Jak měřit a urychlit „zelenou“ v datových centrech

Podle zprávy EPA o využívání energie v datových centrech z roku 2007 jsou největšími „žrouty“ energie v tomto segmentu podpůrné systémy s 50 % (chlazení, napájení) a vlastní servery se 34 % spotřeby.

Jak měřit a urychlit „zelenou“ v datových centrech


Aliance Green Grid vytvořila základní metriky PUE a DCiE pro výpočet efektivity a účinnosti datových center. Obě metriky fungují jako poměr spotřeby IT infrastruktury a podpůrné infrastruktury. Kupříkladu datové centrum se spotřebou 1GW pro servery, úložiště a síťovou infrastrukturu, které pro vlastní rozvod energie a chlazení potřebuje dalších 0,8 GW, má PUE 1,8 a DCiE 55 %. Obě veličiny tedy pouze vyjadřují, jak účinné je vaše datové centrum z hlediska nakládání s elektrickou energií, ale neřeší, nakolik dokáže vaše IT infrastruktura dodat výpočetní užitek na kilowatthodinu spotřebované energie.

Právě to je cílem Green Grid – definovat způsoby, jak měřit celkovou produktivitu datového centra (DCP – data center productivity). Tedy ukázat, jak účinně je spotřebovaná energie využita pro užitečnou výpočetní práci. Něco takového je pochopitelně velmi obtížné, ne-li nemožné, neboť se to liší podle typu aplikace, odvětví, nároků na redundanci a vysokou dostupnost apod. Aliance Green Grid se proto pokouší vytvořit jakési přibližné metriky či indikátory, které by umožnily normalizované měření a porovnávání.

V současné době jsou zvažovány například tyto metriky:

Produktivita serverů

Protože pro určitý úkol je potřeba větší počet starších serverů spotřebovávajících více energie přepočteno na provedenou instrukci, lze vytvořit například veličinu MCUPS/kW, tedy milionů výpočetních jednotek za vteřinu na kilowatt. Taková veličina pochopitelně ignoruje vlastní cenu či ziskovost ukládaných a zpracovaných dat, ale i tak nabízí jistou možnost srovnání.

Využití serverů a virtualizace

Pokud vytěžujete hi-end servery na 20 % jejich kapacity, nejedná se o efektivní provoz. Jde tedy o triviální myšlenku, která praví, že vyšší vytíženost je lepší a nejlépe jí lze dosáhnout vysoce virtualizovaným prostředím, v němž lze na kWh energie provést více „práce“. Přirozeně tak nelze měřit efektivitu sezonně či dávkově provozovaných aplikací, typických například pro finanční sektor, či vysoce dostupných a bezpečných řešení, která musí mít dostatečné rezervy.

Výstup v bitech na kWh

Další možný přístup je založen na myšlence měřit užitečnou práci pomocí výstupu. To je vhodné zejména pro datově náročné aplikace a výpočty, jako jsou provoz webů, VoIP či video, kde jde hlavně o to, efektivně „šoupat bity“. Na druhou stranu je to ale špatná metrika pro aplikace, které data agregují nebo analyzují a posléze vyplivnou kondenzovanou, shrnující informaci – například BI.

Každý z přístupů má něco do sebe, žádný ale není skutečně univerzální. Naproti tomu PUE nabízí snadnou cestu ke zvýšení efektivity a rychlou návratnost – pomocí ultrazvukového zvlhčování, účinnějších transformátorů či chlazení využívajícího venkovní vzduch.

Pro jednoduchý příklad vezměme velké datacentrum se spotřebou 2 MW a PUE 2.5. Pokud investujete do úspornějších serverů a úložišť, můžete snížit spotřebu IT systémů například o 30 %. Když se vám podaří zároveň stejnou měrou konsolidovat chladicí a napájecí systémy, snížíte celkovou spotřebu z 5 na 3,5 MW. To není špatné, ale nezapomínejte na čas a náklady potřebné na migraci všech aplikací a odstavení starých systémů.

Teď si představte, že máte stejný počáteční scénář – ale namísto nové IT infrastruktury pouze zvýšíte efektivitu podpůrných systémů (chlazení, zvlhčování, distribuce energie) a snížíte PUE z 2.5 na 1,5, aniž se to jakkoliv dotkne aplikací, serverů či úložišť. Celková spotřeba klesla v takovém případě dokonce o 40 %, tedy na 3 MW – bez nutnosti investovat čas a peníze do migrací.

Výměna starších, neefektivních serverů a úložišť tím pochopitelně neztrácí na smyslu a významu – úspornější servery s certifikací energy star ale můžete nasadit v rámci běžného cyklu výměny stejně jako virtualizaci. Jakákoliv změna podpůrné infrastruktury ale ponese ovoce i po následné výměně serverů, úložišť a síťových prvků.





Komentáře