JanWiersma.com

Labels, metrieken en hokjes voor ‘groene ICT’

Oke, laten we eerlijk zijn… de meeste mensen zijn gek op labels plakken en dingen in hokjes stoppen. Het houd de zaken overzichtelijk en zorgt er voor dat we dingen met elkaar kunnen vergelijken. Zo ook in de ICT sector en de datacenter industrie.

In de afgelopen maanden werd ik diverse keren geconfronteerd met ‘misbruik’ van metrieken <pue blog> of de creatie van nieuwe metrieken of labels. Soms oneigenlijk gebruik van bestaande methode, maar steeds vaker een poging tot introductie van nieuwe labels die vooral gefocust zijn op ‘groen’ en de gehele IT dienstverlening keten.

Binnen DatacenterPulse (DCP) hebben we de diverse lagen en onderdelen in het datacenter gevat in een praat plaat genaamd de DataCenterPulse Stack. Naast het feit dat deze de opbouw en onderlinge afhankelijkheden laat zien van de lagen, word hier ook gesproken over metrieken of labels.

Het gedeelte van “Input metrics –> Layer metrics per business sector” doelt daar op. Het verwijst naar de verschillende metrieken en labels die op de diverse lagen beschikbaar zijn.

Voorbeelden hier van zijn:

  • PUE, op de Physical&Real Estate laag, welke energie efficiëntie in het facilitaire deel van het datacenter in beeld brengt.
  • WUE, op de Real Estate laag, welke efficiënt water gebruik in beeld brengt.
  • SPECpower, op de Platform laag, welke energie efficiëntie voor servers in beeld brengt.
  • Etc…

Diverse organisaties proberen ook al enige tijd een ‘usefull work’ metriek uit te brengen. Deze moet de overhead in energie gebruik laten zien v.s. de hoeveelheid energie die verbruikt word voor het ‘werk dat er echt toe doet’.

Dit is echter lastig op te lossen aangezien ‘usefull work’ voor het ene bedrijf iets totaal anders kan betekenen dan voor het andere bedrijf. De output van IT kan niet altijd op dezelfde manier gewogen worden.

Het brengt ook het probleem met zich mee van het vangen de de alle lagen in de Stack in 1 label of berekening/metriek. Gezien de complexiteit van al deze lagen en de variabelen (kwalitatief / kwantitatief) is de vraag of dat wel haalbaar is.

Een recente discussie die ik mocht bijwonen ging over een ‘groen label voor cloud computing’. Hier mee zou dan gemakkelijk leveranciers te vergelijken zijn en kunnen bedrijven aantonen dat ze ‘groener’ worden door over te stappen naar cloud computing. Het zou dan een F tot A++ label zijn, zoals met wasmachines en koelkasten op dit moment werkt.

Ik begrijp de hang hier naar best, maar laten we deze wens eens uit elkaar trekken:

  1. We beginnen met de definitie: wat is groen dan ? Vaak zie je dat er eigenlijk energie efficiënt word bedoeld. Echter bij groen moet men alle elementen van verbruik mee nemen. Hier in zit dus ook water gebruik en andere grondstoffen. Ook uitstoot moet eigenlijk mee genomen worden. Van totale CO2 uitstoot tot afval van server systemen.
  2. Hoe weet ik of ik ‘groener’ word ? Dit betekend dat ik in de hele context van de vraag moet weten waar ik nu sta en dat ik dit moet kunnen vergelijken met het ICT ecosysteem van een ander.
  3. Wat is dan de definitie van cloud computing ? Hier zijn al hele boeken en blogs over vol geschreven. Deze afkadering is nog steeds erg flexibel. Laten we voor dit argument eens zeggen dat het Software As A Service is (SAAS). Dan betekend dit dat we de hele DCP Stack in 1 label proberen samen te vatten op het onderwerp ‘groen’. Hier in zouden we dus alle soorten koeling, stroom distributie, server typen, besturingssystemen, applicatie frameworks en talen moeten wegen en in 1 label moeten vangen…

Een label op deze twee grote hypes (groen & cloud) die uit zulke complexe onderdelen bestaat… schreeuwt om misbruik door zijn eigen industrie. Zoals we binnen de datacenter industrie ook met PUE hebben gedaan.

Dit brengt ons bij het punt van creatie, acceptatie en standaardisatie van metrieken en labels. Mijn GreenGrid collega Andre Rouyer gebruikt daar altijd een mooi plaatje voor:

image

Deze begint bij Industry Alliances zoals de Green Grid, ICT~Office, DatacenterPulse, etc.. Dit is vaak de broedplaats voor nieuwe labels en metrieken. Zodra is voldoende markt acceptatie is, worden deze uitgewerkt door Standaardisatie organisaties. Denk hierbij aan NEN, CENELEC en ISO. Deze uitwerking leid tot een meetbaar en auditbare norm op het label of de metriek. Het zorgt voor duidelijke definities en beoordelingscriteria. Hierna worden deze normen opgenomen in (lokale) regelgeving door de diverse Overheden en kan er op gehandhaafd worden. Dit totale proces duur jaren.

