Als de cloud een land zou zijn, was het in energiegebruik het vijfde land ter wereld. Dit staat in het rapport ‘How clean is your cloud?’ van Greenpeace. Datacenters slurpen energie en aangezien de meeste energie nog wordt gehaald uit kolen, zijn datacenters in principe vuil.
Het lijkt wel of zo’n beetje elke dienstverlener bouwt aan een eigen wolkenrijk. Wordt zo een vervuilend capaciteitsoverschot gecreëerd? Hoe rijm je dat met de eerdere trend naar groene IT?
Overcapaciteit als te bestrijden it-ziekte. In het verleden kreeg zowat elke client/server-applicatie zijn eigen server. De vraag vanuit de business aan it is nog steeds ‘ik wil zoveel servers’ en niet ‘ik heb voor zoveel tijd een bepaalde hoeveelheid capaciteit nodig’. De wat en de hoe vraag geven het verschil aan tussen demand en supply. Door die twee niet uit elkaar te houden heeft menig rekencentrum oude stijl een gemiddelde benuttinggraad van minder dan 10 procent. Zelfs met een piekbelasting is utilisatiegraad nog steeds te laag. Dat is pure energieverspilling: een moderne server verbruikt 200 kilowatt bij 50 procent utilisatie en 150 kilowatt bij 10 procent. Weg met al die servers!
Vergroenen van cloud. Als cio wil je flexibiliteit in je kosten en liefst investeringen in ijzer en software vermijden. Cloud voor online werkplekken en het processen van piekbelastingen voor test en analytics zijn nog maar het begin. Core2cloud wordt de volgende stap: erp, crm of zelfs legacy. Tegelijkertijd wil je als cio dat je eigen club actief bijdraagt aan corporate social responsibility (csr). Wanneer je met cloud zorgt voor meer CO² doe je toch iets fout. Je wilt maximaal flexibel zijn tegen lage kosten, maar ook substantieel vergroenen. Er zijn dan twee manieren: groenere energie en/of minder energie gebruiken. Alleen met hydrokracht – als een constante energiebron – is het nu mogelijk een bijna 100 procent groen datacenter te krijgen. Facebook bouwt zo’n greensource datacenter in Zweden.
Voor de meeste van ons is het antwoord op de groenvraag minder energie verbruiken. Wat de meeste bedrijven nu doen is vanuit hun csr policy hun it vergroenen. Maar doen niets aan effectief gebruik van deze infrastructuur. Ze hebben de suv vervangen door een Prius, maar laten deze alsnog de hele dag met draaiende motor voor de deur staan.
Van megawatt naar negawatt. Het goede nieuws is dat door virtualisatie het gemakkelijker wordt om machines te delen en uit te zetten. Het uitzetten van machines gebeurt echter nog zelden. Met Power Usage Effectiveness (PUE) wordt duidelijk hoe energie-efficiënt een datacenter is. Voor de berekening wordt het totale stroomgebruik gedeeld door het opgenomen vermogen van de servers. Een hoge PUE geeft in de regel aan dat er veel energie wordt gebruikt voor koeling. Koeling met koud water uit de bodem verlaagt de ratio. De PUE van een gemiddeld datacenter in Nederland voor 2011 was 1,8. Het KMNI streeft met haar nieuwe datacenter naar 1,14. In Engeland bouwt Cambridge Elean Data Campus een nieuw datacenter met een PUE van minder dan 1. Dit kan wanneer je in de productie van stroom (upstream) verspilling aanpakt. Gemiddeld verspilt een energiecentrale tweederde van de energie bij het opwekken, zoals restwarmte. Wanneer je die omzet in energie en levert aan een datacenter, kan je PEU onder de 1,0 komen. Tel dat bovenop de besparingen die je maakt met het uitzetten van machines en je maakt forse stappen in minder uitstoot. Besparingen op watt heten negawatts.
Andere oplossing voor vergroening: green grids. Virtualisatie van kernapplicaties en hosting worden applicatieportfolio’s cloud ready. Wanneer migreren van de ene naar de andere cloud in zeer korte tijd mogelijk is, wordt het onlogisch om capaciteit af te stemmen op je eigen piekbelasting. Elke bedrijf kent een andere piekbelasting in de tijd (per dag, per week, per maand) waardoor je capaciteit beter kunt delen; net als in de oude tijd van mainframes met time-sharing. Wat nu wanneer je slim gebruik maakt van overcapaciteit van anderen en surft van cloud naar cloud? Dan maak je continu gebruik van overcapaciteit als een soort van green grid over bestaande clouds heen. In Nederland is er de startup Greenclouds die deze vorm van aggregatie aanbiedt. En dat alles zonder nieuwe datacenters te bouwen en servers toe te voegen aan de planeet. Word je met dit businessmodel de nieuwe Amazon?
