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Data Center & Server

Stromverbrauch im Data Center

Die grünsten Server auf dem Prüfstand

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von Johann Baumeister (freier Journalist in Brunnthal)
Die ersten Server mit den neuen Xeon-Prozessoren von Intel (Nehalem) sind auf den Markt. Wir haben die Herstellerversprechen in Sachen Energieeffizienz und Stromverbrauch unter die Lupe genommen.

Schon in wenigen Jahren werden laut einer Gartner-Untersuchung die Kosten für die benötigte Energie der Server im Data Center die Anschaffungskosten überschreiten. Selbst ein eher kleinerer Intel-Server mit zirka 400 Watt Leistungsaufnahme verbraucht beim 7/24-Betrieb in vier Jahren zirka 15.000 Kilowatt (kW) Strom. Multipliziert mit den Kosten pro kW von beispielsweise 10 Cent ergibt das in vier Jahren 1500 Euro an Energiekosten und erreicht damit bereits heute die Anschaffungskosten von Einstiegs-Servern. Bei sinkenden Hardwarekosten und weiter steigenden Energiepreisen verschiebt sich das Verhältnis weiter. Der Blick auf die Energieeffizienz und den Stromverbrauch sollte beim Kauf künftiger Server daher selbstverständlich sein.

Für diese Untersuchung haben wir die Modelle der führenden Server-Hersteller wie Hewlett-Packard, IBM oder Dell unter die Lupe genommen. Da insbesondere im Rechenzentrum mit der RZ-Infrastruktur, den Racks oder Blade-Gehäusen und deren Kühlung weitere Aspekte hinzukommen, die sich entscheidend auf die gesamte Energiebilanz auswirken, bezogen wir uns vor allem auf Server im unteren und mittleren Leistungsbereich. Das Ziel bestand darin, diejenigen Server-Modelle der Hersteller ausfindig zu machen, die als besonders energieeffizient eingestuft werden.

Die prinzipielle Frage dabei ist, ob es überhaupt große Unterschiede zwischen den Modellen geben wird oder kann, denn im Kern basieren alle x86-Server auf der gleichen Basisarchitektur mit vergleichbaren Bausteinen. Zu diesen Basisbausteinen zählen die CPU, der Arbeitsspeicher, die IO-Kanäle, die Grafikfunktionen und die Netzwerkanbindungen. Eingebettet sind all diese Baugruppen eines Servers in das Baseboard. Die elementaren Bausteine, wie etwa CPU, Arbeitsspeicher, die zusammen bereits 60 Prozent des Stromverbrauchs ausmachen, oder Grafikfunktionen werden aber ohnehin meist von Dritten geliefert. Das Angebot an Prozessoren wird von zwei Herstellern (Intel und AMD) bestimmt. Hier hat der Serverhersteller also nur wenige Auswahlmöglichkeiten. Für andere Baugruppen, wie beispielsweise die Speichermodule, gibt es zwar ein breites Feld an Herstellern, doch müssen sich auch diese Baugruppen, damit sie kompatibel und austauschbar sind, an die Rahmenvorgaben bezüglich der Spannungen und des Stromverbrauchs halten. Somit ist der Spielraum für den Server-Hersteller auch hier gering.

Lastabhängiger Stromverbrauch

Gleichzeitig ist der Stromverbrauch heutiger Server kaum als statisch zu betrachten. Nahezu alle Komponenten weisen mittlerweile Vorkehrungen auf, um den Energieverbrauch von der Last abhängig zu machen. Die neuesten Xeon-Nehalem-Prozessoren von Intel etwa kennen 15 unterschiedliche Laststufen für den Betrieb, auch Festplatten und Lüfter werden dynamisch betrieben. Gleiches gilt für die Speicherbausteine, die Bildschirme und weitere Komponenten. Die Basis dafür wird durch die physikalischen Gesetze gebildet.

