CO2 reductie is een hot item. Elke dag hoor ik er wel iets over in de media. Na een tijd lang me er niet echt in verdiept te hebben heb ik afgelopen week de DVD van The Inconvenienth Truth gekeken en het bijbehorende boek gelezen. Ik moet toegeven dat ik erg onder de indruk was van het verhaal van Al Gore. Nadat ik wat extra spaarlampen en andere energiebesparende maatregelen had getroffen rees bij mij vooral de vraag of er elders niet veel meer te bezuinigen valt. Toen ik vorige week namelijk rondliep in een van de datacenters waar IC&S gebruik van maakt zag ik erg veel PDU’s met een gebruik in de orde van grootte van 300 tot 700 kilowatt. Klinkt niet als zo heel veel maar als ik me bedenk dat ik thuis in een jaar tijd 3200 kilowattuur gebruik betekent dit dus dat een zo’n PDU in 4 tot 10 uur net zoveel gebruikt als ik in een jaar thuis verbruik. Op het gebied van datacenters moet er dan ook wel wat te winnen zijn, maar kan een datacenter echt groen worden?

In datacenterland is stroom al enkele jaren een hot issue. Was het 5 jaar geleden nog onvoorstelbaar dat een rack meer dan 8 Ampere zou gebruiken (1840 Watt), nu zou dit een vrijwel leeg rack betekenen. De oorzaak hiervan ligt in een aantal factoren: de steeds snellere CPU’s die in servers worden gestopt en het kleiner maken van servers. Tegenwoordig zit in een 1U chassis hetzelfde aantal cpu’s als vroeger in een 4U machine. Aangezien er meer 1U servers in een rack gaan dan 4U servers betekent dit meer CPU’s, disks en geheugen per rack en dus een aanzienlijk hoger stroomgebruik per rack als je het hele rack wilt vullen.

Het gevolg van deze ontwikkeling is dat een aantal datacenters niet of nauwelijks meer geschikt is voor het colocaten van moderne apparatuur. Omdat veel datacenters (in Nederland) in de periode rond 2000 zijn gebouwd, zijn deze ingericht op een stroomgebruik per rack dat destijds normaal was. Hierop is de benodigde capaciteit qua UPS, generatoren en koelingsinstallaties bepaald. Met moderne apparatuur betekent dit dat racks maar voor een klein deel gevuld kunnen worden of dat het effectieve gebruik van de m2 lager wordt: minder racks per m2 dus. Het directe gevolg hiervan is dat de colocatiekosten per server aanzienlijk zijn toegenomen in de afgelopen jaren. Ruimte is tegenwoordig niet meer het belangrijkste aspect voor colocatie, stroomgebruik wel.

Met het toenemende stroomgebruik van apparatuur rijst de vraag waar het plafond zit. Gelukkig hebben de grote fabrikanten inmiddels gebroken met de traditie om CPU’s van een steeds grotere kloksnelheid te voozien om de snelheid te vergroten. Reden hierachter is onder andere dat de CPU’s moeilijk nog gekoeld kunnen worden bij zeer hoge kloksnelheden en over het algemeen de “performance per watt” sterk afneemt. AMD is hier lange tijd koploper in geweest met zijn AMD Opteron serie maar Intel heeft inmiddels een goede inhaalslag gemaakt. In alle benchmarks zie je tegenwoordig naast rekenperformance ook de performance per watt terugkomen, een maatstaaf waarin te zien is hoeveel rekenkracht je terugkrijgt voor elke watt stroom die gebruikt wordt. Vanuit milieu-oogpunt dus een goede ontwikkeling omdat niet alleen maar de snelheid ertoe doet maar ook de hoeveelheid rekenkracht die met het gebruik van een bepaalde hoeveelheid stroom wordt bereikt.

Uiteindelijk zijn efficientere processoren slechts een kleine stap in het reduceren van het stroomgebruik in het datacenter. Een zeer groot deel van de systemen wordt maar voor 20 a 30% gebruikt in een normale situatie. Omdat voor elk systeem er wel een aantal CPU’s actief zijn, disks draaien en geheugenbanken worden gebruikt leidt dit tot een aanzienlijk lagere performance per watt dan bij optimaal gebruik van systemen. Een goede utilisatiegraad van systemen is niet alleen qua afschrijvingskosten van hardware efficienter maar scheelt dus ook aanzienlijk in het totale stroomgebruik van een omgeving. De afgelopen jaren zijn er grote stappen genomen in de IT sector om de utilisatiegraad te vergroten door middel van virtualisatie-technologie. Hierdoor kan de gemiddelde utilisatiegraad van systemen worden verhoogd richting de 80 a 90% per systeem waardoor een aanzienlijk efficienter datacenter ontstaat. De beweegredenen hierachter zijn over het algemeen niet groen van aard; Er kunnen direct kosten worden bespaard op het gebied van hardware en colocatie door het verminderen van systemen, dat spreekt de gemiddelde IT manager meer aan dan een minder zware belasting voor het milieu. Binnen IC&S zijn we momenteel bezig met een project om circa 2 racks volledig gevuld met servers terug te brengen naar slechts 2 fysieke servers in onze virtualisatie-infrastructuur. Naast reductie van de colocatiekosten worden hiermee allerlei andere voordelen bereikt om het gebied van flexibiliteit, beschikbaarheid en redundancy en afname naar verbruik. Een win-win situatie dus voor onze klanten en het milieu.

De virtualisatietrend zet zich de laatste tijd ook door naar netwerkapparatuur. Cisco is een campagne gestart onder de noemer “The Green datacenter” waarbij de focus erop ligt om niet voor elke functie een losse appliances neer te zetten maar er door middel van gevirtualiseerde oplossingen meerdere functionaliteiten en/of instances vanuit een enkele hardware omgeving in te richten. Hiermee wordt de hoeveelheid benodigde hardware en daardoor het stroomgebruik verder gereduceerd. Een goede ontwikkeling die naast het reduceren van het stroomgebruik ook allerlei andere voordelen biedt. Ook IC&S gaat mee in deze ontwikkelingen. Zo hebben we begin dit jaar een nieuwe dienst ontwikkeld waarbij klanten virtuele firewalls kunnen afnemen die functioneel gelijk zijn aan fysieke, dedicated, firewalls maar een hardware platform delen.

Het antwoord op mijn initiele vraag is denk ik vrij simpel: datacenters zullen nooit echt groen worden. Met de steeds verder toenemende groei van internet en IT toepassingen is het onwaarschijnlijk om aan te nemen dat deze stroomverslindende industrie in omvang zal afnemen, het tegendeel zal eerder waar zijn. Daar komt nog bij dat toepassingen steeds zwaarder worden qua CPU belasting (bijvoorbeeld de verschuiving van text naar videocontent op internet) waardoor het zeer onwaarschijnlijk is dat het totale stroomgebruik door datacenters af zal nemen in de toekomst. Binnen onze sector zie je wel een duidelijke trend naar steeds energiezuinigere apparatuur, meestal niet zozeer met een groen hart alswel door kosten gedreven. Met de toenemende maatschappelijke druk op duurzaam ondernemen is het denk ik een kwestie van tijd voordat datacenters hun stroomgebruik zullen moeten gaan compenseren of (meer) duurzame energie zullen moeten gaan betrekken. Hoewel dit ongetwijfeld zal zorgen voor hogere kosten zal dit ook als katalysator dienen om onze datacenters steeds energie-efficienter in te richten zoals we in de afgelopen al hebben gezien.

Bart van de Garde
Operational Manager