A Gartner szerint 2015-re a hardver működési energiaköltségei meg fogják haladni az eszköz beszerzési árát. Ez a folyamat egyre több informatikai vezetőt (CIO) arra ösztönöz, hogy az adatközpontok optimalizálásának kérdésével kiemelten foglalkozzon. Mindehhez hozzájárulnak a rendelkezésre állás és az új technológiák, például a virtualizáció iránt folyamatosan növekvő igények is. Ha a vezetés az adatközpont otimalizálás mellett döntött, azonnal adódik a kérdés, hogy mindezt hogyan valósítsák meg. Sok esetben a meglévő infrastruktúra lépésenkénti megújítása egy költséges komplett beruházás alternatívája lehet. A kirakó darabkáihoz hasonlóan az adatközpont is igény szerint lépésről lépésre megújítható. Így az azonnali tőkekövetelmények egyértelműen csökkenthetők.

A lényeges döntés

Minden optimalizálás megkezdése előtt a legfontosabb kérdés az, hogy hogyan működik majd az adatközpont és pontosan mi lesz majd a funkciója. Ez a kérdés nem olyan triviális, mint ahogy tűnik. Számos vállalat ugyanis nem rendelkezik mindazon forrásokkal és ismeretekkel, ami az adatközpontjaik alapos feltérképezéséhez, és energiafogyasztásuk hosszabb időn át tartó méréséhez szükséges. Ezért az „építsük vagy megvegyük?" kérdés már az optimalizálás tervezési szakaszában felmerül. Érdemes külsö hatékonysági elemzést kérni. Ilyen módon ugyanis az információs technológia rendszeres működését a kiegészítő feladatok nem terhelik, és nem is veszélyeztetik. Emellett, a szakemberek teljeskörű képet adnak a komplett felépítésről és az adatközpontról, valamint az ahhoz kapcsolódó szolgáltatásokról, például az energia- vagy klímaszabályozó rendszerekről, amennyiben az IT-rendszer működtetésével megbízott alkalmazottak a hardver és szoftver szakértői.

A vállalat vezetése szempontjából a fentiek jelentőségét nem szabad alábecsülni: annak ellenére, hogy az IT eszközök élettartama 3-4 évre tehető, az információs technológiai beruházásokat legalább 15 évre előre meg kell tervezni. Ehhez hosszú távú kereslet-tervezésre van szükség. Egy külső szakember a vállalatról és az adatközpontról független véleményt alakít ki, a cég belső elvárásai nem befolyásolják, és a munkájával szembeni „szemellenzős magatartás" nem akadályozza.

Ha a vezetés a külső szaktudás alkalmazása mellett dönt, a felmérést meg kell szervezni, és végre kell hajtani. E tekintetben az IT folyamatokkal, azon belül is elsősorban a rendelkezésre állással és a biztonsági igényekkel kapcsolatos elvárások döntő tényezők, mivel önmagában egyetlen adatközpont sem működhet pusztán az energiahatékonyságának köszönhetően, a legjobb optimalizálási szándék ellenére sem. Például az Uptime Institute szerint a Tier 3-as és 4-es szintű besorolással rendelkező, magas rendelkezésre állású adatközpontok energiamérlege mindig rosszabb lesz, mint az alacsonyabb rendelkezésre állású rendszereké, mivel a rendelkezésre állás biztosításához szükséges redundáns rendszerek is további költséges energiát igényelnek. E tekintetben, a külső tanácsadó javasolhatja a vállalatnak, hogy a közeljövőben milyen energiahatékony technológiákat célszerű használnia. Ugyanakkor azonban, a vállalattól származó információk is lényegesek. Például ha az IT rendszer működtetéséért felelős személyek egy VoIP rendszer vagy egy vállalatirányítási információs rendszer (ERP) az egész világon elterjedt, centralizált szolgáltatásának bevezetését tervezik, a rendelkezésre állással kapcsolatos igények is nőni fognak. A hatékonysági tervezés második mércéjét a vállalat teljes energiaköltsége és a vállalat által működtetett adatközpont energiaköltsége jelenti. Mindezek után az adatközpont addig optimalizálható, míg a meghatározott éves költségszintet el nem éri, vagy ameddig a tényleges költségek a megjelölt költégszint alatt maradnak.