De cloud zorgt er over het algemeen voor dat men meer netwerk hardware gerelateerde componenten dient aan te schaffen. Dit is uiteraard goed voor netwerk hardware fabrikanten. Helaas wordt er nooit naar de supply chain (grondstoffen, productie etc.) gekeken van cloud oplossingen. In plaats van continue nieuwe hardware aan te schaffen kan men eenvoudig 25-90% CO2 uistoot reductie bewerkstelligen door middel van hergebruik. Kortom de ‘overcapaciteit’ van hardware, wordt absoluut niet optimaal benut. Dit is zeker niet duurzaam en ook zeker financieel niet verstandig.
Marco,
Hoe je op een PUE kleiner dan 1 komt moet je me nog eens uitleggen. Verder ben ik het in grote lijnen met je eens en betreffende verspilling wil ik ook weleens vragen zetten bij de clouddiensten. Zo zou Facebook volgens berekeningen 180.000 servers van ieder 300 Watt hebben draaien. Dat zijn dus heel veel megaWatts die verspilt worden voor de ‘fun’. Anderzijds zorgt cloud ook voor vergroening wanneer inefficiente datacentra, met een hoge PUE uitgefaseerd worden.
Waarom rijden mensen een Prius of Opel Ampera? Ik denk dat het motief meer het ontlopen van bijtelling is dan een mogelijke positieve bijdrage aan het milieu.
Groen is leuk, als het maar geen geld kost is het credo.
Ik las vandaag ook nog iets dat een vleeseter in een Prius net zo vervuilend is als een vegetariër in een 4×4 Jeep.
Wat als nu blijkt dat biologisch vlees vervuilender blijkt te zijn dan vlees gemaakt door massaproductie? Dat word dan echt een dilemma.
Als je dingen groener wilt moet het economisch gewin opleveren (door vervuilers te belasten bijvoorbeeld), anders is de groene beweging in mijn ogen echt kansloos.
Zover ik weet zijn de cijfers van de ampera helemaal niet goed, een zuinige diesel leidt tot een kleinere CO2 belasting.
“Als je dingen groener wilt moet het economisch gewin opleveren” is een hele bittere uitspraak.
Mijn vrouw als natuurfotografe “ziet” letterlijk de veranderingen, veel fenomenen die alleen in het zuiden van europa te zien waren vindt je nu in Oostenrijk.
Omdenken moeten we allemaal, net als beginnen bij ons zelf. Wordt vegetarier, laat die auto zo veel mogelijk staan en neem een veel kleinere als je er toch maar alleen in zit.
Een artikel zoals dit draagt ook bij aan de bewustwording, dat we ons niet meer veroorloven kunnen onze kop in het zand te steken. Mijn dank daarvoor.
Wat wil het artikel nu eigenlijk toevoegen aan de kennis over Datacenters? En wat(t):-) hebben datacenters met cloud te maken. Ik schat in dat 50% of meer datacenters nog steeds in eigen beheer zijn, een ander deel maakt gebruik van datacenter ruimte en het laagste aandeel bestaat uit het gebruik van Cloud.
Van alle datacenters wereldwijd mag je uitgaan van een virtualisatie van 50% van de servers, de grote energie gebruikers. Verder is het zo dat Intel de laatste jaren meer processor capaciteit levert bij gelijkblijvende of zelfs teruglopende energiebehoefte. Kijk maar eens naar de E2600 series, die leveren 8 cores voor een opgenomen vermogen van 100 watt. Energiebesparing begint bij vermindering van de opname van de eind devices, dus de ICT apparatuur.
Een PUE kleiner dan 1 is onmogelijk. PUE wordt berekend uit de totale energie toegevoegd aan en datacenter gedeeld door de opname van apparatuur in het datacenter. Kennelijk wordt er een generator in het datacenter geplaatst van het type “perpetuum mobile” die het deel van de energiebehoefte van koeling en andere verliezen compenseert.
Als je overcapaciteit of verspilling in de toevoerketen naar een datacenter gaat meerekenen dan zul je een andere formule moeten toepassen. Energiecentrales zijn inderdaad vrij goede locaties voor datacenters en ik heb ook ooit iets geroepen over datacenters bij zwembaden. De beweging van het water en het warmteverlies zou je kunnen omzetten in energie, het gevolg is dat de tarieven voor stroomtoevoer dalen, het datacenter blijft nog steeds de capaciteit van de eind devices nodig hebben.
Greengrids zijn een aardig concepten, maar dat is alleen maar nuttig als je batchgewijze berekeningen e.d. laat uitvoeren, voor normale bedrijfsvoering is dit een te groot risico. Er moeten een capaciteit treshold zijn, anders ben je na 2 keer fout switchen op zoek naar een andere baan.
Ik ben voor GREEN, maar we moeten wel beginnen waar de energie wordt verbruikt.
Waar ik altijd moeite mee heb is dat er maar naar één facet gekeken wordt.