Met de PUE hebben we gezien hoe dit proces kan (mis)lopen: bedacht door de GreenGrid en uitgewerkt in 2 a 3 jaar. Op dit moment ligt het op ISO niveau waar het tot een internationale standaard uitgewerkt gaat worden in de komende 2 a 3 jaar. In de tussen tijd heeft echter de overheid de PUE al opgepikt om er op te handhaven. Daarbij is er dus een belangrijke stap overgeslagen.

Het gebruik van metrieken&labels voor regulering vanuit overheid moet daar naast ook niet leiden tot de blokkade van innovatie zoals dat bij de adoptie van ASHRAE 90.1 gebeurde, waarbij het uitgebrachte label elke andere vorm van innovatieve koeling uitsloot. Als dit label vervolgens een wettelijke eis word door overheid adoptie, dan streeft deze in feiten zijn eigen doel voorbij.  

Men moet dus goed nadenken over de consequenties van de introductie van metrieken en labels:

  1. Is het wel haalbaar; probeer ik niet een te complex systeem te vangen ?
  2. Zijn de definities van de onderdelen die ik probeer te vangen wel helder ?
  3. Welke manipulatie laat het label toe ? (gaming the system)
  4. Indien er adoptie plaats vind door de overheid; welke effecten zal dit hebben op je sector/industrie ?

Het proces daarna is zo mogelijk nog belangrijker: uitproberen en testen van het label/metriek door de markt –> veel feedback verzamelen en verwerken –> aanscherpen en verder uitwerken. Indien blijkt dat het toch niet zo’n goed idee was, dan ook niet bang zijn om weer afscheid te nemen van het idee. Pas als het label goed gerijpt en uitwerkt is, dan is het klaar voor de stap naar standaardisatie.

De roep om een label is makkelijk gedaan, maar zoals de Amerikanen zeggen ‘Be Careful What You Wish For’.

Share

Wil iemand het licht uit doen voor EUE ??!?

In 2007 lanceerde The Green Grid het idee van PUE. Het was niet perfect en niet uitgewerkt. In 2009 kwam de DOE met de EUE. Daar van zijn inmiddels diverse beschrijvingen en vormen:geen-eue

1. “EUE is calculated by dividing the total source energy by total UPS energy. Some factors will not be a part of the calculation, such as heating and cooling degree days, data center type (traditional, hosting, Internet, etc) and UPS utilization.”

2. “EUE (energy usage efficiency) is very similar to PUE (power usage efficiency) with two notable exceptions. PUE covers only electrical usage where EUE covers all energy coming in to the data center. PUE also only covers electrical power from the entrance to the facility, EUE covers the energy from the source.”

3. “EUE is the same as PUE but calculated in one full year”

4. “EUE is the same as PUE but calculated in kWh”

5. “Deze EUE geeft een energie-prestatiemaat aan, de verhouding tussen het energiegebruik van ondersteunende diensten (zoals koeling) en het ICT-gerelateerde energieverbruik.”

Deze laatste kwam uit Nederland waar men dacht de opstart problemen met PUE ook te moeten aanpakken. ICT~Office kwam, met TNO, in 2009 met het idee voor EUE. Vaak werd aangehaald dat PUE niet over 1 heel jaar berekend hoeft te worden of geen rekening houd met energie (of warmte) terug leveren vanuit het datacenter. Ook het feit dat Nederland een eigen specifieke metriek voor datacenter energie efficiëntie nodig had werd vaak aangehaald.

Nou ben ik behoorlijk nationalistisch ingesteld; ik sta compleet in het oranje in de kroeg tijdens het EK, ik leef mee met ons koningshuis en ik eet haring… maar die EUE heb ik nooit begrepen. Als het dan iets echt Nederlands moest zijn, dan tenminste een echte vertaling – Energie Gebruiks Efficiëntie (EGE).

Recent duikt de EUE weer vol op op in Nederland. Ik hoor ICT~Office er over en AgentschapNL.

Tijdens een EMEA bijeenkomst met internationale collega’s van The Green Grid werd ik dus ook een beetje meewarig aangekeken toen de term viel. Zeker omdat de EPA&DOE de EUE inmiddels heeft los gelaten en PUE ondersteund. Ook de Europese Commissie heeft de PUE geadopteerd voor de Datacenter Code of Conduct.