A teljesítmény mérésének jelentősége

A stratégiai kérdések tisztázását követően a technikai berendezésekre kerül sor. Annak érdekében, hogy az optimalizálás számára megfelelő adatbázist tudjunk kialakítani, a teljes vállalati rendszerek energiafelhasználását meg kell határozni, és az adatközpontban található egyes komponensek: a szerverek, légkondícionáló rendszerek, stb. energiaigényét meg kell mérni. A teljes energiaérték meghatározásához méréseket kell végezni az elosztás, a nyomás, a hőmérséklet, és az adatközpontba áramló hűtő levegő mennyiségének tekintetében is. Csak így tudhatjuk meg, hogy a légkondícionáló rendszer hűtési teljesítménye ténylegesen megfelel-e a feltételezett és elvárt teljesítménynek. Ezért ahhoz, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a hűtést igénylő pontok valóban megfelelő hűtéshez jutnak, a mérést közvetlenül az álpadló lemezének nyílásánál kell elvégezni. Ezen felül, a helyiségben taláható, eddig ismeretlen forró pontok felderítéséhez infra kamera is használható.

Annak érdekében, hogy megfelelő mérést tudjunk végezni, lényeges, hogy a hosszabb időn keresztül mért értékeket - például háromszor négy héten át, különböző évszakokban - dokumentáljuk. Csak ilyen módon lehetséges a fogyasztási adatokról reális képet kapni, még a szerverek ingadozó kapacitás kihasználásának, illetve a környező területben bekövetkező változások esetén is. Nem létezik hozzávetőleges számítás ezen mérési időtartam hosszára vonatkozóan. A mért adatok jelentőségének biztosítása érdekében igazolni kell azon általános feltételeket, melyek között a mérést elvégezték. Értelemszerűen a nyáron végzett mérések a potenciális szabadhűtésre (free cooling) nem terjednek ki. A szabadhűtés azoban egyértelműen javítja az energiamérleget. Ez arra is magyarázatot ad, miért nincs sok értelme tisztán statikus energiahatékonysági (PUE) értéket feltüntetni a mérési időszakra való utalás nélkül.

A hatékonyság meghatározása

A ténylegesen mért teljesítményt ezután összehasonlítják az alkalmazott infrastruktúra névleges teljesítményével. Ezáltal meghatározható a rendszer és az egyes eszközök hatékonysága. Az eredmények ismerete gyakran csalódást okoz. A tíz évvel korábban vásárolt szünetmentes tápegységek (UPS) hatékonysága 85%-os volt az első indítás idején. Ezen eszközök hatékonysága egyértelműen csökkent, ami az elhasználódás eredménye. Az UPS hatékonysága az elhasználódott, de még mindig használatban lévő akkumulátorok miatt gyakran tovább romlik, így a tápegység mérése sokszor tisztán 80% alatti teljesítményt mutat. Ez azt jelenti, hogy a tápegységbe adagolt - és kifizetett - energia több mint egyötöd része felhasználhatatlan hulladék hővé alakul át. Ezzel szemben, a modern eszközök akár 95%-os hatékonysággal is működhetnek. A tápegység és az UPS együttes használata révén a hatékonyság átlagosan 20%-kal javítható.

A klímaszabályozás területén még ennél is jobb eredmények érhetők el. A modernizációnak köszönhetően az energiaköltségek csaknem 50%-a megspórolható. A klímaszabályozási eszközök területén is jelentős technológiai fejlődés tapasztalható. A szabadon álló hűtési rendszerek ma is ugyanazon elv alapján működnek, mint tíz évvel ezelőtt: hideg levegőt fújnak az adatközpont álpadlójába. Jelentős fejlődés látható az elektronikai komponensek hatékonysága tekintetében is, másrészt viszont a hideg levegőt előállító, és azt szétosztó ventillátorok ma már közvetelenül az álpadlóba is beszerelhetők. Így nagyobb hely áll a nagyobb teljesítményű eszközök rendelkezésére, és már nem szükséges a levegőt 90°-os szögben befújni, ez a módszer ugyanis több energiát igényelt. Pusztán a vetillátor helyének megváltoztatásával az energiaszükséglet 8-10%-a spórolható meg. A modern hűtési rendszerek általában már sebességszabályozóval ellátott ventillátorokkal is rendelkeznek. Ilyen módon a hűtési rendszerek teljesítménye az IT követelményekhez igazítható. Hétvégén, amikor a szerverek nem dolgoznak teljes kapacitással, a hűtőegység működése költséghatékony módon csökkenthető, anélkül, hogy a teljes rendszert le kellene állítani. Emellett az olyan részletek kifejlesztése révén, mint például a nano-bevonatú felületek alkalmazása, melyek alacsonyabb súrlódási tényezőt vagy jobb szűrőrendszert tesznek lehetővé, az eszközök kevesebb karbantartást igényelnek.

