Energieeffizienz im Serverraum – GreenIT im URZ

Green IT und energieeffiziente IT-Systeme gewinnen zunehmend an Bedeutung. Allgemeines Ziel ist dabei, den Energiebedarf für die Erzeugung, den Betrieb und die Wartung von elektronischen Geräten aller Leistungsklassen und Größendimensionen zu senken. Die Lösungsstrategien sind vielfältig. Sie reichen von technologiegetriebenen Ansätzen mit stromsparenden Komponenten und Architekturen bis hin zu energieeffizienten Betriebskonzepten, welche auf Basis optimierter Steuerungsprozesse arbeiten.

Auch das Universitätsrechenzentrum der TU Chemnitz, mit seiner komplexen IT-Infrastruktur und unzähligen Server- sowie Desktop-Systemen, entwickelt Lösungen, die zur Senkung des Energiebedarfs beitragen sollen. Ein erster großer Ansatzpunkt ist der Einsatz von Virtualisierungskonzepten. Sie ermöglichen, dass vorhanden Hardwareressourcen besser genutzt und folglich energieeffizienter betrieben werden. Mit einer Virtualisierungsquote von mehr als 95% bei den Serversystemen wurde am URZ eine flexible und leistungsfähige Plattform geschaffen. Für den Betrieb der vielen PC-Pools an der TU Chemnitz wird ein Großteil der Windows-Desktop-Systeme vituell zur Verfügung gestellt. Auch hier können Managementressourcen sowie der Wartungsaufwand deutlich reduziert werden. Mittelfristiges Ziel ist es, große Teile der vollwertigen Pool-PC-Systeme durch energiesparende Thin- oder Zero-Clients zu ersetzen, welche die Desktops über das Netzwerk zentralisiert bereitstellen.

Ein wesentlicher Anteil der Energieressourcen wird jedoch direkt für die Kühlung zentraler URZ-IT-Infrastruktur benötigt. Die Serverräume müssen eine konstante Temperatur bei unterschiedlichen Lastzuständen aufrechterhalten. Genau hier setzt ein aktuelles Projekt der Europäischen Union an: RenewIT verfolgt das Hauptziel, Serverräume („DataCenter“) hinsichtlich ihrer Klimatisierung zu analysieren, simulieren und anschließend durch einen strukturierten Maßnahmenkatalog hinsichtlich der Energieeffizienz zu optimieren.

Hier agiert das URZ als Referenzpartner im Projekt und kooperiert dabei eng mit der Professur Technische Thermodynamik der Fakultät Maschinenbau. Unterschiedliche IT-Systeme (Storage-System, Compute-Cluster, Network Core Switch) sollen detailliert thermisch und elektrisch vermessen werden. Zusätzlich werden Last-Profile aufgezeichnet, die eine Abbildung von IT-Last zu thermischen Parametern der einzelnen Serversysteme ermöglichen. Aktuell laufen dafür verschiedene Langzeit- und Kurzzeit-Messungen sowie Raumanalysen auf Basis von Wärmebildkamaeras.

Zukünfig soll es möglich sein, Klimaanlagen adaptiv und genauer an das aktuelle Lastverhalten im Serverraum anzupassen. Neben globalen Temperatursensoren in den Serverräumen ist geplant, eine erweiterte Wissensbasis aus Lastdaten und lokalen Temperaturwerten in den jeweiligen Serverknoten zu integrieren.