Veel van de manco’s zijn ook inmiddels geadresseerd voor de PUE. In whitepaper #22 worden enkele zaken geadresseerd:

  • Since power distribution losses and cooling equipment power consumption will always take positive values, DCiE can never be greater than 100%, nor can PUE be less than 1.0
  • The PUE and DCiE metrics can be computed using either power (kilowatt) or energy (kilowatt-hour) measurements.
  • The Green Grid discourages comparisons of different datacenters based on reported PUE/DCiE results.  Location, architecture, vintage, size and many other factors all play a role in a data center’s final results
  • The Green Grid’s PUE /DCiE Detailed Analysis provides instructions for several options, differentiated by expected accuracy, for collecting power consumption data and calculating PUE and DCiE values.
  • Without some indication as to the time over which particular results were calculated or the frequency with which individual data points were collected, comparison of results are difficult.
  • pPUE = Total Energy within a boundary divided by the IT Equipment Energy within that boundary. (Zie deze presentatie en whitepaper #42)

Dus: de PUE mag niet onder de 1 zijn, PUE mag in kW of kWh berekend worden, PUE is niet bedoeld om datacentra met elkaar te vergelijken. Daarnaast dient er bij PUE publicatie context mee gegeven te worden. Deze context bestaat uit de locatie van de meting en de periode van meting;

De locatie van meting:

image

Het moment van meten:

The subscript is created by appending a character denoting the averaging period and a
character denoting the data collection frequency onto the reported metric
• Averaging Period:
o ‘Y’ denotes a measurement averaged over a year
o ‘M’ denotes a measurement averaged over a month
o ‘W’ denotes a measurement averaged over a week
o ‘D’ denotes a measurement averaged over a day

•Frequency:
o ‘M’ denotes a measurement taken monthly
o ‘W’ denotes a measurement taken weekly
o ‘D’ denotes a measurement taken daily
o ‘C’ denotes a measurement taken continuously (at least hourly)
o ‘–‘ denotes a single measurement (averaging period not used)

Dit geeft de volgende voorbeelden:

image

Bovenstaande geeft de lezer van een PUE getal een betere context rond de gepubliceerde cijfers. De discussie over een PUE ‘is niet over 1 heel jaar’ is daar mee dus ook afgedekt. Voor de manier van meten en technische uitwerking is samen met ASHRAE een boek geschreven genaamd “Real-Time Energy Consumption Measurements in Data Centers”.

Daar waar leveranciers van datacenter modules, koeling of energie onderdelen graag hun efficientie in beeld willen brengen kunnen ze voor dat deel de Partial PUE (pPUE) gebruiken. Hier mee is meteen duidelijk dat het over een datacenter deel gaat en niet over de gehele installatie.

Voor PUE berekening bestaat ook al enige tijd een tool op de Green Grid website.

Als men energie terug levert als (rest)product van het datacenter, kan men die inzichtelijk maken via de ERE: A Metric for Measuring the Benefit of Reuse Energy from a Data Center. Daarbij komt de PUE dus nooit onder de 1.

Tot ziens EUE

Nu er internationaal gekozen word voor PUE en deze zo ver uitgewerkt is, zou het fijn zijn als de Nederlandse organisaties zich hierbij aansluiten. Sommige ontwikkelde normen zoals BREEAM-NL en te ontwikkelen normen zoals NPR 5313 hebben de PUE ook over genomen. Dit voorkomt allemaal ruis in de markt. Zowel bij datacenter klanten, bij datacenter eigenaren, als bij de overheid. Spraakverwarring over een onduidelijke EUE moet vermeden worden, zodat we bij RFP’s of overheidsregels elkaar niet wazig behoeven aan te kijken. Zoals Neelie Kroes zegt;

Once we have a transparent way to measure, we can start in earnest to audit, report, and exchange best practice in the ICT sector.

Laten we die transparantie eenduidig en internationaal houden… en EUE gedag zeggen. *klik*

Share

BREEAM voor datacentra in NL

Ongeveer 2 jaar nadat ik vroeg wie de handschoen ging oppakken voor BREEAM-NL Datacentra is deze er nu.33 breeamnl

De handschoen werd uiteindelijk opgepakt door Ziggo en EvoSwitch;

DGBC heeft vandaag een aparte BREEAM-NL richtlijn voor datacenters gelanceerd. “Vanwege de specifieke functie en energievraag is het namelijk niet mogelijk om dit type bouwwerken met de huidige BREEAM-NL Nieuwbouw richtlijn te beoordelen”, legt DGBC-projectmanager Maarten Dansen uit. De eerste projecten zijn reeds bezig met certificeren en er staan steeds meer partijen in de rij om dit voorbeeld te volgen. Tot de eersten behoren EvoSwitch Datacenter en netbeheerder Ziggo.

