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Energieeffizienz durch optimales Server-Virtualisierungsmanagement

(PM) , 01.08.2008 - Den Ergebnissen einer aktuellen Studie zu urteilen, setzen ber 70% der IT-Manager multiple Verfahren in Form von Virtualisierung der Betriebssysteme- und Hardware, aber auch der Para-Virtualisierung und Clustering ein. Warum die Skepsis dennoch so gro ist, liegt auf der Hand, denn die meisten Nutzer von Server-Virtualisierungen wissen nicht, ob diese Technik fr ihr Unternehmen von Vorteil ist. Skalierbares und virtualisierendes Computing bildet die Grundlage fr die Implementierung von Serverpool-Konzepten. In Verbindung mit Automatisierungs-Technologien bewirkt das IT-Management eine flexiblere Steuerung der bentigten IT-Ressourcen und dadurch einen effizienteren Betrieb der IT. Nach Ansicht der Knrr Experten ist ein darauf abgestimmtes dynamisches Khlsystem der Schlssel zum energieeffizienten Betrieb von Rechenzentren.

Clevere Virtualisierung verringert Kosten und spart Energie

Trotz bestehender Skepsis einiger Experten, tritt die Server-Virtualisierung als Mittel erster Wahl an, um Server-, System- und folglich auch die Betriebskosten zu senken. Ein hoher Integrationsgrad von Applikations- und IT-Ressourcenmanagement erlaubt dabei eine bessere Abstimmung der bentigten IT-Ressourcen auf die Anforderungen der Applikationen. Die Khlungsexperten der Knrr AG setzen auf die zustzliche Integration des IT-Ressourcenmanagements in das Gesamtkonzept der Khlungsinfrastruktur und fhren den Beweis an, dass das eine weitere Stufe zur Optimierung der Energieeffizienz im Rechenzentrum darstellt. IT-Systeme knnen damit eine Vernderung des Khlungsbedarfs knftig aufzeigen. Durch die frhzeitige Information werden die trgeren Khlsysteme in die Lage versetzt, ihre Leistung rechtzeitig an die kommenden Bedrfnisse anzupassen. Dadurch kann der Bedarf an Strom fr den Betrieb der Khlung erheblich reduziert werden, da sie nicht mehr stringent mit Khlleistung unter Volllast betrieben werden mu. Ausschlaggebend fr die Entscheidung pro oder kontra Servervirtualisierung ist sicherlich der rasant wachsende Energiebedarf fr den Betrieb von Servern in Rechenzentren.

So ist die Energiedichte von eingesetzten Servertechnologien in den vergangenen zehn Jahren um den Faktor 10 gestiegen. Etwa 50 Prozent werden fr den Serverbetrieb und 25% fr die Khlung der Hochleistungsserver (Blades) aufgewendet. Tendenz steigend. In der tglichen Praxis bedeutet das, dass die Kosten fr die Energie zum Betrieb und zur Khlung den ursprnglichen Preis fr die Anschaffung der Servertechnik bersteigen. Fr die IT-Management-Betrachtung zhlt daher jedes auf IT-Seite eingesparte Watt doppelt, da damit auch bei der Infrastruktur Energie eingespart werden kann. Die Praxiserfahrung der Knrr-Fachleute reflektiert, dass die meisten erforderlichen Technologien und Lsungen wie Kalt-und Warmgang-Anordnung, der Einsatz verlustarmer USV-Systeme oder die richtige Wahl des Standorts bereits existieren, oftmals aber einer konsequenten Anwendung und Abstimmung bedrfen. „Fakt ist, dass ein Groteil der Energie, die fr den Betrieb der IT aufgewendet wird, nicht in Rechnerleistung umgesetzt wird, sondern schlicht und ergreifend als Abwrme verloren geht“, so Dr. Koch. Koch kann man zu Recht als ‚Green-Pionier‘ der ersten Stunde bezeichnen, denn der Chief Technology Officer (CTO) beschftigt sich bereits seit 2002 mit dieser Thematik. „Auslser fr unsere Ambitionen war damals ein Cluster-Rechner, der vom Forschungszentrum Karlsruhe (Fraunhofer Gesellschaft) eingesetzt werden sollte. Fr diesen Supercomputer galten andere Voraussetzungen und enorme Abwrmen, die wir fr unseren Kunden in den Griff bekommen mussten.“ Seit 2002 arbeitet Knrr an signifikanten nderungen der Khlung von Servern und setzt exakt dort an, wo das Handicap der meisten Unternehmen liegt. „Um die teils ehrgeizigen Ziele der „grnen“ Initiativen zu erreichen, sind signifikante Verbesserungen auf allen Ebenen ntig“, und ergnzt: „Nur der Einsatz energieeffizienter Server-Komponenten und die perfekte Abstimmung aller Systeme, bzw. dieser innerhalb des physikalischen Umfelds senken sprbar den Energiebedarf,“ so Dr. Peter Koch und verweist in diesem Zusammenhang auch auf das gemeinsam mit Fujitsu Siemens Computers (FSC) erstellte Whitepaper.

