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Mit All-Flash-Speicher Strom sparen und Effizienz steigern

All-Flash-Speichersysteme wie die von Huawei können die Energiekosten und CO2-Emissionen im Rechenzentrum senken und gleichzeitig die Betriebsabläufe optimieren.

In einer Untersuchung für die EU-Kommission hat das Borderstep Institut errechnet, dass der Energiebedarf von Rechenzentren in der EU in den vergangenen zehn Jahren um etwa 50 Prozent angestiegen ist. Konkret hat sich der Verbrauch zwischen 2010 und 2020 von 56 TWh/a auf 87 TWh/a erhöht. Damit benötigen die Rechenzentren derzeit knapp drei Prozent des gesamten elektrischen Stroms in Europa. Bis 2030 wird ein weiterer Anstieg auf 98 TWh/a prognostiziert.

Ein Grund für den zunehmenden Verbrauch: Der Alltag wird immer digitaler und Rechenzentrumsressourcen damit immer gefragter. Aus dem Berufsleben sind Office-Tools und betriebswirtschaftliche Software aus der Cloud oder Videokonferenzen kaum noch wegzudenken. Daneben haben soziale Medien, Messenger-Dienste wie WhatsApp oder Streaming-Portale wie Netflix dafür gesorgt, dass laut dem Social-Media-Spezialisten Hootsuite die Nutzer weltweit vergangenes Jahr täglich 6,5 Stunden online waren.

Seit Beginn der Coronapandemie und des anschließenden Lockdowns dürfte diese Zahl weiter nach oben geschnellt sein. Laut dem Digitalverband Bitkom nutzten allein in Deutschland seit Ausbruch des Virus 75 Prozent der Internetnutzer vermehrt soziale Medien.

Mit der Digitalisierung steigt gleichzeitig auch die Datenmenge enorm an. Laut Huawei sollen die weltweit vorgehaltenen Daten bis 2025 etwa 180 Zettabyte (ZB) betragen. Das sind 180 Billionen Terabyte, die auf Storage-Systemen hauptsächlich in Serverräumen oder Rechenzentren vorliegen.

Zum Vergleich: 2012 wurde gerade einmal die Marke von einem Zettabyte geknackt. Dabei erhöhen mittlerweile vor allem unstrukturierte Daten wie Fotos oder Audio- und Videodateien den Speicherbedarf – und damit auch den Energieverbrauch im Rechenzentrum. Denn redundante Datenhaltung und hochverfügbarer IT-Betrieb erfordern eine entsprechende Klimatisierung, leistungsfähige Netze sowie unterbrechungsfreie Stromversorgung.

Turbo für die Speicherlandschaft

Obwohl es die Speichersysteme in Rechenzentren mit immer mehr Daten zu tun bekommen, muss ihr Energieverbrauch nicht zwangsläufig nach oben schießen. Aktuelle All-Flash-Speichersysteme auf Basis von Solid-State Drives (SSDs) sorgen beispielsweise für einen niedrigeren Stromverbrauch und eine geringere Wärmeentwicklung, was wiederum Aufwand und Kosten bei der Klimatisierung im RZ reduziert.

Und so funktioniert es: Flash-Speicher arbeitet energieeffizienter als klassischer Festplattenspeicher (Hard Disk Drive, HDD), da zwar elektrische Energie für das Lesen und Schreiben der Daten benötigt wird, allerdings müssen weder Festplatten rotieren noch Schreib-Lese-Köpfe bewegt werden. Da es bei All-Flash-Storage keine mechanischen Komponenten gibt, sind die Systeme weniger fehleranfällig und benötigen deutlich weniger Platz.

Zum Vergleich: Dank dem Trend zur Miniaturisierung können die Kunden ein komplettes Rack mit Speicherplatten durch zwei Höheneinheiten mit All-Flash-Systemen ersetzen. Und zwar ohne Einbußen hinsichtlich der Leistung befürchten zu müssen. Denn bei All-Flash-Storage bedeutet weniger mehr.

Für schnelle Datenübertragungen sorgen das Netzwerkprotokoll Non-Volatile Memory Express (NVMe) und das um Ethernet und Fibre Channel erweiterte Protokoll NVMe over Fabrics (NVMe-oF). Letzteres verbessert sowohl die Konnektivität als auch die Performance deutlich, da die Daten nahtlos vom Applikationsserver über das Netzwerk bis zum Storage durchgereicht werden. Der IOPS-Durchsatz steigt enorm an. In Zahlen ausgedrückt: Mit Huawei-All-Flash-Arrays beispielsweise wickelt ein internationales Finanzinstitut bis zu 500.000 Transaktionen in einer Sekunde ab.

