Hoe meten we de DIC?

In de vorige editie van Cloud­Works en Data­cen­ter­Works is de DIC geïn­tro­du­ceerd. Deze meting heeft tot doel inzich­te­lijk te maken hoe effi­ci­ënt de IT met de ‘power’ omgaat in het data­cen­ter.
Op dit ­moment is het welis­waar niet duide­lijk wat de effi­ciën­tie is, maar de schat­ting is dat 60 tot 80% van alle energie naar de data­cen­ters verbruikt wordt zonder dat er een echte IT-pres­ta­tie wordt gele­verd. Kortom, niets doen in IT kost veel energie.

De DIC is door Dirk Harry­van en onder­ge­te­kende gede­fi­ni­eerd als:
De energie die verbruikt wordt in idle, gedeeld door het totale ener­gie­ver­bruik van de IT-hardware

Idle is de toestand van de CPU dat deze ‘wacht’ op extern werk. In ‘idle state’ is de CPU wel actief voor bijvoor­beeld het opera­ting system en derge­lijke, maar voert het geen extern werk uit. Idle kan heel kort zijn maar ook langer – van milli­se­con­den tot lange periodes.

In figuur 1 leg ik de DIC-bere­ke­ning uit. Wij nemen aan dat de verde­ling van de stroom voor de IT is: servers 70%, storage 20% en 10% voor het netwerk. Zijn de servers actief, dan is dat nuttig en dus groen. Is de server in idle state, dan rood. Rood omdat niets nuttigs wordt uitge­voerd. Daar­on­der staat de verde­ling tussen actief en idle vermeld. In dit voor­beeld 50–50%. Wederom de gelijke kleur­ver­de­ling. In dit voor­beeld ‘verbruikt’ de IT-hard­ware in idle state dus net zoveel energie (70%) als in actieve toestand. Het opper­vlak van stroom­ver­bruik en actief/idle-verde­ling is nu: 50% van het stroom­ver­bruik wordt in idle toestand verbruikt en 50% in actieve toestand. De DIC is gede­fi­ni­eerd als een getal altijd tussen de 0 en 10. Hier dus 50%/100%; dat geeft dus een DIC van 5.

dic 1

Er zijn dus eigen­lijk twee vari­a­be­len die de DIC bepalen: ener­gie­ver­bruik in idle state en het percen­tage idle. Laten we deze nu apart bekij­ken, om via een voor­beeld de effec­ten op de DIC laten zien.

Besparingsknoppen

In de server-hard­ware zijn door Intel en consor­ten diverse mogelijk­heden ‘inge­bak­ken’ om energie te bespa­ren als de server in idle state is. Het is onze erva­ring dat deze moge­lijk­he­den op dit moment door prak­tisch niemand worden ingezet. Laten we veron­der­stel­len dat deze ‘ener­gieknop­pen’ een bespa­ring kunnen reali­se­ren van 25 tot 50% als de server idle is.

In figuur 2 zien we het effect op de DIC. De DIC is verbe­terd van 5 naar 6 met het vorige voor­beeld als basis. Het zal ook duide­lijk zijn dat het stroom­ver­bruik in idle nooit hele­maal 0 zal worden. De CPU is immers altijd actief voor de achter­grond­ta­ken. Wel is onder­aan zicht­baar dat de ener­gie­be­spa­ring 18% bedraagt. En dat alleen maar omdat we minder energie verbrui­ken in de idle state! 18% van de totale IT-load.

dic 2

Idle naar 25% verlagen

Laten we nu het idle-percen­tage verla­gen van 50% naar 25%. Dit bete­kent dat de actieve toestand van de server van 50% naar 75% is gegaan. Een DIC van 5 naar 8! Een enorme verbe­te­ring dus. Echter in figuur 3 staat vermeld: geen ener­gie­be­spa­ring. Dat is waar, maar ook weer niet. De server(s) gebrui­ken in actieve toestand en idle-toestand de gelijke hoeveel­heid energie. Daar is in dit voor­beeld niets in veran­derd, dus wordt er niet bespaard. Echter, daar­on­der staat vermeld dat om de IT-acti­vi­tei­ten te verwer­ken er nu maar 7 servers nodig zijn, ten opzichte van 10 daar­voor. Er is dus wél bespaard. Er zijn name­lijk 3 ­servers minder nodig, een hard­ware-bespa­ring dus. Daar­naast is er ook energie bespaard, omdat er maar 7 servers ‘aan’ staan in plaats van 10. Dus naast de hard­ware-bespa­ring is er ook 30% bespaard op de stroomrekening.

dic 3

Wat is de DIC nu?

