Datacenters vergroenen
Dr. Anwar Osseyran is algemeen directeur van SARA, het Nederlands nationaal centrum voor hoogwaardige dataverwerking, visualisatie-, opslag-en gerelateerde ICT-diensten.
Profiel
-
1. Hoe groot is de CO2-voetafdruk van ICT op het milieu?
-
De ICT-industrie draagt door het omvangrijke energieverbruik voor een substantieel deel bij aan van het probleem van de opwarming van de aarde. Verschillende onderzoeken en rapporten (o.a. van Gartner en IDC) schatten de CO2-emissies van de ICT-industrie wereldwijd hoger dan die van de luchtvaartindustrie, waar reeds vele maatregelen worden genomen om de CO2-uitstoot in te dammen. IDC schatte in 2006 in dat elke dollar die gespendeerd wordt aan hardware ons 50 cent aan energie kost. Indien hieraan niets verandert, zullen deze kosten dit jaar met 54% zijn gestegen naar 71 cent per hardware dollar.
-
2. Hoeveel energie verbruikt een datacenter?
-
Een gemiddeld datacenter verbruikt al gauw enkele tot een tiental megawatts aan energie en dat is gelijk aan het verbruik van duizenden huishoudens. Het Amerikaanse Agentschap van de Milieubescherming (EPA) heeft in haar rapport aan het Congres op 2 augustus 2007 gemeld dat het elektriciteitsverbruik van computers, servers en datacenters in de VS tussen 2000 en 2006 is verdubbeld! Zonder maatregelen om de efficiency te verbeteren zullen de energiebehoeften van datacenters in de VS vóór 2011 opnieuw verdubbelen.
-
3. Wie kan ICT groener maken en wat moet er gebeuren?
-
De ICT-sector moet nauw en intensief met de wetenschappelijke gemeenschap, consumenten en overheden samenwerken om de CO2-voetafdruk van de sector drastisch te verkleinen. Er moet dringend aan twee gebieden gewerkt worden: het groener maken van ICT-infrastructuur en het groener maken van de ICT-toepassingen en de wijze van gebruik. Bij een groene ICT-infrastructuur gaat het bij een datacenter om de installatieapparatuur (energie en koeling) en de hard- en software (o.a. processoren, thin clients, (virtual) servers, routers en switches, middleware en applicaties).
-
4. Hoe kan men ervoor zorgen dat ICT groener gemaakt wordt?
-
In de komende vijf jaar zal de financiële, maatschappelijke en wetgevingsdruk alleen maar toenemen en ervoor zorgen dat ICT-organisaties nog sneller groener worden. De rol van de overheid hierin wordt steeds belangrijker, eerst als katalysator en daarna als regulator en toezichthouder. De overheid zal, in samenwerking met het veld, een bonusmalus-beleid gaan ontwikkelen en uitvoeren om de ICT-leveranciers en gebruikers te bewegen het energieverbruik te minimaliseren, hergebruik van materialen te stimuleren en levenscycli van ICT-producten en -applicaties te optimaliseren. Zowel IDC als Gartner verwachten dat de gebruikers en consumenten hier de komende vijf jaar ook steeds nadrukkelijker om zullen vragen en geen genoegen zullen nemen met opgeklopte suboptimalisaties. De ICT-leveranciers zullen daarom ook milieudoelen in hun missies moeten opnemen.
-
5. Welke maatregelen kunnen zoal genomen worden om ICT groener te maken?
-
Er zijn veel voor de hand liggende maatregelen die genomen kunnen worden om het verbruik van energie door ICT terug te dringen. Voorbeelden zijn het verminderen van energieverbruik van componenten, het slimmer benutten van de gebruikte ICT-infrastructuur (dus minder servers en randapparatuur en efficiënter gebruik van servers eventueel met behulp van virtualisatie) en het verminderen van overcapaciteit door een betere capaciteitsplanning. Al lang is duidelijk dat standaardisatie, virtualisatie en schaaleconomie een cruciale rol spelen bij het verbeteren van de efficiëntie en het verminderen van energieverbruik. Datacenters spelen daarom een centrale rol in het groener maken van de ICT-sector.
-
6. Wat gebeurt er nu al?
-
Verschillende ICT-reuzen zoals IBM, Cisco, Dell, HP, Microsoft, Intel en SUN zijn vlaggenschipprojecten gestart om hun datacenters groener te maken en hun energierekening omlaag te krijgen. IBM heeft in 2007 ruim één miljard dollar uitgetrokken om hun technologie en diensten groener te maken. Het plan, omgedoopt “Big Green”, behelst het realiseren van een energiebesparing in hun datacenters van 42%. Wereldwijd wordt hier door een “groen” team van 850 specialisten aan gewerkt. De andere reuzen blijven niet achter en hebben vergelijkbare plannen in werking gesteld.
-
7. Hoe kan een datacenter groener gemaakt worden?
-
Het groener maken van een datacenter wordt een complexere operatie naarmate de ambities toenemen. Er zijn echter reeds vele oplossingen en technieken beschikbaar. Ook kunnen veranderingen in stappen worden doorgevoerd. Er zijn vele recepten en richtlijnen gepubliceerd die de overgang naar groen kunnen begeleiden. Een voorbeeld is het opzetten van een systeem dat het verbruik van componenten nauwkeurig meet. Het energieverbruik kan daardoor zowel op datacenterniveau als op rekniveau voordurend bewaakt, geanalyseerd en geoptimaliseerd worden. Optimalisatie van koeling speelt een belangrijke rol in het verlagen van het energieverbruik binnen het datacenter.