Das Beispiel zeigt: Aktuelle Flash-Speichermodelle sind nicht nur enorm leistungsfähig, sondern arbeiten auch energieeffizient. Daher kann sich die Anschaffung für Unternehmen lohnen, insbesondere wenn bisher genutzte Systeme in die Jahre kommen und an ihre Grenzen stoßen.

Was vor einigen Jahren noch als energieeffizient galt, ist heute längst überholt. Aktuelle All-Flash-Storage-Systeme verbrauchen deutlich weniger Strom als ihre Vorgänger. Um ein Gefühl dafür zu bekommen: Löst ein Kunde ein fünf Jahre altes Speichersystem durch eine neue All-Flash-Generation ab, kann er bis zu 70 Prozent des Energieverbrauchs einsparen.

Aufräumen hilft beim Stromsparen

Neben technischen Hilfsmitteln können die IT-Verantwortlichen auch mit organisatorischen Kniffen einiges bewirken, um den Energieverbrauch ihrer Speicherumgebungen zu senken. So lohnt es sich für Unternehmen, ihren Datenbestand regelmäßig zu überprüfen und unnötig gespeicherte oder nicht mehr benötigte Daten konsequent zu löschen. Das können Rechnungen sein, deren gesetzliche Aufbewahrungsfrist abgelaufen ist. Oder personenbezogene Daten, wenn der Betroffene der Verarbeitung nicht weiter zustimmt.

Ina Schlücker, Palmer Hargreaves

„Aufgrund der günstigen Preise für Flash-Storage lassen sich alle Unternehmensdaten nun wirtschaftlich auf SSDs speichern. Heißt: Die Verantwortlichen müssen ihre Daten weder besonders bewerten noch auf verschiedene Speichermedien verteilen.“

Ina Schlücker, Palmer Hargreaves

Weiterhin sinnvoll: Mehrfach vorhandene Daten sollten nur einmal gespeichert und gesichert werden. Mittels Deduplizierung lassen sich Dopplungen erkennen und vor dem Speichern aussortieren. Dabei sorgen All-Flash-Arrays dafür, dass die Deduplizierung schneller und effektiver abläuft. Etwa indem integrierte Algorithmen die Trefferquote bei doppelten Inhalten erhöhen oder große Audio- und Videodaten besser komprimieren.

Auf Speicherhierarchien verzichten

Aufgrund sinkender Preise für All-Flash-Storage können Unternehmen zukünftig auf ein hierarchisches Speichermanagement, das sogenannte Storage Tiering, verzichten. Der Hintergrund: Bisher galt es als opportun, Unternehmensdaten auf verschiedenen Speichermedien vorzuhalten. Aktuelle Informationen fanden sich auf schnellen SSDs wieder. Daten, die für die Nutzer weniger relevant oder gar veraltet waren, lagen auf HDDs oder auf Magnetbändern vor.

Aufgrund der günstigen Preise für Flash-Storage lassen sich alle Unternehmensdaten nun wirtschaftlich auf SSDs speichern. Heißt: Die Verantwortlichen müssen ihre Daten weder besonders bewerten noch auf verschiedene Speichermedien verteilen.

Datensilos lassen sich vermeiden und die Performance steigt, da Informationen nicht mehr mühsam aus unterschiedlichen Storage-Schichten zusammengefügt werden müssen. Von Vorteil gerade für Anwendungen auf Basis von künstlicher Intelligenz (KI) oder maschinellem Lernen, wenn immer mehr Daten unmittelbar analysiert werden sollen. Weiterer positiver Nebeneffekt: Das deutlich einfachere Handling der Speicherumgebung – denn statt zig verschiedener Systeme nutzt man nur noch ein Medium. Das verringert den Konfigurationsaufwand und vereinfacht das IT-Management deutlich.

Über den Autor:
Ina Schlücker ist seit 2019 als Senior PR-Redakteurin bei Palmer Hargreaves tätig. Bereits seit 2001 schreibt sie als Fachjournalistin über verschiedene IT- und Kommunikationsthemen. Zu ihren aktuellen Schwerpunkten zählen Cloud Computing, Data Center, künstliche Intelligenz und Digitalisierung. 

Die Autoren sind für den Inhalt und die Richtigkeit ihrer Beiträge selbst verantwortlich. Die dargelegten Meinungen geben die Ansichten der Autoren wieder.

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