“Zowel vanuit de markt als de overheid bestond al langer de behoefte aan een duurzaamheids- keurmerk voor datacenters. Daarom is een functie specifieke beoordelingsrichtlijn (BRL) ontwikkeld. We hebben met ondersteuning van Agentschap NL en samen met partijen als Ziggo en EvoSwitch de BREEAM-NL Datacenters ontwikkeld.

Het is goed om te zien dat er steeds meer aspecten van datacenter bouw en beheer bekeken worden vanuit een duurzaamheidsblik.

De ontwikkelde template is in korte tijd tot stand gekomen met medewerking van diverse industrie organisaties. Theoretisch is hij uitstekend bruikbaar en de eerste praktijk casussen moeten aantonen waar mogelijke gaten zitten of verbeteringen nodig zijn.

Credits voor mijn datacenter collega van Ziggo – Michel Bosman (die mooie dingen aan het doen zijn op datacenter gebied) en credits voor de projectleider Frank Zegers. We hebben een mooie eerste stap neergezet voor duurzame datacenter bouw.

Kritiek

Tijdens de ontwikkeling werd door de DGBC richting leden van ICT~Office aangekondigd dat deze BREEAM template in ontwikkeling was. De meest gehoorde reactie was "niet weer een certificaat er bij!"

Nu is het aantal certificaten op duurzaamheid in datacentra beperkt. Men kan kijken in de richting van ISO (zoals de 14001), maar deze zijn vooral gericht op exploitatie en niet zo zeer bouw. Daarnaast zou BREEAM niet nieuw moeten zijn, zeker niet voor kantoor gebouw eigenaren. Ongeveer 20% van alle kantoor gebouwen word op dit moment neer gezet met een BREEAM certificaat.

Daarnaast geeft BREEAM, in tegenstelling tot LEED, mogelijkheden tot subsidie vanuit de MIA. Dit betekend dat het financieel interessant kan zijn om de certificering te doorlopen. Ook extra kosten rond duurzaamheid kunnen hier mee (deels) gedekt worden. Vol op kansen dus…

Zoals de Datacenter Pulse Stack ook aangeeft, bestaat het gehele datacenter uit diverse bouwblokken. Deze kennen allemaal hun eigen karakteristieken en metrieke voor duurzaamheid. Ook bouw en exploitatie zijn verschillende doorsnede hier in. Uit eindelijk ontkomen we dus niet aan een verzameling van certificaten (ISO, BREEAM, LEED, CEEDA,..) en metrieke (PUE, CUE, WUE,..) voor het totale datacenter.

Dit holistische idee is ook door de Green Grid opgepakt: http://jwiersma.wordpress.com/2011/03/18/the-green-grid-verruimt-scope/

Presentatie van BREEAM-NL & datacentra: http://www.ictgaatvoorgroen.nl/pg/file/read/6121/presentatie-dgbc-breeam-datacenters

Share

The ‘green’ PUE monster…

<sorry Dutchies.. this one is in English… sort of..>green-monster

My fellow Datacenter Pulse (DCP) colleague Mark Thiele wrote a good article on the use of PUE in the datacenter industry. He basically argues that you should look at the TCO of the datacenter and have a holistic view (like we promote with the DCP stack)

He opens with the ‘my PUE is better than yours remark’ we see going around in the industry. This is mentioned before by the Green Grid; the misuse of PUE. (I have written several articles about this issue on my Dutch datacenter blog)

Well guess what… we kinda created this monster ourselves;

Commodity

Datacenter are going commodity. Differentiation is in efficiency; looking at all the signs in the datacenter industry: the datacenter is becoming a commodity. The general idea is that any successful product will end up a commodity. See Simon Wardley’s excellent presentations on this subject.

Example signs are:

(got lots more, but for an other blog and beyond the point now…)

Most of this leads to technology being available to everyone. You still need a big budget to start building a datacenter but cost is coming down thanks to advances in IT technology (like: do we still need to build TIER4?) and facility technology. Great example is the option to build modular and from an assembly line. This reduces datacenter production cost and you can spread CAPEX across time.

For any commodity product the competitive advantage diminishes, prices go down and if you’re in the market of selling the stuff: your differentiation is on price and efficiency.

So we push towards efficiency and lowering our operational cost, to be cheaper that the competition. It doesn’t matter what type of datacenter owner you are (enterprise, cloud, co-lo, whole sale..) the competitive advantage is in the operational cost. Everyone already has a SAS70, ISO27001, ISO9001, PCI, etc.. certificate. Everyone can get and build the technology and at some point it doesn’t pay off to worry about the small engineering details anymore; the cost are too high to get enough competitive advantage in return.

