Versteckte Energiefresser

Storage und Netze brauchen viel Strom

Spezialgebiet Business-Software: Business Intelligence, Big Data, CRM, ECM und ERP; Betreuung von News und Titel-Strecken in der Print-Ausgabe der COMPUTERWOCHE.
Speichersysteme und Netzkomponenten machen teilweise über ein Drittel des Energieverbrauchs in einem Rechenzentrum aus. Es gibt jedoch Möglichkeiten, den Energiehunger zu drosseln.

Allein im Jahr 2006 produzierte die Menschheit 161 Milliarden Gigabyte an digitalen Daten, haben die Analysten von IDC festgestellt. Daten, die zum überwiegenden Teil auf Festplatten, Flash-Speichern und Magnetbändern liegen. Kein Wunder, dass immer mehr IT-Verantwortliche ihre Storage-Landschaften auf Effizienz trimmen wollen ? auch in Sachen Energieverbrauch. Denn mit jedem zusätzlichen Speicher-Array steigt auch die Stromrechnung.

In den Storage-Schränken landeten 2006 weltweit rund 161 Milliarden Gigabyte an Daten.
In den Storage-Schränken landeten 2006 weltweit rund 161 Milliarden Gigabyte an Daten.

Bevor sich immer mehr Speichersysteme in den Rechenzentren türmen, sollten die Verantwortlichen überlegen, wie sich die vorhandenen Ressourcen effizienter auslasten lassen. Ein hierarchisches Information-Lifecycle-Management-Konzept (ILM) kann sich dabei lohnen (siehe auch: Auch an den Speichern lässt sich Strom sparen). Diese Methode hilft Anwendern, Informationen je nach Wert und Nutzungshäufigkeit auf dem jeweils geeignetsten Medium abzulegen. Neben Aspekten wie Geschwindigkeit, Sicherheit und Kosten sollte dabei auch die Energieeffizienz berücksichtigt werden. Zwar gehören geschäftskritische Daten, die oft abgerufen werden, auf leistungsstarke Serial-Attached-SCSI-Festplatten (SAS). Weniger kritische Geschäftsinformationen können dagegen auch auf energieeffizienteren Serial-Advanced-Technology-Attachment-Platten (SATA) gespeichert werden. Eine SAS-Festplatte, die mit 15 000 Umdrehungen pro Minute rotiert, benötigt etwa doppelt so viel Strom wie ein SATA-Gerät, dessen Speicherscheiben sich nur halb so schnell drehen.

Im Zuge des ILM sollten die Verantwortlichen Magnetbänder nicht vergessen. Hier finden Daten Platz, die nur selten benötigt werden, aber aus wirtschaftlichen oder gesetzlichen Gründen im Zugriff bleiben müssen. Neben dem großen Fassungsvermögen der Tapes bietet diese Technik einen weiteren Vorteil: Während sich die Spindeln der Festplatten ständig drehen und damit auch im Leerlauf Strom verbrauchen, benötigen Bandmedien nur dann Energie, wenn Anwender unmittelbar darauf zugreifen.

Noch Zukunftsmusik sind Solid-State-Drives (SSDs). Diese auf Flash-Speichern basierenden Festplatten benötigen weniger Energie, da keine rotierenden Teile verwendet werden, und bieten außerdem einen schnelleren Datenzugriff. Im Rechenzentrum spielt diese neue Technik bislang aber kaum eine Rolle. In den dort benötigten Kapazitäten sind SSDs noch zu teuer. Zudem lassen sich die Flash-Speicher nicht beliebig oft mit Daten füllen. Doch die Hersteller arbeiten mit Hochdruck daran, diese Mankos zu beheben. Herkömmliche Flash-Speicher lassen sich in der Regel bis zu 10 000-mal pro Speicherzelle beschreiben. Mit Hilfe neuer Techniken soll sich die Zahl der Schreibzugriffe je Speichereinheit auf zwei Millionen erhöhen lassen. Angesichts dieser Entwicklungen hat Storage-Riese EMC Anfang des Jahres angekündigt, seine Highend-Arrays aus der Symmetrix-Serie zumindest teilweise mit SSDs zu bestücken.

Auf Flash-Speichern basierende Solid-State-Disks könnten in wenigen Jahren die herkömmlichen Festplatten mit Speicherscheiben sowie Schreib- und Leseköpfen ablösen. Dann sinkt auch der Stromverbrauch.
Auf Flash-Speichern basierende Solid-State-Disks könnten in wenigen Jahren die herkömmlichen Festplatten mit Speicherscheiben sowie Schreib- und Leseköpfen ablösen. Dann sinkt auch der Stromverbrauch.

Neben der Auswahl der richtigen Geräte hilft auch eine sinnvolle Storage-Verwaltung beim Energiesparen. Beispielsweise soll die Massive-Array-of-Idle-Disks-Technik (Maid) die Energiebilanz von Speichersystemen verbessern helfen. Ziel ist es, nicht benötigte Platten abzuschalten. Allerdings hat diese Technik auch Nachteile: Müssen diese stillgelegten Festplatten reaktiviert werden, steigen die Zugriffszeiten. Eine andere Technik ist das Thin Provisioning. Dabei wird mit Hilfe einer Art von Virtualisierung die Plattenauslastung in den Arrays verbessert und die ungenutzte Kapazität verringert.

Grundsätzlich gilt: Netzarchitekturen wie Storage Area Networks (SANs) und Network Attached Storage (NAS) sind Direct-Attached-Storage-Strukturen (DAS) in Sachen Energieeffizienz überlegen, da sich netzbasierende Speicherpools immer effizienter auslasten lassen als ein direkt mit dem Server verbundenes Storage-System. Neben all diesen Techniken, die sich mehr oder weniger komplex umsetzen lassen, gibt es ein einfaches Mittel, das die Effizienz Ihrer Speichersysteme immer verbessert: Löschen Sie nicht mehr benötigte Daten.

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