Het rekencentrum wat daar ergens in de cloud staat is dan misschien wel groener dan mijn eigen datacenter in de kelder van het gebouw. Laat het voor het gemak 5% zuiniger zijn.
Echter, als er nu in de keten van data-overdracht 10% meer energie verstookt moet worden aan bijvoorbeeld netwerkcomponenten en om de data van en naar de cloud te krijgen, ben in netto dus 5% MINDER groen geworden…..
Ik krijg dan ook het gevoel dat men zich hier wel heel makkelijk rijk rekent.
@Jan van Leeuwen: Ik weet dat mijn uitspraak ‘bitter’ is, maar dit is de huidige realiteit (al denk ik niet dat die ooit anders is geweest).
Misschien denk ik heel simpel, maar waarom minder CO2 uitstoot? Wat is er mis met een stijgende zeespiegel, anders dan economische problemen die vooral ook arme landen raken?
De wereld veranderd altijd en door de mens wellicht iets sneller, maar is dat nu slecht? Ik denk dat je daarin de focus verkeerd legt.
Het vergiftigen van de planeet, het leegvissen van oceanen en het komen in onbalans zijn de werkelijke uitdagingen omdat die tot leiden tot lijden. Niet veranderingen die niet per se slecht zijn.
Daarnaast: er is genoeg energie op de planeet aanwezig om in al onze (elektrische) behoeften te voorzien. Google eens op Desertec.
Daarom zeg ik: focus nu niet zo op CO2, ik zie ook niet dat we daar nu grote veranderingen in kunnen realiseren. Kijk meer naar hoe je omgaat met de veranderingen en zoek naar duurzame methoden.
Ik denk dat het waar is dat veel mensen en dus ook bedrijven primair gedreven worden door financiele prikkels, dus ook daar waar het gaat om sparen van het milieu. Maar dat wil nog niet zeggen dat er geen andere moraal bestaat. Er zijn gelukkig ook nog wel degelijk mensen (en dus bedrijven) die MVO als meer zien dan een commercieel trucje of een verkapte manier om kosten te besparen. Maar eigenlijk vind ik dat ook niet zo heel relevant. Want de laatste is wel mooier maar ook als oplossingen zoals Greenclouds die maakt primair gekocht worden omdat het kosten bespaart (want de businesscase is prima) vaart het mileu er wel bij. Prima toch?
Marco, ook ik ben het helemaal eens met jouw artikel, er zijn daarbij ook een aantal relevante opmerkingen geplaatst in de reacties.
Marco; let wel een beetje op de grootheden, de servers verbruiken Watt (gelukkig geen kiloWatt)
Ewout heeft bovendien een punt, officieel is een PUE lager dan 1 onmogelijk. de definitie van het getal staat het niet toe. Dit is gewoon een beperking van de metriek, het houd geen rekening met besparingen buiten de grenzen van het datacenter. Deze zijn echter uitstekend te realiseren.
Willem Oorschot versterkt volgens mij jouw argumentatie. (@Willem, de combo zwembad en datacenter bestaat in zwitserland als sinds 2008 zie bv http://www.datacenterknowledge.com/archives/2011/03/18/energy-efficiency-guide-heat-recycling/ jij bedoelde het anders maar dit is ook een leuk voorbeeld)
De machinerie wordt inderdaad steeds krachtiger en levert veel meer capaciteit per Watt. Toch groeit het aantal verkochte en geinstalleerde machines nog steeds.. Het is dan ook heel moeilijk geworden om de machines die je koopt daadwerkelijk continue te belasten met een zinvolle workload. De capaciteit van deze machines is namelijk zo groot dat zelf de peak load van een bedrijf er zeer gemakkelijk op kan draaien.
Henri brengt nog een ander argument, als energie minder als probleem wordt gezien dan is er nog gewoon de verspilling die wordt veroorzaakt door de productie van al deze IT capaciteit.
Al met al is het delen van capaciteit op een ontkoppelde fysieke infrastructuur naar mijn mening de enige methode om tot efficient gebruik van apparatuur en nergie te komen. Dit is dan ook nog veel kosten efficienter, geen 5 of 10% (van de hardware kosten!) maar eerder in de orde van 70-80%. Bedenk dat op ieder moment van de dag 2/3 van de wereld geen kantoor uren draait…
Ik maak meestal het vergelijk met het elektriciteits net. Op dit net zitten kleine en grote producenten, kleine en grote afnemers. het is niet na te gaan waar de door jou verbruikte energie is opgewekt. Met behulp van bemetering wordt ervoor gezorgt dat producenten betaald worden en afnemers betalen. Boven dit alles is ook nog een markt onstaan. productie capaciteit wordt uitgeschakeld of ingeschakeld als de behoefte daalt of stijgt. Het prijsmechanisme dat hiervoor zorgt zou ook goed passen op IT capaciteit. Dit is bij mijn weten dan ook wat Greenclouds kan brengen.