Datová centra: Navzdory „zelenání“ spotřeba energie roste

Uvedený závěr zazněl na konferenci Uptime Symposium 2010 v New Yorku, která se uskutečnila v uplynulém týdnu.

Problém spotřeby energie v datových centrech je diskutován již řadu let. V roce 2006 předpovědělo U.S. Department of Energy, že do roku 2011 se energetické nároky datových center zdvojnásobí a průzkum, který provedl Uptime Institute mezi roky 2005 a 2008 pak potvrzuje, že nárůst spotřeby sledovaných datových center meziročně rostl vždy zhruba o 11 %. Navzdory diskuzím o zelených technologiích a jejich propagaci se tedy stav nezlepšuje, ale podle všeho se stává ještě horším.

Rob Bernard, vedoucí environmentální stratég Microsoftu, říká, že se stále nepodařilo zásadně změnit základní principy, podle kterých současná datová centra fungují. Podle něj sice došlo ke změnám na úrovni infrastuktury, ale naše chování zůstalo stále stejné.

Problémy lze rozdělit do několika skupin. Prvním je vývoj aplikací, které jsou stále tvořeny podle starého paradigmatu. Vývojáři píšou svoje programy tak, aby využívaly velké množství paměti a velkou část výkonu procesoru a vůbec se nesnaží v případě nevyužití aplikace zdroje uvolňovat, aby tak klesla spotřeba energie příslušných serverů. Také nový hardware není vždy zárukou nižší spotřeby, pokud není odpovídajícím způsobem energeticky spravován. I když nové procesory podle Bernarda spotřebovávají méně energie než ty dřívější a umožňují rychlejší běh aplikací, nebývá údajně zcela využit jejich výkonnostní potenciál a často spotřebovávají zbytečně energii, i když nejsou zcela vytíženy. Lepší hardware tak paradoxně znamená více nevyužité kapacity a více promarněných zdrojů. I přes využití technologie virtualizace se totiž ukazuje, že průměrné vytížení serverů klesá a pohybuje se nejčastěji mezi 5-25 %.

Také John Stanley, analytik společnosti The 451 Group, poukázal na fluktuaci ve vytížení serverů, která ovšem nekoresponduje s odběrem elektrické energie, u něhož dochází jen k poměrně malým proměnám. I když jsou moderní servery vybaveny technologiemi na úsporu energie, nejsou dost dobré pro úspěšnou redukci celkově spotřebované energie. I v tzv. idle režimech servery spotřebovávají stovky wattů a problémem je také relativně dlouhá doba pro znovuzprovoznění serverů po vypnutí, takže k tomuto kroku se uchyluje jen málokdo. Řešením by bylo mnohem dynamičtější škálování spotřeby datových center na základě práce, kterou právě vykonávají, která by mohla klesnout až na nula wattů při nulovém výkonu, což je idea, kterou na konferenci přednesl Dean Nelson, ředitel datového centra eBay. Podle něj budou budoucí aplikace schopny např. měnit frekvenci procesorů serverů podle potřeby a s tím i regulovat chlazení, což by mělo vytvořit dynamická datová centra, která by spotřebou lépe kopírovala výpočetní zátěž, což je cíl, k němuž je potřeba směřovat.