Rechenzentren als Klima-Helden? Speicherung und Dekarbonisierung kein Widerspruch mehr

Lassen Sie uns eine gewagte These aufstellen: Das Erreichen von Kohlenstoffemissionszielen und betrieblicher Effizienz in Rechenzentrumsumgebungen geht sehr gut zusammen – und kann darüber hinaus auf denselben Technologien basieren? Ein vom MIT Technology Review in Zusammenarbeit mit Hitachi veröffentlichter Artikel zeigt auf, inwiefern Initiativen zur Dekarbonisierung von Speichersystemen in Rechenzentren auch eine moderne Plattform für geschäftliche Innovationen sind.

Die Studie hebt hervor, dass trotz zahlreicher Maßnahmen zur verstärkten Nutzung erneuerbarer Energiequellen und zur Einführung energieeffizienterer Hard- und Software noch immer die Notwendigkeit besteht, die Bemühungen um Nachhaltigkeit in Rechenzentren zu beschleunigen. Denn: Es ist kein Geheimnis, dass Data Center gefräßige Energieverbraucher sind – Tendenz wachsend. Die Internationale Energieagentur (IEA) geht davon aus, dass etwa 1,5 % des weltweiten Stromverbrauchs auf Rechenzentren und Datenübertragungsnetze entfallen. In einigen Ländern mit expandierenden Datendiensten wie Irland (18 % bis 2022) und Dänemark (voraussichtlich 15 % bis 2030) ist diese Zahl noch viel höher.

Hitachi Vantara schätzt, dass Emissionen, die Datenspeichersystemen zurechenbar sind, um bis zu 96 % gesenkt werden können. Dafür ist es nötig, neue Energiequellen, die Modernisierung der physischen Infrastruktur, die Automatisierung der Arbeitsabläufe und die Aktualisierung der Softwaretools zur Verwaltung der Datenspeicher in den Rechenzentren zu kombinieren.

„Die Dekarbonisierung und die effizientere Nutzung von Energie in Rechenzentren werden durch dieselben Technologien unterstützt, die auch die Modernisierung dieser Umgebungen fördern. Die Modernisierung trägt dazu bei, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, bietet aber natürlich auch viele andere Vorteile, wie z. B. eine bessere Datenanalyse und optimierte Geschäftsprozesse“, sagt David Pearson, Research Vice President von IDC. Eine offensichtliche Win-win-Situation.

Initiativen zur Dekarbonisierung von Rechenzentren tragen nicht nur dazu bei, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Sie können auch zu höheren Leistungsniveaus für unternehmenskritische Anwendungen führen – selbst in kleineren, dichteren und effizienteren Abdeckungsbereichen. Das schlägt sich wiederum in niedrigeren Energie- und Raummietkosten nieder. Darüber hinaus schaffen neue Managementlösungen eine einheitliche Plattform für Innovationen und moderne Geschäftsmodelle, die auf fortschrittlicher Datenanalyse und künstlicher Intelligenz (KI) basieren.

Aber wo fängt man am besten an?

Die Studie weist darauf hin, dass es wichtig ist, zu entscheiden, wo genau die Initiativen zur Dekarbonisierung von Rechenzentren ansetzen sollen. Zum Beispiel sind Technologien zur Flüssigkeitskühlung in Mode und scheinen enormes Potenzial zu haben. Aber womöglich „könnte es besser sein, mit der Optimierung der IT-Infrastruktur zu beginnen, sodass es möglich ist, die Umgebung auf das geringstmögliche Maß zu kühlen, wenn die Optimierung der Klimaanlagen in Angriff genommen wird“, erklärt Ian Clatworthy, Director of Data Platform Marketing bei Hitachi Vantara.

Was ist mit der Speicherhardware in Rechenzentren? Clatworthy erinnert daran, dass sich Solid-State-Flash-Arrays als umweltfreundlicher Ersatz für Festplatten herauskristallisiert haben und dass „die Speichergeneration von 2014 an 27 kg CO2 pro Terabyte produzierte – eine Zahl, die in den letzten 10 Jahren auf 4 kg gesunken ist“.