Marketing & Sales

If you’re in the datacenter co-lo or whole-sales business then your marketing and sales guys are trying to look for the (next) USP.

With the datacenter efficiency on the rise, it’s nice to have a single figure to tell your customer you are more efficient that the competition (and able to offer lower prices with it..).

PUE presented a great opportunity to get a nice USP for our sales guys. And I can’t blame them: it’s hard to sell a (going) commodity product and it’s something our customers are asking for.

Sustainable & marketing

The whole ‘green wash/hype’ (before the economic crisis) added to the misuse of PUE from a sales and marketing perspective. Everyone was, and still is, building the next greenest datacenter on this planet. It would be nice to have a single figure to promote this ‘green stuff’ and tell the world about this new engineering marvel… and PUE is happily adopted for this.

On the enterprise/cloud datacenter owners side it’s not very different.. it’s just another angle. Especially the larger datacenter (cloud) owners are pushed from a marketing perspective thanks to organizations like Greenpeace. They demand full disclosure of datacenter energy use and sustainability on behalf of the world’s population.

PUE is a nice tool to get some of the pressure off and tell the world you have the greenest datacenter operation, like Facebook, Google, Microsoft and others are now doing. The problem with those numbers is they don’t say anything without the full context. And like Mark says in his article; it doesn’t say anything about the full datacenter stack.

Sustainable & Government

The really interesting thing I have been dealing with recently is government and PUE.

Many state and local government organizations are looking at datacenters from an energy use perspective. This focus is thanks to reports from research and governmental institutes (for example EPA) and organizations like Greenpeace.

Government can either use the ‘carrot (subsidies) or stick (penalties)’ approach but it always requires some kind of regulation and some form of measurement. They happily adapted PUE for this.

The main problem with this is that PUE is not ready to be audited. Sure general guidelines for PUE calculation are available, but it still doesn’t have all the full details and leaves opportunity to ‘game the system’. It also doesn’t address the full holistic datacenter approach and the fact that you cannot use PUE to compare different datacenters.

Datacenter customer

Some of the governmental organizations are also using PUE for their co-lo tenders. And they are not the only ones. More and more RFP’s on the datacenter market state a specific PUE number or target with additional credits for the lowest number.

I can’t blame the datacenter customer; the datacenter is a pretty complex facility box if you’re not educated in that industry. It would be nice to just throw some numbers at it like TIER1-4 and PUE1-2 and select the best solution provider on the market…

I can’t blame the datacenter owner for the answer with ‘the best possible number he can think of’… they just want the business…

Datacenter vendor

As usual I’m part of the problem also. When I go shopping for the next big thing in datacenter technology, PUE is always part of the conversation.

Datacenter equipment vendors (especially cooling and power) are happy to throw some numbers my way to convince me that their solution is the most efficient.

The PUE numbers are on the equipment spec sheets, on the vendor website and in the sales meeting… but at the end I always have to conclude that our little number dance really doesn’t tell me anything. Just like Mark mentions: I go back to TCO.

Our own monster

So… we created this monster as a datacenter industry. Owners and consumers. Government and industry groups. I can also assure you that this will continue and will also happen to some of the great other Green Grid initiatives like CUE, WUE and the Maturity Model. It’s just a way of trying to put a number on what can be a very complex stack of functions called ‘the datacenter’.

Only way to diminish the monster is to educate our industry colleagues and our customers. And stop throwing the numbers around…

For the record1: the use of PUE

Don’t get me wrong, I love PUE and have used it successfully many times to benchmark my own data centers and prove to senior management that we progressed in efficiency. It’s also the way the EU Datacenter Code of Conduct works: show progress every year by calculating the PUE for the same datacenter with the same calculation method. This way you will have apples – apples situation.

Its just that I don’t like the way PUE is used in the above examples…

For the record2: On datacenter and green

Full disclosure: Datacenters are not green and will never be green. They consume large amounts of energy and will consume more energy in the future. All thanks to Jevons Paradox and the fact that we start to consume more CPU/Storage if prices go down…. And yes, someone has to build datacenters for all the CPU’s and disk’s…

See GreenMonk – Simon Wardley on ‘Cloud & Green’

I do think that:

1. We should aim to build the most efficient datacenters on the planet. It should not only focus on energy consumption but on all resources used for build and operation.

2. We cannot keep up with the rising demand from an energy-grid perspective. We should start looking for alternative ways for datacenter builds and deployment.

Share

Energie verbruik Datacentra stabiliseert ??!?

Op 1 augustus j.l. kopte de New York Times:

Data Centers’ Power Use Less Than Was Expected

Data centers’ unquenchable thirst for electricity has been slaked by the global recession and by a combination of new power-saving technologies, according to an independent report on data center power use from 2005 to 2010.

