein Beispiel f\u00fcr die Effizienz eines eingebauten K\u00fchlsystems ist die L\u00f6sung CoolFrame von Egenera und Emerson Network Power. Es nimmt die hei\u00dfe Luft, die aus den Servern austritt, k\u00fchlt sie ab und \u201ebl\u00e4st\u201c sie in den Raum, wodurch die Belastung des Hauptk\u00fchlsystems um 23 % verringert wird.<\/p>\n

Was das betrifft Technologie<\/a><\/noindex> Die K\u00fchlung von Mikrochips erm\u00f6glicht es, W\u00e4rme direkt von den \u201ehei\u00dfen Punkten\u201c des Servers abzuleiten, wie z.B. von den zentralen Prozessoren, Grafikprozessoren und Speichermodulen, in die umgebende Luft des Racks oder au\u00dferhalb des Rechenzentrums.<\/p>\n

Die Steigerung der Energieeffizienz ist heutzutage zu einem echten Trend geworden, was angesichts des Energieverbrauchs von Rechenzentren nicht verwunderlich ist: 25\u201340 % aller Betriebskosten entfallen auf die Stromrechnung. Die Hauptproblematik besteht jedoch darin, dass jede Kilowattstunde, die von IT-Ausr\u00fcstung verbraucht wird, in W\u00e4rme umgewandelt wird, die dann mit energieintensiven K\u00fchlsystemen abgeleitet werden muss. Daher wird die Reduzierung des Energieverbrauchs von Rechenzentren in den kommenden Jahren weiterhin relevant bleiben \u2013 es werden st\u00e4ndig neue Methoden zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren entwickelt.<\/p>\n

Weitere Materialien aus unserem Blog auf Habr:<\/p>\n