Management energieeffizienter Server

Auf Komponentenebene arbeiten beispielsweise alle Hersteller daran, den Energieverbrauch ihrer Produkte vor allem bei niedrigen oder mittleren Auslastungsraten zu optimieren. Management-Werkzeuge werden in Zukunft in der Lage sein, den Energieverbrauch zu messen und darzustellen. Energieverbrauch wird als eine zustzliche wichtige Metrik in das Management einer IT-Umgebung einflieen, um den Einsatz von IT-Systemen noch strker am tatschlichen Bedarf auszurichten. Auerdem wird in Zukunft, so die Einschtzung von FSC und Knrr, ein intelligentes Zusammenwirken der IT-Systeme mit der physischen Infrastruktur weitere Einsparungen im zweistelligen Prozentbereich bringen. Diese knnen aber nur erzielt werden, wenn Optimierungen unter ganzheitlichem Ansatz erfolgen. So kann schon der Einsatz von Low-Voltage Prozessoren, kleineren Festplatten, nur einem Netzteil und vier RAM-Bausteinen mit 2GB anstatt acht mit jeweils 1 GB bereits ein Drittel des Verbrauchs senken. Dem gegenber stehen Mehrinvestitionen fr den Server von 220 EUR. Die Stromkostensenkung lsst sich nachweisbar von durchschnittlich 304 auf 210 EUR pro Jahr senken. CTO Koch ergnzt um eine Nuance: „ Bercksichtigt man zustzlich, dass etwa der gleiche Anteil an Energie im Bereich der Khlungsinfrastruktur eingespart werden kann, amortisieren sich die Mehrkosten fr die Anschaffung des energieeffizienten Systems schon nach nur einem Jahr.“ Auf der Suche nach der Knigslsung setzen viele Unternehmen auf das gewaltige Potenzial, das ihren Virtualisierungstechnologie jeglicher Art bietet, um die Auslastung der Systeme zu optimieren. Tatsache ist, dass ein durch den Betrieb zahlreicher virtueller Instanzen hher ausgelasteter Server die zugefhrte Energie wesentlich effizienter ausschpft. VMWare ist dabei die am weitesten verbreitete Servervirtualisierungslsung fr standardbasierte Server am Markt. Daneben gibt es weitere Software-Lsungen wie beispielsweise ‚Xen’ (Open Source) und ‚Virtual Server’ von Microsoft. FSC bietet darber hinaus auf seinen Blade-Frames im Midrange und Highend-Bereich sogar eine Kombination aus softwarebasierenden und hardwareuntersttzenden Virtualisierungskonzepten an. Mit Mainframe-Plattformen lassen sich Auslastungsraten von ber 90 Prozent erreichen.

Noch mehr Energieeffizienz von der statischen zur dynamischen IT-Umgebung

Ein weiterer Schritt zu mehr Energieeffizienz bieten dynamische Infrastrukturen. Durch eine Flexibilisierung des IT-Betriebs lassen sich IT-Ressourcen exakter an den aktuell notwendigen Bedarf anpassen. Der Energieverbrauch nicht bentigter Systeme kann durch den Einsatz der aktuellen Quad-Core-Prozessortechnologie in Verbindung mit Managementtools um bis zu 74,5% gesenkt werden. Fest steht, dass die meisten Technologien und Lsungen zur Verbesserung der Energieeffizienz bereits existieren. Sie mssen lediglich konsequent angewendet und aufeinander abgestimmt werden. Nur das intelligente Zusammenwirken der IT-Systeme mit der physikalischen Infrastruktur werden sprbare Energieeinsparungen bringen. Dazu ist eine enge Zusammenarbeit zwischen IT- und Infrastrukturherstellung erforderlich sowie die Bereitschaft fr eine ganzheitliche Betrachtungsweise.
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