Het datacenter kan nog een stuk groener

Vandaag de dag is alleen in heel grote lijnen een indicatie te geven of een datacenter efficiënt omspringt met stroom. The Green Grid werkt aan nieuwe rekenmethodes die servertaken tot in het detail in verband brengen met het aantal verbruikte Watts. Ook in schijnbaar hyperefficiënte datacenters valt nog een wereld te winnen.

“Alle commerciële aanbieders van datacenters etaleren tegenwoordig het zogenaamde power usage efficiency-cijfer (pue red.) dat aangeeft hoeveel van de stroom die het datacenter verbruikt daadwerkelijk naar de it-systemen zelf gaat”, legt Lawrence Vertal van The Green Grid uit. Vertal was één van de sprekers op de bijeenkomst Energy Efficiency Roadmap voor datacenters die de uitbater van datacenters Interxion op donderdag 23 september organiseerde. “Hoe lager dit cijfer is, des te minder er stroom opgaat aan bijzaken. Aanbieders van datacenters zijn de afgelopen jaren massaal met deze rekenmethode aan de haal gegaan om aan te tonen dat hun faciliteiten duurzaam waren. Je kunt dit negatief benaderen en stellen dat deze meetmethode misbruikt is door bedrijven om zichzelf een groen imago aan te meten.”

“Je kunt het ook positief bekijken”, stelt Vertal. “In minder dan drie jaar tijd is er een rekenmethode ingeburgerd geraakt die de energie-efficiëntie van datacenters over de hele wereld in een eenduidig getal vergelijkbaar met elkaar maakt. Dit gezamenlijke vocabulair biedt heel veel voordelen. Als je pue onder de 1,7 uitkomt dan weet je dat je datacenter redelijk efficiënt ingericht is. Maar het pue-cijfer is in zekere zin ook bedrieglijk. Het geeft namelijk alleen maar aan hoeveel van de door het datacenter gebruikte energie daadwerkelijk naar de it-apparatuur gaat. Het laat helemaal niet zien of serverracks efficiënt gekoeld worden en of ze genoeg rekenwerk verstouwen gezien de hoeveelheid stroom die ze verbruiken.”

Productieve datacenters
“Het gestandaardiseerd meten van de productiviteit van de servers en de efficiëntie van de gebruikte koelmethodes in datacenters is de volgende stap die de Green Grid wil maken”, vervolgt Vertal. “In het rekencentrum van het Pacific North West National Laboratory van het ministerie van Energie in de Amerikaanse staat Washington worden deze nieuwe rekenmethodes op dit moment in de praktijk uitgetest. In dit rekencentrum waar een supercomputer onder andere klimaatanalyses uitvoert, wordt gekeken of het efficiënter is om het systeem volledig te belasten of dat het apparaat zuiniger werkt als het systeem minder zwaar belast wordt. Ook is de infastructuur in dit datacenter volgestouwd met sensoren die de omgevingstemperatuur en de effecten van koeling in het rek meten tijdens het verwerken van rekenopdrachten om een optimum te zoeken voor de benodigde koeling.”

“Nu is in dit rekencentrum één homogene supercomputer actief, maar dezelfde principes kun je toepassen op de verschillende Wintel-servers die in een commercieel datacenter draaien”, stelt Vertal, die zelf jarenlang bij AMD werkte. “Moderne processoren van Intel en AMD hebben tal van mogelijkheden om op chipniveau te rapporteren over de hoeveelheid stroom die ze verbruiken afgezet tegen het aantal bytes dat ze per seconde verwerken. Dit stelt je in staat om de rekenprestaties in verband te brengen met het aantal Watts die het systeem verbruikt. Ook voor het elektrisch systeem wordt gewerkt aan standaardprotocollen en een abstractielaag waarmee je informatie uit bijvoorbeeld de noodstroomvoorziening kunt uitlezen. Het geeft je een beter beeld van de operationele staat van je datacenter, maar is tegelijkertijd uitermate lastig te realiseren omdat je in een heterogene omgeving werkt met apparatuur van verschillende leveranciers.”

Als de productieve inzet van servers in het datacenter gemeten wordt kun je veel beter zien of de serverracks efficiënt hun werk doen. Hier valt nog de nodige winst te behalen. Eind 2009 voerde The Green Grid een steekproef uit onder uitbaters van datacenters. Het bleek dat nier meer dan 20 procent van deze bedrijven routinematig ongebruikte servers in zijn datacenter opspoorde. De steekproef wees ook uit dat stelselmatig 10 procent van de servers in een commercieel datacenter geen zinnige taken verricht. Vertal geeft toe dat de productiviteit van het datacenter lastig te meten is omdat tot op het niveau van de processor in de server gekeken moet worden wat er aan stroom verbruikt wordt en welke taak op een bepaald moment uitgevoerd wordt. Tegelijkertijd moet je ook de omgevingstemperatuur en de effectiviteit van koeling meenemen in je berekening. “De formule die de Green Grid heeft ontwikkeld lijkt heel simpel”, vervolgt Vertal. “Datacenter energieproductiviteit is nuttig werk geproduceerd in een datacenter gedeeld door het totale energieverbruik in het datacenter om dat werk te produceren. Ondanks deze goede definitie zijn de berekeningen in de praktijk moeilijk uit te voeren, maar dat wil niet zeggen dat het niet kan.” Vertal acht de kans groot dat The Green Grid tijdens zijn jaarlijkse conferentie in het voorjaar van 2011 met een eerste versie van deze rekenmethode uitkomt.