Het artikel is gebaseerd op een onderzoek van Jonathan G. Koomey die voor Stanford University werkt en een bekende is in de datacenter wereld met eerdere onderzoeken.

Het onderzoek komt tot de conclusie dat de energie afname voor datacentra niet zo hard gegroeid is als eerder voorspeld werd in de rapporten van de EPA.

koomey-research

De reden voor de verminderde groei zou te vinden zijn in:

  • Economische crisis –> minder server verkoop en datacenter bouw;
  • Verminderde server aankoop door virtualisatie;
  • Inzet van energie efficiënte technologieën in IT systemen en datacentra.

Minder servers?

De eerste twee redenen zouden uit de server verkoop cijfers te halen moeten zijn en dat doet Koomey aan de hand van IDC cijfers van 2007 v.s. 2010. (pagina 20 rapport). Als we deze cijfers langs die van een andere markt analist liggen, Gartner, komen deze redelijk overeen. In september 2009 gaf Gartner aan dat de server verkoop zo’n 28% lager was dan die periode een jaar geleden (2008);

In the second quarter of 2009, worldwide server shipments dropped 28 per cent year-on-year, while revenue fell 29.4 percentage points year-on-year, according to Gartner, Inc.

“The server market remains constrained on a worldwide level,” said Jeffrey Hewitt, research vice president at Gartner. “Server sales have felt the impact of reduced budgets since the last half of 2008 and the second quarter of this year remained in the negative.”

In mei 2010 rapporteerde ze dat er een groei geboekt was van 23% ten opzichte van het voorgaande jaar (2009);

Worldwide server shipments grew 23 percent year over year in the first quarter of 2010, while revenue increased 6 percent, according to Gartner, Inc.
"We’ve seen a return to growth on a worldwide level, but the market has not yet returned to the historical quarterly highs that were posted in 2008,

Maar de groei was nog niet op het niveau van 2008. In november 2010 werd nog steeds groei gemeten van zo’n 14%. IDC gaf recent aan dat de verkoop in de lift zit en behoorlijk zal stijgen. Dit zou te danken zijn uit de wereldwijde uitrol van cloud computing initiatieven;

Investments in private and public clouds will spur worldwide server sales over the next four years to the tune of $9.4bn (£5.8bn), according to IDC.

<IDC> estimates 1.2 million systems that underpin public cloud deployments will be shipped by 2015, a compound annual growth rate of 21 per cent and 570,000 servers to be sold for private cloud implementations, CAGR of over 22 per cent.

Bij al deze server markt groei cijfers moet echter wel opgemerkt worden dat ze wel relatief zijn en zeggen niets over het feit of het energie efficiënte modellen zijn en of deze in hoog efficiënte datacentra terecht komen. Daarnaast is de focus van de eerder genoemde energie groei in datacentra onderzoeken, die van de US situatie en moeten de server verkoop cijfers dus per geografische markt bekeken worden.

Het lijkt echter valide om te stellen dat de dalende server verkoop heeft bijgedragen aan de verminderde groei van energie afname van datacentra.

Energie afname per server.

Als we kijken naar energie afname in een datacenter dan zien we dat er een hele energie keten is waar verbruik en verlies in optreed. Deze is duidelijk te zien in de DatacenterPulse Stack  of het Cascade Effect van Emerson:

The_cascade_effect

Deze laatste geeft een aardig beeld waarbij elke watt die bespaard word bij de bron totaal 2,84 watt aan besparing levert. Dit is uiteraard afhankelijk van alle schakels die er tussen zitten en de efficiëntie daar van. Als we kijken naar de totale energie last van een datacenter is het dus zeker interessant om te kijken naar de ontwikkeling van server componenten in de afgelopen jaren.

Dus de HP power calculator gepakt en een theoretische berekening gemaakt:

Productie Jaar Type CPU’s RAM HD Afname
2003 DL360 2 (PII) 4 2x 18GB 176W
2004 DL360G3 2 8 2x 36GB 360W
2008 DL360G5 2 (Intel L5240) 8 (low power) 2x 36GB 238W
2011 DL360G7 2 (Intel L5630) 8 (low voltage) 2x 60GB SSD 160W

Los van het feit dat dit een theoretische benadering is en n
ogal hoog over, levert het een aardig aanknopingspunt: in de server ontwikkeling hebben we een grote sprong gezien in energie toename met de komst van snellere systemen. Echter zijn er in de afgelopen 2 a 3 jaar grote stappen gemaakt in het terug dringen van dat energie verbruik. In bovenstaande berekening zien we dat een snelle quadcore machine met solid-state disken minder energie verbruikt dan zijn broertje met een Pentium 3 CPU uit 2003.

