Green IT: Data Center Benchmarking und Blauer Engel für Rechenzentren

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1 Green IT: Data Center Benchmarking und Blauer Engel für Rechenzentren Technische Universität Berlin Dipl.-Ing. Marc Wilkens (früher Schaefer) Wissenschaftlicher Mitarbeiter der TU Berlin Fak. für Wirtschaft und Management FG Informations- und

2 Agenda Data Center Benchmarking Motivation Vergleichsgruppen Vorstellung Online-Tool Aktuelle Ergebnisse Blauer Engel Hintergrund Vorgehen Vergabekriterien Prüfung Ausblick: Government Green Cloud Labor (GGC-Lab) 2

3 Data Center Benchmarking: Motivation 3% 36% 13% 4% 17% 6% 91% 100% Beides bekannt Nur Euro bekannt Nur kwh bekannt NEIN 85 % der IT Entscheider kennen ihren DC-Energiebedarf NICHT! 64% 67% und mehr Quelle: Experton Group, Umfrage Jan-Apr

4 Data Center Benchmarking: Entstehung Konzeptstudie zur Energie- und Ressourceneffizienz im Betrieb von Rechenzentren (Schaefer et al., 2009) Fragebogen 32 DC (davon 15 kommunale DC) Idee zum Data Center Benchmarking Vergleichsgruppen zum Data Center Benchmarking Aufbau der Online-Plattform Best-Practices Beratung zur Energieeffizienz in DC 4

5 Data Center Benchmarking: Vergleichsgruppen 1. Verfügbarkeit nach Tier bzw. BITKOM 2. Betriebszweck Wirtschaft, Wissenschaft, öffentl. Verwaltung 3. Anzahl Server 4 Größenklassen ab 10 Server RZ-Größe Anzahl Server Serverschrank < 2 Serverraum 3-10 Kleines RZ RZ Mittleres RZ Groß-RZ > IT-Technik Datenverarbeitung, Datenmanagement, Telekommunikations-IT, Mischnutzung 5. Betreiber-Funktion nach EU Code of Conduct Operator Colocation Provider Colocation Customer Managed Service Provider (MSP) MSP in Colocation 5

6 Data Center Benchmarking: Aktueller Stand Über 70 DC (56 Betreiber) haben bereits am DCB teilgenommen Davon 24 kommunale DC (Vitako) (+x) Server 2,7 % der laut IDC installierten Server in 2007 Davon ca Server in kommunalen DC (Vitako) m 2 IT-Fläche 5 Fußballfelder Davon ca m2 in kommunalen DC (Vitako) Stromverbrauch 92(+x) Mio. kwh Dreipersonen-Haushalte Davon ca. 56 Mio. kwh in kommunalen DC (Vitako) DCB-Online: 6

7 Data Center Benchmarking: Ablauf Benchmark Kontaktaufnahme (Mail, Tel., Post); Ansprechpartner der TU Berlin: Björn Schödwell Registrierung für das DCB-Online Tool Geheimhaltungserklärung (non-disclosure-agreement / NDA) Zuweisung Nutzerkonto und Online-Dateneingabe Plausibilitätsprüfung durch die Experten der TU Berlin Auswertung und Benchmark mit den aktuellen Werten der DCB-Teilnehmer Vorher-/Nachher-Vergleich für Effizienzmaßnahmen im eigenen RZ Kennzahlen und Benchmarks im Vergleich mit über 70 anderen RZ Empfehlung von Best-Practices Antworten auf die Fragen: Wie gut ist die Energieeffizienz meines RZ aktuell? Wie gut könnte die Energieeffizienz meines RZ sein? Wo und wie muss ich ansetzen um die Energieeffizienz meines RZ zu verbessern? 7

8 Data Center Benchmarking: aktuelle Ergebnisse Interner Bereich des DCB 8

9 Data Center Benchmarking: aktuelle Ergebnisse KÜHLSYSTEME 2 Kälteanlagen Pumpen Lüftung IT SYSTEME STROMVERSORGUNG 3 Server Transformator USV Speicherung SONSTIGES Beleuchtung 4 Netzwerk Quelle: Dittmar & Schaefer, IZE-Schriftenreihe

