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3 Optionen für umweltfreundlichen Speicher

Immer mehr Rechenzentrumsbetreiber versuchen, ihre Infrastrukturen und damit auch das Storage umweltfreundlicher zu gestalten, wofür viele technische Optionen verfügbar sind.

Die energieeffiziente Gestaltung von Rechenzentren wird immer wichtiger. Das gilt auch für das Storage. Heute stehen dafür mehrere Technologien zur Auswahl, doch welche ist die energieeffizienteste und erfüllt zugleich die übrigen Anforderungen an das jeweilige System?

Beim Übergang zu einem „grünen“ Storage-System sollten drei wichtige Faktoren berücksichtigt werden.

1. Die passende energiesparende Technik für die Kühlumgebung wählen

Es gibt immer mehr Storage-Technologien, die sich auch für ein „grünes“ Rechenzentrum eignen. Persistent Memory, NVMe, SSDs und Festplatten finden sämtlich einen passenden Platz in einer modernen, energieeffizienten Storage-Architektur. Wichtige Einflussfaktoren darauf, was wo am besten hinpasst, sind Kapazität, Lebensdauer, Leistung, Formfaktor, Energieverbrauch und Sicherheit.

Allerdings ist es wichtig, genau darauf zu achten, dass die ausgewählte Technologie zu den Anforderungen der jeweiligen Organisation und ihrer Anwendungen passt. Die richtige Technologie für die passende Workload führt dann zu weniger Stromverbrauch und Kühlkosten.

Mit Flash Storage und SSD-Arrays statt rotierenden Festplatten können Rechenzentrumsmanager den Kohlendioxid-Fußabdruck minimieren. Flash und SSDs erzeugen weniger Abwärme und verbrauchen weniger Strom. Organisationen sollten daher in Hochleistungsumgebungen und für leistungshungrige Anwendungen in erster Linie Flash-Arrays, Flash Storage und SSDs implementieren.

Flash Storage und SSD-Arrays verbrauchen im Vergleich zu rotierenden Festplatten weniger Strom und werden aus umweltfreundlicheren Materialien hergestellt. Dass es bei diesen Speichersystemen keine mechanischen Komponenten gibt, eliminiert die Fliehkraft als Faktor, der die Leistung beeinflusst. Das Gleiche gilt für Abwärme und den gesamten Energieverbrauch, was insgesamt erhebliche Kosteneinsparungen bedeuten kann.

Abbildung 1: Eine Checkliste für Energieeffizienz kann helfen, umweltfreundlicheren Speicher zu wählen und implementieren.
Abbildung 1: Eine Checkliste für Energieeffizienz kann helfen, umweltfreundlicheren Speicher zu wählen und implementieren.

Obwohl sie erheblich mehr Energie verbrauchen als grünere Storage-Technologien, bieten magnetische Festplatten mit hoher Kapazität einen beträchtlichen Kapazitätsvorteil gegenüber Flash und SSD-Storage. Diese Kapazitätslücke wird sich laut Experten innerhalb der kommenden zwei Jahren schließen. Flash und SSDs werden dann sowohl die hohe Kapazität als auch die Leistung von magnetischem Storage übertreffen.

Die größte verbleibende Herausforderung von Flash und SSD-Storage sind neben dem Preis der kumulative Verschleiß der Flash-Zellen und ihre kurze Lebensdauer, verglichen mit der von Festplatten.

2. Daten in die Cloud auslagern

Auch dadurch, dass sie Daten in die Cloud auslagern, können Unternehmen ihren Speicher umweltfreundlicher gestalten. Dadurch wird nämlich der mit dem Storage verbundene Energieverbrauch zu einem Public Cloud Provider ausgelagert.

Nahezu alle wichtigen Cloud Service Provider haben sich zum umweltfreundlichen Betrieb ihrer Rechenzentren verpflichtet. Beispielsweise sicherte Google im September 2020 zu, dass Google Cloud bis 2030 komplett mit Sonnen- und Windenergie versorgt werden soll. Cloud Computing – auch wenn es heute noch nicht zu 100 Prozent energieeffizient ist – ist ein wichtiger Weg zur Reduzierung des Stromverbrauchs.

Anwender von Cloud Storage profitieren auch von Einsparungen durch Größeneffekte. Denn die Ressourcen von Public Clouds werden von vielen gemeinsam genutzt. Die Auslastung von CPUs ist dort normalerweise höher als im eigenen Rechenzentrum. Muss ein Unternehmen gerade keine großen Lasten verarbeiten, kann ein anderes Unternehmen die Rechenleistung nutzen, ohne dass deswegen der Stromverbrauch steigt. Das trägt einen wichtigen Teil dazu bei, Unternehmen aller Branchen und Größen nachhaltig zu gestalten.

Zudem arbeiten die Umgebungen von Cloud Providern hoch automatisiert und nutzen softwaredefinierte Infrastrukturtechnologien (Infrastructure as Code). Physische menschliche Eingriffe werden zunehmend überflüssig und alternative Kühltechniken rücken daher in Reichweite. Ein Beispiel dafür ist Microsofts Projekt Natick, ein unterseeisches Rechenzentrum.

3. Kosten sorgfältig schätzen

Meist entstehen zunächst Kosten, wenn ein Unternehmen sich in Richtung Nachhaltigkeit umgestaltet. Cloud Storage kostet monatliche und jährliche Gebühren, je nach den bezogenen Services. Ist die Migration in die Cloud einmal abgeschlossen, kann man in der Regel davon ausgehen, dass die Kosten für Data Storage und Business-Funktionen sinken.

Die Verwendung der richtigen Technologie für die richtige Arbeitslast führt zu niedrigeren Strom- und Kühlungskosten.

Bei der Kostenschätzung für grünes Storage, das auf Technologien außerhalb der Cloud basiert, sollte man besonders auf den Energieverbrauch pro Gigabyte achten. Hochdicht gepackte, auf Multilevel-Speicherzellen aufgebaute Speicher-Arrays beispielsweise bieten bei ihrem Einsatz in grünen Rechenzentren eine attraktive Investitionsrendite (ROI, Return on Investment). Andererseits haben hochkapazitive magnetische Festplatten den geringsten Stromverbrauch pro Gigawatt (Watts pro Gigawatt). So können Organisationen ihren Kohlendioxid-Fußabdruck verkleinern, ohne dafür die Leistung oder das Nutzungserlebnis zu beeinträchtigen.

Vor der Entscheidung für grünes Storage sollten IT-Manager sich auch darüber im Klaren sein, dass neben Umweltfreundlichkeit weiter Leistungs- und Kapazitätsanforderungen erfüllt werden müssen, damit die Performance der Anwendungen maximiert wird. Die Charakteristiken der Workloads spielen eine große Rolle dabei, die richtige Mischung der eingesetzten Storage-Technologien zu finden.

Obwohl die Kosten für unterschiedliche Kapazitäten und Leistungen sofort ins Auge stechen, beeinflussen auch die Workloads und die Fähigkeit der eingesetzten Geräte, in einen Status mit niedrigem Energieverbrauch umzuschalten, die Storage-Kosten direkt.

Die Lebensdauer der Geräte, eine Zertifizierung, die es ermöglicht, die Systeme später auf einem niedrigeren Storage-Tier zu verwenden, disaggregierte Produktoptionen und eine genaue Analyse der Anschaffungs- und Betriebskosten beim Ersatz veralteten Equipments gehören zu den Faktoren, die berücksichtigt werden sollten.

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