-
8. Wat kan er nog meer gedaan worden?
-
Naast zorgvuldige selectie van zuinige producten, optimalisatie van luchtstromen en koeling en het verminderen van de verliezen van energietransport en conversie (bijvoorbeeld door het datacenter dichter bij de energiecentrale te plaatsen), zijn er nog meer maatregelen die het datacenter nog groener kunnen maken. Nauwe samenwerking met de leverancier kan ertoe leiden dat deze instemt met een hogere omgevingstemperatuur dan de specificaties aangeven. Een paar graden hoger kan veel kilowatts koelvermogen schelen. Dit leidt ertoe dat de zogenaamde vrije koeling (met buitenlucht) voor een langere periode ingezet kan worden. Samenwerking met de energieleverancier kan er toe leiden dat overtollige warme en koude energie opgeslagen of door derden gebruikt kan worden.
En last but not least, de maatregelen om een datacenter groener te maken zijn pas optimaal als de rekken binnen het datacenter (of delen ervan) gestandaardiseerd kunnen worden waardoor een klantonafhankelijk groen energiebeleid binnen het datacenter gevoerd kan worden. Standaardisatie en virtualisatie van servers zijn wezenlijk voor de optimalisatie van servergebruik en de koelstrategie en hoeven niet in de weg te staan van innovatie.
-
9. Welke rol kan software spelen in de energiebesparing?
-
Software moet nog energiezuinig worden. Het is nu vaak zo dat softwareapplicaties geschreven worden met in het achterhoofd de wet van Moore: de capaciteit van een server verdubbelt elke 18 maanden. Om de ontwikkelkosten te drukken mag de software steeds meer CPU-tijd vragen en wordt de software niet meer zoals vroeger, toen flops, bits en bytes duur waren, geoptimaliseerd. Men spreekt ook al lang van een “Wintel”-alliantie: elke nieuwe versie van Microsoft Windows (en Office) vereist meer CPU brute kracht en dwingt de gebruikers de werkstations te vernieuwen, terwijl de meeste gebruikers maar een zeer beperkt deel van de functionaliteit werkelijk nodig hebben.
-
10. Kunt u daar een voorbeeld van geven?
-
De “Green Party” in Engeland heeft in 2007 het toen nog nieuwe Windows Vista besturingssysteem veroordeeld en vond dat het nieuwe systeem de gebruikers dwingt om kapitaalvernietiging te plegen omdat de overstap naar Vista ook een upgrade van de hardware vereist. Ook het voortdurend checken van allerlei licentierechten maakt dat Vista veel meer servercapaciteit verbruikt. De Groene Partij raadde dan ook aan meer gebruik te maken van open source software en OS-alternatieven zoals UNIX en Linux, die geen licentierechten of zware hardware vereisen. Thin clients in combinatie met virtuele servers en centralisatie van software helpen verder de voetafdruk van de applicaties te verkleinen en overdimensionering van hardware te vermijden.
-
11. Welke rol kan dataopslag spelen in groene ICT?
-
De gigantische hoeveelheid aan onnodige dataduplicatie en -transfer en het gemak waarmee wij dat onszelf aandoen is een nijpend probleem. IDC schat de hoeveelheid data die in 2007 gecreëerd, opgeslagen en gedupliceerd werd op 281 exabytes. De hoeveelheid data groeit met 60% per jaar en IDC verwacht in 2011 een totale hoeveelheid opgeslagen data van 1.8 zettabytes (1,800 exabytes), een vertienvoudiging in vijf jaar tijd. Eind 2007 was het totale internet-dataverkeer geschat op 3000 tot 5000 petabyte per maand. De jaarlijkse groei wereldwijd is tussen 50% tot 60%. De enorme impact op energieverbruik kan verminderd worden met compressiesoftware. Maar de beste oplossing is het implementeren van slimme information lifecycle management (ook het hot, cold en frozen data concept) en deduplicatietechnieken. Slimme software moet ervoor zorgen dat data niet onnodig gedupliceerd, online gehouden of überhaupt opgeslagen wordt. Minder onnodige opslag betekent ook minder onnodige energieverspilling.
-
12. Hoe hoog zijn de energiekosten op dit moment voor een datacenter ?
-
Volgens “The Uptime Institute” vertegenwoordigen energie- en koelingkosten vandaag de dag tot ruim 40% van de datacenter TCO (Total Cost-of-Ownership). Deze kosten kunnen in drie jaar tijd (de duur van een afschrijftermijn van ICT-apparatuur) tot anderhalf keer de totale aanschafwaarde van deze apparatuur bedragen! De kosten van energie moeten daarom vanaf het begin in het evaluatieproces van de aanschaf van hardware meegenomen worden; de besparingen aan energiekosten kunnen een eventuele hogere aanschafprijs van groenere apparatuur in drie jaar tijd vaak ruimschoots compenseren.
-
13. Waarom is vergroenen van ICT zo belangrijk?
-
De weg naar groen is niet alleen een kwestie van “goodwill” of een idealistisch streven om het milieu voor volgende generaties te behouden, maar vooral een noodzaak voor bedrijven om economisch mee te kunnen blijven doen. De steeds hogere energiekosten eisen namelijk duidelijk hun tol op de operationele kosten van ICT bedrijven. In veel datacenters moet men ‘nee’ verkopen omdat er simpelweg geen elektrisch vermogen meer beschikbaar is. Het is dus absoluut geen luxe om zuinig te zijn met het beschikbare schaarse vermogen. Hoe lager het energieverbruik binnen het datacenter, hoe meer klanten geholpen kunnen worden. Groene datacenters verlagen dus de productiekosten en bieden meer energieruimte om de business te kunnen laten groeien. Meer met minder dus!