Wij verwach­ten dat voor de meeste data­cen­ters de DIC 2 of minder zal bedra­gen. Dit door de combi­na­tie van geen acti­va­tie van de stroom­besparingsopties in idle state terwijl de servers maxi­maal 20% actief zijn, dus 80% idle ofwel inac­tief – zie figuur 4.

dic 4

Let wel, een DIC van 2 zegt dus eigen­lijk dat 80% van de IT-energie voor NIETS wordt verbruikt.

In de verge­lij­king zie je dat er nu 25 servers nodig zijn.

Aanjager

Het boven­staande is geen gemak­ke­lijke kost. Het lijkt alle­maal niet logisch, het is ook ‘counter intui­tive’. Het is echter wel de eerste poging om stroom­ver­bruik van de IT-syste­men te ‘koppe­len’ aan het echte, gemeten stroom­ver­bruik in elk data­cen­ter. Wat het vooral laat zien, is de enorme ‘verspil­ling’ van energie. De DIC heeft een rol in bewust­ma­king van ener­gie­ver­bruik ofwel verspil­ling in het data­cen­ter. Het is dus vooral een aanja­ger van verbe­te­ring, door een beter rapport­cij­fer dan eerder.

Een eerste begin

Zijn we er nu dan? Nee, hele­maal niet. Het is echt pas een begin­ne­tje. Ik heb even verkend hoeveel servers er in Neder­land zijn. Tussen de 300.000 en 500.000. Gaan we daar alle­maal het idle percen­tage van bepalen? Dat is nogal een klus. Ook stroom­me­ting per rack per maand noteren en bijhou­den is al een uitda­ging. Dat zijn wellicht ook meer dan 50.000 metingen.

En dan ook de UPS-output stroom­me­ting. Dat zijn er maar een paar ten opzichte van racks en servers. Echter, als ik dan de hoogste maxi­male waarde heb bepaald, is dat dan ook het maximum? Het kan toch zijn dat bepaalde servers dan juist in idle state zijn? Als die wel actief zouden zijn, dan wordt de UPS-load toch hoger? En dat geldt ook voor de mini­male waarde. Wie zegt me dan dat alle servers idle zijn op dat moment en niet actief?

Vragen

Stroom­me­ting per rack bete­kent ook dat ik alle idle-percen­ta­ges van de servers in dat rack moet midde­len. Dat leidt op z’n minst tot ­vragen en in ieder geval tot een lagere nauw­keu­rig­heid. Is al bekend hoe de servers veel actie­ver te maken zijn? Blijk­baar niet, want anders hadden we het wel gedaan. Virtu­a­li­sa­tie is eigen­lijk een ­eerste stap om van kleiner dan 10% bezet­ting naar wel 20% actief te gaan. Wat zijn de volgende stappen? Kent u ze al?

Rol overheid

En als u het voor­gaande artikel heeft gelezen: waarom gaan ook alweer de data­cen­ters en IT-klanten de DIC meten en verbe­te­ren? Ik verwacht: dat gaan ze niet. Niet omdat ze niet willen, maar omdat ze niet hoeven en andere prio­ri­tei­ten hebben. Ener­gie­kos­ten zijn geen prio­ri­teit en dus is er nu en straks dus ook geen echte aandacht voor. Dat gebeurt alleen als de over­heid optreedt. En wie stuurt de over­heid aan? Juist ja, u en ik. We zullen er aandacht voor moeten vragen. Voor het enorme bespa­rings­po­ten­ti­eel of zoals u wilt: door aandacht voor de enorme verspil­ling van energie bij onze IT. Het glas is minder dan half vol. Tot nu toe heeft niemand zich echt ‘dik’ gemaakt over dit onder­werp. Daarom zal het nog wel even duren voordat de data­cen­ters zelf zich DIC gaan maken. Tenzij we er in slagen de over­heid in bewe­ging te krijgen. 

Mees Lodder †

Mees Lodder †

Mees Lodder werd op 14 mei 1961 geboren in Groningen. Afgestudeerd aan de TU Delft (Werktuigbouwkunde) was hij werkzaam voor onder andere Van Leer Consult, Brouwer Delft, CDS Engineering, Ballast Nedam en Bulters & Bulters.

Gerelateerd

0 reacties

Een reactie versturen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Pin It on Pinterest

Share This