Tools bringen Licht ins Dunkel

Laut einer Studie der Deutschen Energie-Agentur (Dena) machen in vielen Rechenzentren die Stromkosten über 20 Prozent der IT-Kosten aus. Daher steht die Einführung eines effizienten Power Managements bei den Rechenzentrumsbetreibern ganz oben auf der Prioritätenliste. Denn eine intelligente Stromverwaltung kann die Energiekosten deutlich senken.

Viele IT-Verantwortliche wissen nicht genau, wie viel Strom ihr Rechenzentrum, geschweige denn jedes einzelne IT-Gerät, zeitlich verbraucht. Dabei sind solche Informationen für die Optimierung des Stromverbrauchs essentiell. Schon einfache Tools bringen Licht ins Dunkel und eignen sich gerade auch für mittelständische Unternehmen, denn der Einsatz dieser Tools ist bereits ab zehn Racks sinnvoll. Der Avocent Rack Power Manager setzt z.B. an den Stromverteilereinheiten an und kann die Leistungsaufnahme, Kapazitätsauslastung sowie die Energiekosten der einzelnen Geräte, Racks und Rack-Reihen sowie für das gesamte Rechenzentrum ermitteln. Das ermöglicht eine nachhaltige Kapazitätsplanung und Einschätzung, ob geplante Erweiterungen tatsächlich notwendig oder umsetzbar sind. So wird verhindert, dass zusätzliche Geräte am falschen Ort ans Netz gehen und durch eine Überlastung der Stromversorgung Ausfallzeiten oder Datenverlust verursacht werden.

Stromspitzen vermeiden

Aufgrund steigender Leistungsdichten können traditionelle Stromverteiler mit nur einer Phase die Stromversorgung der Racks nicht mehr gewährleisten. Abhilfe kann der Einsatz intelligenter Stromverteilereinheiten schaffen (Power Distribution Units, PDUs). Diese sind idealerweise auf die Power-Management-Software abgestimmt und sollten Tools zum Überwachen, Messen, Reduzieren und Verwalten der Stromkosten sowie zur Minimierung von Ausfallzeiten zur Verfügung stellen. So kann die tatsächliche Stromaufnahme durch die IT-Geräte individuell, auf Phasenebene und auf der Ebene der PDUs gemessen werden und es lassen sich IT-Geräte mit überdurchschnittlichem Verbrauch identifizieren.

Anhand der gesammelten Daten kann anschließend die Dimensionierung der vorgeschalteten elektrischen Infrastruktur bestimmt werden. Das ist z.B. bei der Installation neuer Racks hilfreich. Die elektrische Infrastruktur wird optimiert und die Effizienz der gesamten Stromversorgungskette verbessert, wodurch sich wiederum die Stromkosten senken lassen. Über eine Remote-Steuerung kann bei Problemen sofort eingegriffen und angeschlossene IT-Geräte aus- und eingeschaltet werden, wodurch Anfahrtswege und Besuche in den Rechenzentren minimiert werden – das schont das Reisekostenbudget. Darüber hinaus lässt sich so auch die Aktivierung der Steckdosen zeitlich staffeln und dadurch Stromspitzen beim Einschalten der Stromversorgung der Geräte im Rack vermeiden. Zudem können auf mehrere Server verteilte Anwendungen, die voneinander abhängen, in einer bestimmten Reihenfolge gestartet oder heruntergefahren werden.

Ausfälle minimieren

Stromverteilereinheiten können unabhängig genutzt oder in Softwaretools wie dem Rack Power Manager integriert werden. Letztere Variante bietet den Vorteil, dass zusätzlich verlaufsbezogene Trends verfolgt werden können. Tools mit Echtzeit-Reporting-Funktion lösen im Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für Strom- und Umgebungsparameter Alarm aus und machen so auf akute Probleme aufmerksam. Damit lassen sich diese frühzeitig erkennen und durch eine Überlastung der Stromversorgung verursachte Ausfälle minimieren. Die historische Berichtsfunktion ermöglicht außerdem Analysen zu Stromverbrauchtrends über längere Zeiträume hinweg. Auf deren Grundlage kann eine kontinuierliche Verbesserung der Energieeffizienz erreicht werden.

Je nach der zu erwartenden Last pro Rack kann eine Ein- oder eine Dreiphasenstromversorgung zum Einsatz kommen. Die Racks mit einer geringen Last können problemlos mit Einphasenstrom versorgt werden. Übersteigen die Lastdichten pro Rack jedoch fünf Kilowatt, sollte die Entscheidung für eine dreiphasige Stromversorgung fallen. Vorteile gegenüber der Einphasenstromversorgung sind niedrigere Verkabelungskosten sowie eine höhere Zuverlässigkeit der Elektro- und IT-Infrastruktur.

Strukturierte Verkabelung

Um eine hundertprozentige Verfügbarkeit von Servern und Geräten zu gewährleisten, sollten Rechenzentrumsbetreiber zusätzlich ein System zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) einsetzen. Je nach Schutzbedürfnis der einzelnen Komponenten stehen drei verschiedene USV-Systeme zur Auswahl: die Standby- oder Offline-USV, die Line-Interactive-USV sowie die Double-Conversion- oder Online-USV.

Auch bei der Verkabelung lohnt es sich, einige Punkte zu berücksichtigen: Der Einsatz von Verteilerelementen für Netzwerkkabel, sogenannte Patchfelder, erlaubt eine strukturierte Verkabelung. Das ist hilfreich, denn Strom- und Datenkabel werden am besten voneinander getrennt verlegt, damit sie sich nicht gegenseitig durch Störeinstrahlungen beeinflussen. Wenn es die baulichen Verhältnisse zulassen, sollte die Kabelführung unter der Decke erfolgen. Der Doppelboden dient der Klimatisierung und dort herumliegende Kabel beeinträchtigen die Strömung der benötigten Kühlluft. Eine Kabelführung im Doppelboden führt deshalb zu einem Mehraufwand an Energie für die Luftumwälzung. Auch der Einsatz breiterer Rack-Schränke ist empfehlenswert. Denn zahlreiche Kabel hinter den Servern können in engen Räumen eine Art Kabelwand bilden und die abzuführende Warmluft behindern, was dazu führt, dass die Lüfter der IT-Geräte gegen einen Widerstand arbeiten und mehr Energie aufwenden müssen.

Letztlich bedarf es manchmal nur ganz einfacher Maßnahmen, um wahrnehmbare Erfolge bei der Stromverwaltung zu erzielen. Eine Umsetzung aller genannten Punkte ist empfehlenswert. Doch ist auf dem Weg hin zu einer effizienten Stromverwaltung und deutlichen Kosteneinsparungen bereits jeder einzelne Schritt wertvoll – für die Umwelt, die Betriebssicherheit und das Budget der Rechenzentrumsbetreiber.

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