Kategorie: Rechenzentren

Nachhaltigkeit: Über den Tellerrand hinaus …

Die Forstwirtschaft hat den Begriff der Nachhaltigkeit geprägt: Ein Wald sollte stets so schonend bewirtschaftet werden, dass erstens das Biotop gesund bleibt, und zweitens der Holzertrag über die Generationen hin nicht abnimmt. Nachhaltigkeit beschreibt also eine dauerhafte Methode des Wirtschaftens. Im Zuge der ökologischen Diskussion wurde dieses Prinzip dann auf andere Erwerbszweige übertragen.

Auch in die IT hat der Begriff der Nachhaltigkeit Einzug gehalten. Am Ende des Lebenszyklus sollen die eingesetzten Rohstoffe wiedergewonnen werden. Zweitens soll die Energie, die zum Betrieb der Rechner gebraucht wird, ausschließlich regenerativen Quellen entstammt. Letzteres lässt sich heute problemlos einhalten. Das ist nicht mehr als eine Frage des guten Willens. Das vollständige Recycling technischer Komponenten lässt sich dagegen im IT-Service noch nicht vollständig umsetzen. Unsere Server aber arbeiten am derzeitigen Maximum der Nachhaltigkeit.

Cluster: Teamwork unter Rechnern

Sobald mehrere Rechner zu einem Netz verbunden sind, sprechen wir von einem ‚Cluster‘. Diese Netze können sich – je nach Verwendungszweck – erheblich unterscheiden.

Geht es um ständige Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit, dann sprechen wir von einem High-Availabity-Cluster (HAC). Sobald dort in einem Knoten des Netzes ein Problem auftritt, ‚migrieren‘ die laufenden Dienste auf einen anderen Knoten. Alles ist ersetzbar, lautet hierbei die Regel: Sowohl die Hard- wie auch die Software eines HA-Clusters darf keine singulären Komponenten enthalten, da bei einem Ausfall solche ‚Einzelgänger‘ das gesamte System lahmlegen könnten. Mindestens eine Doppelauslegung aller Komponenten ist für HA-Cluster daher Gesetz. Oft trennen die Komponenten solcher Cluster geographisch Distanzen von Kilometern, so dass auch in einem Katastrophenfall das System nicht versagt (‚stretched Cluster‘).

Wechselnde Leistungsanforderungen sind weiteres Problem, das sich durch Cluster beheben lässt. Hier kommen die ‚Load-Balancing-Cluster‘ zum Einsatz (LBC), die jeden Arbeitsanfall bei erhöhten Anforderungen gleichmäßig unter sich aufteilen. Solche Systeme werden oft aus Kostengründen installiert. Statt einzelner teurer Hochleistungsmaschinen teilt hier ein Schwarm aus vernetzten Standard-Computern wechselnde Aufgaben gleichmäßig unter sich auf.

Auch dort, wo es um die ständige Bewältigung solch großer Datenmengen geht, kommen ‚Cluster‘ zum Einsatz. Diese High-Performance-Computing-Cluster (HPC) sind zumeist in der Wissenschaft zu finden. Mit Hilfe eines Decomposition-Programms wird die Arbeitslast auf viele Rechner aufgeteilt, die jeweils Teilaufgaben übernehmen (‚Jobs‘). Kritische Größen sind hier die Geschwindigkeit des Netzwerks und der verwendeten Software. Sogenannte ‚Super-Rechner‘ verwenden zumeist ein HPC-Cluster, das auf einer Linux-Basis operiert.