Een collega zetten mij recent op dit spoor toen we keken naar het aantal ampère dat er per rack verbruikt word en de groei hier van; bij rackmount servers bleek dit redelijk te stabiliseren en op bepaalde vlakken zelfs te dalen.

We kunnen dus wel stellen dat de servers die vandaag de dag gekocht worden zuiniger zijn dan voorheen en zeker bijdragen aan de daling die gesignaleerd word in het rapport van Koomey. Zeker als we het cascade effect er nog eens overheen gooien. De combinatie van efficiëntere servers, die beter uitgenut worden door virtualisatie zal het verhaal alleen nog maar versterken.

De grote glazen bol

De vraag is nu echter waar gaat het de komende jaren heen en zet de daling zich voort of is het slechts uitstel van executie? Het antwoord hier op ligt op een aantal vlakken:

1. Besparingen.

De ontwikkeling van energie zuinige servers zet zich voort. Neem als voorbeeld de inzet van de ARM en Atom CPU voor servers. Mensen die recent een keynote van mij hebben gevolgd weten dat ik daar een fan van ben en deze ontwikkeling op de voet volg. Voorbeeld: Low-power server startup pitches Intel Atom for Hadoop en zoals Gigaom enige tijd geleden melde:

ARM-based servers will consume a fraction of the power and space demanded by today’s most efficient servers. Performance per “core” will be lower, but clusters of these efficient nodes will consume perhaps as little as 1/10th as much power to deliver comparable performance. Couple that with huge gains in performance density to realize massive savings potential in data center capital expenditures.

De ontwikkelingen op het efficiëntie gebied van datacentra gaat ook door. De grote datacentra ontwikkelen zich langzaam naar de PUE onder de 1.1. Daar zien we de ontwikkeling in technologie en de discussie over temperatuur in het datacenter die ik al eerder in een blog behandelde. Er blijft echter een groot markt aandeel van kleiner datacentra die zich nog nooit druk heeft gemaakt over PUE. Deze zitten o.a. in kantoorpanden met hun datacentra. Google is nu gestart met een stuk bewustwording voor dit deel van de markt met de publicatie van hun Best practices

2. Groei.

Zoals ik beschreef in de Jevons Paradox blog zullen we de komende jaren behoorlijke groei zien in de cloud computing markt. Dit levert verhoogde afname van servers zoals IDC dus al schetste. Ook zal dit leiden tot meer en grotere datacentra. (Deze servers en datacentra zijn dan hopelijk wel zo efficiënt mogelijk..) Dit werd ook geschetst door Christian Belady (Microsoft) bij zijn toekomst schets van datacenter bouw markt.

Met de mate van groei in afname van cloud computing producten die nu al te zien is in de markt denk ik echter dat we Gartner (2007!) gaan volgen:

image

Ze hadden dan wel niet de economische crisis zien aankomen toen ze deze in 2007 opstelde, maar die scherpe daling mede dankzij nieuwe (efficiënte) technologieën is heden ten dagen wel te zien. De energie consumptie zal daarna weer toe nemen wegens de massale groei aan servers en datacentra vanuit Jevons paradox. Zoals Simon Wardley daarbij aangeeft:

By increasing efficiency and reducing cost for provision of infrastructure, a large number of activities which might have once not been economically feasible become economically feasible.

The effect of these forces is that whilst infrastructure provision may become more efficient, the overall demand for infrastructure will outstrip these gains precisely because infrastructure has become a more efficient and standardised component.

De ontwikkeling in energie efficiënte servers en datacentra zal de groei iets temperen maar de vraag is daarbij enkel: hoe hard gaat de totale groei en volgens welk (EPA) scenario ?

Meer: Blog J. Koomey

 

Continue with reading

Share

Microsoft’s holistische blik…

Microsoft heeft een nieuw whitepaper uitgebracht genaamd A Holistic Approach to Energy Efficiency in Datacenters.

In het document onderschrijven ze de manier waar op DatacenterPulse naar het datacenter kijkt en die ik eerder heb beschreven in Groene applicaties ? Integratie !

But just improving PUE should not be an organization’s goal. The real goal is to eliminate waste and pack as much
compute capability in the available power budget. PUE can be a useful indicator of energy efficiency, but it can also
mislead you if used blindly. Take for example a scenario in which the fans in a server can be removed without impacting
its performance. The elimination of fan power reduces the IT power (fan power is part of IT power), improves energy
efficiency, but it also increases the PUE!

De Microsoft mensen (voornamelijk Global Foundation Services (GFS)) verdienen credits voor hun werk en openheid hier over.