(2 Beiträge), 
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JBaumeister
Danke an bubuman99 Zu dem Vorwurf von bubuman99 ??Ob nun ein Hersteller Tools zur Verfügung stellt?? möchte ich (der Autor) anmerken: Wie im Text erwähnt und von allen Herstellern bestätigt verbrauchen die CPU und der Arbeitsspeicher circa 60 Prozent des Stroms. Diese Bausteine werden zugeliefert. Der Stromverbrauch der CPU und des Speichers ist daher nicht durch die Serverhersteller zu bestimmen. Damit verbleibt nur die Optimierung der CPU-Nutzung und der Rest als Optimierungspotential. Um das auszuschöpfen muss es allerdings durch das Design des Servers, das Board und auch durch die Management-Tools unterstützt sein. Doch das steht größtenteils bereits im Text. Einen Vergleich zwischen Rack und Blade gibt es im Text nicht. Es heißt: "Da insbesondere im Rechenzentrum mit der RZ-Infrastruktur, den Racks oder Blade-Gehäusen und deren Kühlung weitere Aspekte hinzukommen, die sich entscheidend auf die gesamte Energiebilanz auswirken, bezogen wir uns im Rahmen dieser Untersuchung vor allem die Servermodelle für die KMUs. " Zu dem Vorwurf des fehlenden Tests von bubuman99. Im Text heißt es hierzu: ?Das Ziel bestand darin, diejenigen Server-Modelle der Hersteller ausfindig zu machen, die als besonders energieeffizient eingestuft werden.? Ein Test des aktuellen Verbrauchs hängt immer auch von der Art der Last ab. Hierzu heißt es bereits im Text: "Gleichzeitig ist der Stromverbrauch der heutigen Server kaum als statisch zu betrachten. Nahezu alle Komponenten weisen mittlerweile Vorkehrungen auf, um den Energieverbrauch von der Last abhängig zu machen? ? und weiter: ?Daher geht man mittlerweile dazu über, den Energiebedarf in Abhängigkeit von der Rechenleistung zu bestimmen." Ein Test kann also immer nur anhand einer konkreten Aufgabenstellung erfolgen. Eine konkrete Aufgabenstellung könnte lauten: SAP-HR für 500 Benutzer oder Exchange mit 2000 Mailboxen und einem Mailaufkommen von x GB/Woche. Aber, welche allgemeine Aussagekraft hat dann das für andere Anwender? Ansonsten möchte ich darauf verweisen dass man Produkte, wenn man genügend Sachverstand besitzt, auch aus den Datenmaterialien einschätzen kann. Um eine Beispiel aus dem Alltag zu bringen: Ein KFZ kann man auch durchaus anhand der allgemeinen Kriterien wie etwa Automatik/Schaltgetriebe, PS, Benzinverbrauch, CO2-Ausstoß, Ladevolumen, Bereifung, Einstufung der Versicherung, Verfügbares Zubehör, 2/4-Sitzer, Schiebedach, Allrad, Kaufpreis, Zubehör etc abschätzen. Dennoch wird wohl jeder Käufer eine Probefahrt machen wollen. Aber auch in der mehrstündigen Probefahrt wird man die erwähnten Kriterien (von Automatik bis Zubehör) nicht nachmessen oder testen können. Hier bieten objektive Kriterien mehr an Vergleichsmöglichkeiten. In dieser Hinsicht muss man zumindest in der ersten Auswahl den Datenblättern und Aussagen der Händler vertrauen. Natürlich kann man immer unterschiedlicher Meinung sein und ein Test kann nie die gesamte Breite abdecken. Gerne möchte ich daher einen konstruktiven Dialog über die Aspekte der Energieeinsparung weiterführen. Hierzu möchte ?bubuman99? allerdings bitten, mich zu kontaktieren oder mitzuteilen, ob sich hinter dem Pseudonym ?bubuman99? ein Hersteller oder Vertreter/Partner eines Herstellers verbirgt. MFG Johann Baumeister Email: JB@JB4IT.de zum Beitrag

bubuman99
Wenn man diesen "Test"! liest kann man sich zwischen lachen und weinen nur schwer entscheiden, aber dieser Artikel verspricht leider nicht annähernd was die Überschrift andeutet. Es wurde anscheinend keiner der Server getestet, und mit verschiedenen Tests in einer Auswertung gegenüber gestellt. Ob nun ein Hersteller Tools zur Verfügung stellt oder nicht, bescheinigt noch lange nicht ob ein Server auch wirklich mit den verbundenen Bauteilen neben der CPU Strom einspart. Was uns der Autor komplett verschweigt ist die Ausprägung der Lüfter der "getesteten" Server. Inbesondere geht der Vergleich zwischen Rack- und Blademodell total in die Hose. Infos von Webseiten als "Prüfstand" zu bezeichnen ist dreist. Es grenzt schon an Sarkasmus zu schreiben "Um die Kühlung der Systeme zu optimieren betreibt der HP-Server mehrere Lüfter parallel". Das ist die Revolution! Jetzt werden sicher alle anderen Hersteller überlegen auch mehr als einen Lüfter zu verbauen. Einfach nur Mangelhaft! zum Beitrag


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