Für Pearson von IDC hat die Aufrüstung auch Kostenvorteile. „Wenn mehrere Festplatten-Arrays durch weniger dichte Flash-Arrays ersetzt werden, ergeben sich sichtbare Einsparungen. Das kann sich im Verhältnis zu den Flash-Kosten amortisieren“, sagt er und weist darauf hin, dass man zwar etwas mehr investieren muss, die Einsparungen aber in Form eines geringeren Platzbedarfs, niedrigerer Energiekosten und eines geringeren Kühlungsbedarfs erzielt werden.

Natürlich stellt sich im Zuge der Modernisierung auch die Frage, wie sich die Migration von Daten von älteren Technologien zu nachhaltigeren Technologien bewältige lässt. Die Antwort liegt in Speichervirtualisierungstechnologien. „Die aktuelle Generation von Speichern ist nicht nur wesentlich energieeffizienter als die alten, sondern bietet auch die Möglichkeit, Daten ohne Unterbrechung zu migrieren“, so Clatworthy.

Mehr Modernisierung, mehr Sicherheit

Die Migration zu nachhaltigeren Speicherinfrastrukturen bietet auch Möglichkeiten zur Modernisierung der Prozessabläufe. Es wird einfacher, mehr Kapazitäts- oder Leistungsanforderungen zu erfüllen, die durch neue Workloads entstehen. Ein kleines Unternehmen kann zum Beispiel alle seine Anwendungen auf einem einzigen Array ausführen und so die Datensilos beseitigen. Einem großen Unternehmen ist es möglich, mehr Workloads auf derselben Infrastruktur laufen lassen. „Dies bedeutet, dass die Daten für mehr Anwendungen und mehr Benutzer gleichzeitig zugänglich sind. Es gibt keine unterschiedlichen Arrays und Medientypen mehr, welche die Anwendungen in Silos trennen und unterschiedliche Verwaltungs- und Sicherheitsmaßnahmen erfordern“, erklärt Pearson.

Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Konsolidierung von Daten in Hochleistungs-Arrays Automatisierungstechnologien einfacher eingesetzt werden können. Diese leiten die Arbeitslasten auf die geeignete Hardware, um die Ressourcen des Rechenzentrums optimal zu nutzen.

Zwei weitere Tools, die zur Verbesserung der Nachhaltigkeit von Rechenzentren beitragen, sind Datenkomprimierung und Deduplizierung. Erstere kodiert wiederholbare Bits in kleinere Dateien, während letztere Datensilos analysiert, um doppelte, identische Datensätze zu identifizieren und zu eliminieren. Je mehr diese Technologien eingesetzt werden, desto weniger Platz benötigen die Speichersysteme in den Rechenzentren und desto geringer ist der ökologische Fußabdruck, den diese Umgebungen hinterlassen.

„Die Zeiten haben sich geändert. Jeder möchte auf seine Daten zugreifen und sie sofort und oft mit hoher Leistung zur Verfügung haben. Durch Nachhaltigkeitsbemühungen, die den Fußabdruck von Rechenzentren verringern, sowie durch die Optimierung und Automatisierung von Prozessen können Unternehmen die wachsende Nachfrage ausgleichen und kostspielige Hardware-Upgrades vermeiden“, sagt Clatworthy. Wenn es sogar möglich ist, die Nutzungsdauer von Infrastrukturen zu verlängern, tragen Unternehmen dazu bei, dass nicht noch mehr Kohlendioxid-Emissionen bei der Herstellung und Nutzung von Geräten entstehen. Keine Frage: Dies ist sowohl aus betrieblicher Sicht als auch im Hinblick auf den gesamten Lebenszyklus von Speichersystemen in Rechenzentren als positiv zu bewerten.