Meer:

Share

Groene applicaties ? Integratie !

In de datacenter wereld zijn we al enige tijd bezig met energie efficiëntie. Er worden gezamenlijke normen ontwikkeld zoals Power Usage Effectiveness (PUE). De kunst in het datacenter is dan om zo veel mogelijk energie voor de IT apparatuur beschikbaar te hebben en zo weinig mogelijk te ‘verliezen’ in koeling, verlichting, UPS en andere facilitaire voorzieningen.

Er is een constante race gaande om deze PUE zo klein mogelijk te maken. Er ontstond zelfs een hele PUE ‘oorlog’, aangevoerd door de marketing afdelingen van diverse grote datacenter aanbieders. Deze race levert hele goede innovatie op, maar richt zich alleen op het fysieke datacenter.

Deze PUE zegt helemaal niets over het verbruik van de IT apparatuur zelf; een server kan energie verbruiken en ondertussen geen nuttig werk staan te verrichten (‘idle’ zijn). Ook kunnen de applicaties die op de systemen in het datacenter draaien, ontzettend inefficiënt geschreven zijn en daar door veel energie verbruiken.

Het hebben (en behouden) van een goede PUE betekend dus niet automatisch dat men ook Groen is. Zeker niet als we ook aspecten als grondstof verbruik, recycling en afvoer van afval stoffen (denk aan verpakkingsmaterialen voor servers) en water verbruik (denk aan koelinstallaties) meenemen.

Dat het bekijken van het geheel in plaats van het (sub)optimaliseren van delen handiger is, is iets wat ik al langer verkondig in presentaties en artikelen. Hier voor hanteer ik meestal de DCP Stack;

090924-dc-stack-1.4

Deze toont de gehele keten, die noodzakelijk is om waarde te leveren aan de organisatie. Ook zien we dan de onderlinge afhankelijkheden. (Dit word ook wel de holistische datacenter blik genoemd.)

De IT zijde van de DCP Stack (Platform en hoger) beleven dynamische tijden met virtualisatie en Cloud technieken. Deze dynamiek heeft ook zijn uitwerking op de onderliggende lagen; het fysieke datacenter.

Zo komt men met technieken om virtuele servers dynamisch te verplaatsen van de ene naar de andere fysieke server (VMotion genaamd bij VMware). Hier door ontstaat de mogelijkheid om tijdens dal uren fysieke servers uit te schakelen; deze staan dan toch niets te doen. (VMware Distributed Power Management – Youtube Video).

Hiermee krijgen we een dynamisch IT datacenter, waarbij collecties van servers op- en afschakelen en daar mee ook een zeer dynamische warmte last gaan genereren. Daarbij zou communicatie tussen de IT omgeving en het fysieke datacenter handig zijn; de IT omgeving kan een voorwaarschuwing afgeven naar het koelsysteem bij het opschakelen van een grote collectie servers.

Continue with reading

Share

PUE, wereldwijd ondersteund

Zoals ik eerder melde in Werken aan eenheid rond PUE.., is men bezig om een breed ondersteunde omschrijving van PUE vast te stellen.

Deze is recent uitgebracht:

On January 13, 2010, eight leading organizations that set or use data center energy efficiency metrics, including the 7×24 Exchange, ASHRAE, The Green Grid, Silicon Valley Leadership Group, U.S. Department of Energy’s Save Energy Now and Federal Energy Management Programs, U.S. Environmental Protection Agency’s ENERGY STAR Program, U.S. Green Building Council, and Uptime Institute, met to discuss these metrics for data centers and formed a task force to further define these measurements. This task force, which has met regularly since the initial summit, has prepared the attachedRecommendations for Measuring and Reporting Overall Data Center Efficiency. The goal of this document is to recommend a consistent and repeatable measurement strategy that allows data center operators to monitor and improve the energy efficiency of their facilities. A consistent measurement approach will facilitate communication of Power Usage Effectiveness (PUE), the recommended energy efficiency metric from the agreed upon guiding principles, among data center owners and operators. More information about the guiding principles from the January meeting can be found here.

The attached document addresses how to measure PUE in dedicated data centers. The task force will continue to meet to develop recommendations for how to measure PUE for data centers in larger mixed-use facilities.

We hope that these recommendations help you understand how to measure and publish overall data center infrastructure energy efficiency, and we welcome any questions by e-mail to ENERGYSTARdatacenters@icfi.com.

Data Center Metrics Task Force Recommendations 7-15-2010

Dit document geeft een mooie basis voor het werk van NEN en CENELEC voor de respectievelijk Nederlandse en Europese datacenter standaarden.

Mijn dank aan DatacenterPulse collega Tim Crawford, voor zijn inzet en werk op dit vlak!

Share