10 1 Informationstechnik (IT) [%] Vergleichsgruppe: mittlere RZ, Verfügbarkeit N Anteil Strombedarf IT zu Gesamtstrombedarf DC RZ_2 RZ_3 RZ_5 RZ_6 RZ_7 RZ_16 RZ_17 RZ_26 RZ_32 80% Vergleichsgruppe: Kommunale RZ, Verfügbarkeit N und N+1 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Anteil Strombedarf IT zu Gesamtstrombedarf RZ (DCiE) RZ_1 RZ_2 RZ_3 RZ_8 RZ_9 RZ_13RZ_14RZ_38RZ_40 Quelle: Schaefer, Dittmar, TU Berlin, IZE 2009 DCB-Best-Practice = 80% in Bezug auf Gesamtstrombedarf RZ Zum Vergleich: Der theoretisch beste DCiE-Wert liegt z.z. bei 0,85!!! 10

11 Data Center Benchmarking: aktuelle Ergebnisse KÜHLSYSTEME 2 Kälteanlagen Pumpen Lüftung IT SYSTEME STROMVERSORGUNG 3 Server Transformator USV Speicherung SONSTIGES Beleuchtung 4 Netzwerk Quelle: Dittmar & Schaefer, IZE-Schriftenreihe

12 2 Klimatisierung Vergleichsgruppe: mittlere RZ, Verfügbarkeit N Vergleichsgruppe: Kommunale RZ, Verfügbarkeit N und N+1 80% Anteil Strombedarf Klimatisierung zu Gesamtsrombedarf RZ 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 [%] 20,00 15,00 12% 10,00 5,00 0,00 Anteil Strombedarf Klimatisierung zu Gesamtstrombedarf RZ RZ_2 RZ_3 RZ_5 RZ_6 RZ_7 RZ_16 RZ_17 RZ_26 RZ_32 70% 60% 50% 40% 30% 24% 20% 10% 0% DCB-Best-Practice = DCiE_Klima = 12% 12

13 Data Center Benchmarking: aktuelle Ergebnisse KÜHLSYSTEME 2 Kälteanlagen Pumpen Lüftung IT SYSTEME STROMVERSORGUNG 3 Server Transformator USV Speicherung SONSTIGES Beleuchtung 4 Netzwerk Quelle: Dittmar & Schaefer, IZE-Schriftenreihe

14 3 Stromversorgung Vergleichsgruppe: mittlere RZ, Verfügbarkeit N Vergleichsgruppe: Kommunale RZ, Verfügbarkeit N und N+1 Anteil USV-Verluste zu Gesamtstrombedarf RZ Anteil USV-Verluste zu Gesamtsrombedarf RZ 2% [%] RZ_2 RZ_3 RZ_5 RZ_6 RZ_7 RZ_16 RZ_17 RZ_26 RZ_32 2% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% DCB-Best-Practice = DCiE_USV = 2% Kommunales RZ als Best Practice!!! 14

15 Weitere Möglichkeiten mit dem Data Center Benchmarking Mit dem Data Center Benchmarking ist die TU Berlin, FG IKM (Prof. Zarnekow) das empfohlene Prüfinstitut für den Blauen Engel Energiebewusster RZ-Betrieb Um einen Prüfstandard für die Vergabekriterien des Blauen Engels zu ermitteln, hat die TU Berlin mit dem Fachgebiet IKM das Data Center Benchmarking (DCB) als Online-Anwendung zum Vergleichen der Energieeffizienz von Rechenzentren weiterentwickelt und umgesetzt. Die TU Berlin unterstützt damit das Ziel des Blauen Engels den Strukturwandel der Wirtschaft in Richtung nachhaltige Entwicklung zu beschleunigen. 15