Energieverbrauch von Rechenzentren

Ganzheitlicher Energieverbrauch von Rechenzentren steigt deutlich an Projekt „TEMPRO“ nahm gesamten Lebenszyklus der Rechenzentren in den Blick
Energie und Rohstoffe in Rechenzentren effizienter nutzen – diesem Ziel hat sich das Projekt „Ganzheitliches Energiemanagement in professionellen Rechenzentren“ (Englisch: „Total Energy Management for Professional Data Centers“, kurz TEMPRO) verschrieben, das im Oktober 2019 erfolgreich abgeschlossen wurde. Fünf Wirtschaftsunternehmen und drei Forschungspartner erforschten in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt drei Jahre lang die Umweltwirkungen von Rechenzentren. Gemeinsam wurden neue energie- und ressourcensparende Technologien identifiziert, bewertet und prototypisch entwickelt. „Der ganzheitliche Energiebedarf der Rechenzentren steigt sehr deutlich an. Die zunehmende Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft benötigt immer mehr Energie und natürliche Ressourcen“ erläutert Projektleiterin Dr. Alexandra Pehlken, „Wir konnten berechnen, dass die mehr als 50.000 Rechenzentren in Deutschland im Jahr 2018 14 Mrd. kWh Strom verbrauchten. Das sind 2,7% des Stromverbrauchs in Deutschland und fast 40% mehr als im Jahr 2010“. Hinzu kommt noch die sogenannte graue Energie, die bei der Herstellung und beim Transport der in den Rechenzentren eingebauten Geräte und Anlagen entsteht. „In TEMPRO konnten wir erstmalig für Deutschland diese graue Energie abschätzen…“, so Pehlken, „Damit haben wir eine Grundlage geschaffen, künftig die Umweltwirkungen der Rechenzentren ganzheitlich bewerten zu können“. Angesichts der globalen Umweltsituation stellt der wahrscheinlich auch in Zukunft steigende Energie- und Ressourcenbedarf der Rechenzentren neue Herausforderungen für Unternehmen und Politik. „Trotz deutlicher Effizienzgewinne wird der Energie- und Ressourcenbedarf der Rechenzentren in Deutschland bis 2030 voraussichtlich um mehr als 50% steigen“, erläutert Dr. Ralph Hintemann vom Borderstep Institut, „Wirtschaft und Gesellschaft erzeugen immer mehr Daten, die übertragen, verarbeitet und gespeichert werden müssen. Das führt zu immer mehr sehr großen Rechenzentren“. Mit neuen Technologien wie Autonomen Fahren, Industrie 4.0 und dem Ausbau der 5G-Mobilfunknetze werden zusätzlich auch immer mehr kleinere sogenannte Edge-Rechenzentren aufgebaut. Hintemann: „Der energieeffiziente Aufbau und Betrieb von Edge-Rechenzentren stellt eine Herausforderung dar. Im Jahr 2030 können Edge-Rechenzentren für ein Drittel des Energiebedarfs aller Rechenzentren in Deutschland verantwortlich sein“. TEMPRO lieferte auch konkrete Hilfestellungen, Ansatzpunkte und Handlungsoptionen zur Verringerung der Umweltwirkungen von Rechenzentren. Es wurden unter anderem Softwaretools entwickelt, die den energie- und ressourcenbewussten Rechenzentrumsbetrieb unterstützen. Mit dem jetzt öffentlich verfügbaren Erstbewertungstool ERBET (https://www.tempro-energy.de/erbet/ ) können Rechenzentrumbetreiber z.B. ihren ganzheitlichen Energiebedarf abschätzen und bewerten. In TEMPRO wurden mehr als 60 neue energie- und ressourcensparende Technologien analysiert und bewertet. Die Wirtschaftspartner BTC IT Services GmbH, dc-ce Berlin-Brandenburg und der Zweckverband Kommunale Datenverarbeitung Oldenburg haben prototypisch besonders erfolgsversprechende Technologien entwickelt. „Wir konnten zeigen, dass trotz zunehmender Digitalisierung in Zukunft auch eine Trendwende bei der Entwicklung des Energiebedarfs der Rechenzentren möglich ist“, so Pehlken. „Wenn es gelingt, die von uns identifizierten und entwickelten Technologien verstärkt einzusetzen, kann der ganzheitlich Energiebedarf der Rechenzentren in Deutschland in Zukunft auch zurückgehen. Wir halten eine Reduktion um 25% bis zum Jahr 2030 für möglich.“

IT-Service: Brandschutzhelfer

erfolgreiche Schulung zum Brandschutzhelfer der b.r.m. Mitarbeiter
Die ersten Mitarbeiter bei der b.r.m. haben Anfang Januar nun den Lehrgang zum Brandschutzhelfer erfolgreich absolviert. Somit lässt sich der IT-Service nun noch sicherer gestalten.