A felmérés során a hűtőközeg kialakításának és megosztásának lehetséges fejlesztéseire is sor kerülhet. Az energetikai szakember javasolhatja például a szabadhűtés alkalmazását, mellyel a hűtési igények jelentős részét lényegesen alacsonyabb energiaköltség mellett ki lehet elégíteni, egy lényegesen jobb hővezetési tényezővel rendelkező hűtőfolyadék alkalmazásával, vagy a rack-alapú hűtési egységek segítségével, melyek a szétszóródott meleg levegőt elvezetik közvetlenül a keletkezés helyétől, például a szerverektől.

Optimalizálás lépésről lépésre

A hatékonyság kisebb beruházások révén is növelhető: néhány százalékpont azzal is nyerhető, ha a rack-ek körüli folyosós rendszerrel választjuk el egymástól a hideg és a meleg levegőt. Arra való tekintettel azonban, hogy az infrastruktúrát érintő követelmény-tervezés a távoli jövőbe nyúlik, a hatékonyan működő IT infrastruktúra központi elemei középtávon csak a teljesíthető és moduláris rendszerű megoldások lehetnek. Az IT infrastruktúra a későbbiekben lépésről lépésre tovább fejleszthető.

Például tegyük fel, hogy az adatközpontnak egy 120 kW teljesítményű szünetmentes tápegységre van szüksége. Az n+1 redundanciához, amit például a Tier 3-as és 4-es osztálya kötelezőként előír, egy újabb 120 kW teljesítményű eszközre lenne szükség, arra az esetre, ha a primer áramkör összeomlik. A 120 kW-os teljesítményű újabb eszköz helyett azonban kevésbé költséges megoldás a hat darab, egyenként 20 kW teljesítményű moduláris egység alkalmazása, melyek együttesen biztosítják a szükséges energiaellátást. Ilyen módon, ugyanaz a redundancia egy 20 kW teljesítményű eszköz révén is elérhető, alacsonyabb beszerzési és működési költségek mellett.

A skálázhatóság a hűtési rendszerek számára is számos előnyt tartogat: moduláris környezetben, például a klimatizált szekrényekben, az egyes eszközök modernebb eszközökre cserélhetők anélkül, hogy a teljes rendszert fel kellene újítani. Ezáltal a rendszer hatékonysága lépésről lépésre javítható, és a rendszer teljesítménye a teljesítménnyel kapcsolatos igények növekedésének megfelelően fokozható. Még az olyan biztonsági helyiségeket, modulszéfeket és termeket is lehetséges modulárisan megtervezni, ahol szerverek és hálózati technológiák egyaránt megtalálhatók, és amelyek védelmet nyújtanak a hőmérsékleti változások és az illetéktelen hozzáférés ellen. Ez legkésőbb akkor térül meg, amikor az adatközpont eléri a térbeli határait, az úgynevezett high-density szerverek, a konszolidáció és a szüntelen virtualizáció széles körű alkalmazása ellenére. Csaknem az összes vállalat, melynek céljai között a terjeszkedés szerepel, egy nap szembe kell nézzen ezzel a problémával.

Folyamatos fejlesztés

A hatékonyság jövőbeli növelésének lehetőségeit részletesebben is meg lehet vizsgálni, nem csak az adatközpont egyszeri felmérésének elvégzése révén, hanem úgy is, ha az IT infrastruktúra számára menedzsment rendszert telepítünk. Az olyan szoftver-megoldások, mint a RiZone, folyamatosan adatot gyűjtenek az energiaellátás és a hűtési rendszer teljesítményéről, és vezeték nélküli szenzorok segítségével információhoz jutnak az adatközpont meghatározott pontjan mért hőmérsékletet és páratartalmat illetően. Így az adatközpont értékeléséhez szükséges minden adat folyamatosan a felelős személyek rendelkezésére áll.

Az adatközpontok olyan összetett dinamikus rendszerek, melyek új szerverek és kapcsolók beépítésével szüntelenül megújíthatók, és melyekből egész rackeket el lehet távolítani. A menedzsment szoftver adatai alapján a kezelők azonnal látják, hogy energetikai szempontból melyik szerverszekrény lenne az új hardver eszköz legmegfelelőbb helye. Ezen felül a hűtést is dinamikusan a tényleges követelményekhez lehet igazítani. Alacsonyabb kapacitású működés idején az egész adatközpont hőmérsékletét meg lehet növelni, például 20°C-ról 24°C-ra, vagy akár 27°C-ra is. Ez a szerverekben nem okoz kárt, az energiaköltségek vonatkozásában viszont sokat számít. Sok esetben az adatközpontban végrehajtott apró, jól megtervezett optimalizálási lépésekkel rengeteg energia megspórolható.