16 Blauer Engel für Rechenzentren

17 Blauer Engel für RZ: Hintergrund Die Jury Umweltzeichen hat auf Vorschlag des Umweltbundesamtes im Mai 2011 die Vergabekriterien für den Blauen Engel für den Energiebewussten Rechenzentrumsbetrieb beschlossen. Auf dieser Basis kann nunmehr bei der RAL ggmbh (Vergabestelle für den Blauen Engel) ein Antrag auf Nutzung gestellt werden. Die Vergabegrundlage ist seit Juli 2011 online verfügbar. 17

18 Blauer Engel für RZ: Vorgehen 1.Vergabegrundlage 2. Anmeldung RAL 3. DCB der TU Berlin 18

19 Blauer Engel für RZ im Data Center Benchmarking Blauer Engel 4. Anmeldung DCB für Blauer Engel und DL- Vertrag TUB 19

20 Blauer Engel für RZ: Übersicht Vergabekriterien 1. Erhebung Ist-Zustand: mit dem DCB der TU Berlin 2. Energy Usage Effectivness (EUE) 3. Energiemanagementsystem: DIN EN Energiebewusste Beschaffung: LCC 5. Elektrische Energie: derzeit ohne Bewertung 6. IT-Komponenten: SPEC, Virtualisierung, Netzteile, 7. Kälteanlage: EER, Jahresarbeitszahl, Temperaturen, 8. Freie Kühlung 9. USV: Wirkungsgrad, Batterieentsorgung 10. Monitoring von Strom, IT, Temp.: spätestens mit Antragstellung 11. jährl. Energieeffizienzbericht: z.b. aus dem DCB 20

21 Blauer Engel für RZ: Dateneingabe im DCB 5. Dateneingabe im DCB 21

22 Ansprechpartner für das DCB und den Blauen Engel RZ Björn Schödwell Wissenschaftlicher Mitarbeiter TU Berlin FG IKM Fasanenstrasse Berlin Tel.:

23 Ausblick Das Government Green Cloud Labor (GGC-Lab)

24 Government Green Cloud Laboratory Energieoptimierte Nutzung von IKT-Infrastrukturen im Cloud Computing Technische Universität Berlin Energieeffiziente IKT für Mittelstand, Verwaltung und Wohnen IT2Green Ein Technologieprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie

25 Zielsetzung des Projekts Ressourceneffiziente Bedienung der steigenden Nachfrage an IT- Rechenleistungen in der öffentlichen Verwaltung durch eine systemweite Energieoptimierung bei der Nutzung von IKT-Infrastrukturen unter Zuhilfenahme der Konzepte des Cloud Computing Teilziele: Aufbau einer erweiterbaren Cloud-Infrastruktur für die öffentliche Verwaltung ( Government Green Cloud Labor ) mit vier Produktiv-Rechenzentren Verteilungsverfahrens (Software Prototyp) zur effizienten Ressourcenallokation in der öffentlichen Cloud-Infrastruktur Gestaltungsansätze für Cloud-basierten Geschäftsmodellen Verbesserung der Gesamtenergiebilanz 25

26 GGC-Lab: Projektszenario Green Components Statisch Batch-Jobs: Personalabrechnung etc. Dynamisch Ad-Hoc Abfragen: , Office etc. Kunde / Anwendung Technologische Anforderungen Lastenverteilung, Kapazitätsgrenzen etc. Green Computing Server & Rechenzentren Energieeffizienz effizientes Lastmanagement Energieoptimierte Anwendungsinfrastruktur Rechenzentrum Dataport Mo Di Mi Mo Di Mi Geschäftsmodelle & Dienstleistungen Rechenzentrum Regio it Aachen Mo MoDi Di Mi Mi Green Cloud Manager StoneOne R e g i o n a l Rechenzentrum Ekom21 Mo Di Mi Mo Di Mi Standards, Nutzerverhalten, Benchmarks weitere Standorte ZIT-BB Rechenzentrum Mo Di Mi ZIT-BB Mo Di Mi Werkzeuge zur Entwicklung, Betrieb und Simulation Öffentlicher Sektor Marktstrukturen, rechtliche Rahmenbedingungen etc. Energiemarkt / Strombörse regional und zeitlich differenzierter Strompreis Green Networks Deutschland-Online Infrastruktur 26

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 27