Wraz z szybko rosnącymi kosztami energii, idea zielone przechowywanie odzyskał trochę trakcji.
Chociaż ekologia i zmniejszenie śladu węglowego były tematem przewodnim ostatnich lat, to jasne oszczędności centrum danych które pomagają uzyskać wyniki finansowe — takie jak rachunki za prąd, przestrzeń i chłodzenie — sprawiają, że zielone IT jest atrakcyjnym pomysłem.
Centra danych w Wielkiej Brytanii, na przykład, widziały rachunki za prąd podwójnie w ciągu ostatnich trzech lat. W tym przypadku przechowywanie stanowi dużą część, może od 40% do 50% tych kosztów.
W tym artykule przyjrzymy się, w jaki sposób wzrost cen energii elektrycznej wpłynął na klientów centrów danych w Wielkiej Brytanii i sposoby na to złagodzić rosnące koszty energii.
Nie jest przesadą stwierdzenie, że można zaoszczędzić, przeprowadzając audyt infrastruktury pamięci masowej i identyfikując nieefektywności.
Obejmują one aktualizacje do nowszego sprzętu pamięci masowej – ale niekoniecznie flash – ze starszych dysków o mniejszej pojemności.
Jednocześnie nowszy modele konsumpcyjne i modele zamówień w formie usługi potencjalnie pozwalają również na większą elastyczność i wydajniejsze procesy aktualizacji. I oczywiście jest chmura, która może oferować możliwość przeniesienia kosztów energii na dostawcę, który jest w stanie lepiej wykorzystać ekonomię skali. Ale jak widzimy, wszystkie z nich wymagają starannych wyborów w celu optymalnego rozmieszczenia danych.
Ceny energii w Wielkiej Brytanii podwoiły się od 2019 roku
Ceny energii nigdy nie były bardziej niestabilne, a koszty wykazują tendencję wzrostową. Jeśli nie jest odpowiednio zarządzane, pamięć masowa może zużywać energię elektryczną do zasilania sprzętu i utrzymywania go w chłodzie, a także zajmować mniej niż optymalne obszary przestrzeni fizycznej.
Około 3% całej energii elektrycznej na świecie jest zużywane przez centra danych. A w Wielkiej Brytanii koszty energii elektrycznej podwoiły się w ciągu ostatnich trzech lat.
Wziąć centrum danych z 32 szafami i zużycie energii elektrycznej 10kW na szafę. W sumie daje to 320 kW.
W 2019 r. brytyjskie centrum danych tej wielkości płaciłoby około 280 000 funtów rocznie (po 10 pensach za kWh). Do końca 2022 roku liczba ta wyniesie około 588 000 funtów rocznie (przy 21 pensach za kWh).
I to przy obowiązującym rządowym ograniczeniu cen energii dla biznesu, który ma zostać zniesiony i zastąpiony mniej hojną zniżką od marca 2023 r.
Flash może obniżyć rachunki, ale nowsze dyski twarde są prawdopodobnie lepszym wyborem
Jednym z obszarów, w którym działy IT mogą potencjalnie zaoszczędzić, jest modernizacja sprzętu na bardziej wydajne produkty. W szczególności dostawcy wskazują na HDD i jego słabą efektywność energetyczną w porównaniu z SSD.
I prawdą jest, że obracający się dysk – wraz z jego ruchomymi częściami – często pobiera więcej energii niż lampa błyskowa we wszystkich stanach działania. Dyski twarde pobierają kilka watów podczas odczytu i zapisu, a niewiele mniej w stanie bezczynności. Roboczy pobór mocy lampy błyskowej jest często podobny, ale tylko kilka watów w trybie bezczynności.
Ale jeśli spojrzymy na hipotetyczną konfigurację dysków o wartości połowy PB, obraz nie jest prosty: „flash dobry: HDD zły”. To naprawdę zależy od wdrożonych dysków.
Jako punkt wyjścia weźmy Najczęściej używany dysk twardy Backblaze w 2019 rokudysk twardy Seagate Exos nearline (wtedy około 400 GBP za sztukę) z losowym zużyciem energii do odczytu/zapisu od 6 W do 10 W i bezczynności 5 W.
Jeśli potrzebujesz 500 TB pojemności użytkowej z tymi dyskami, potrzebujesz 42 dysków dla pojemności pierwotnej plus narzut na konfigurację RAID. Z RAIDem 5, co dałoby łącznie około 588 TB, a więc 49 dysków, które w stanie bezczynności zużyłyby 2,15 kW przez rok. Przy dzisiejszych brytyjskich cenach energii elektrycznej dla firm kosztowałoby to 450 funtów.
Wyklucza to oczywiście koszty kontrolera pamięci masowej i obudowy, a rzeczywiste obciążenie odczytu/zapisu zwiększyłoby pobieraną moc, ale ze względu na linię bazową będziemy trzymać się biegu jałowego.
Współczesny stan stały
Porównaj to z bardziej współczesnym półprzewodnikiem o pojemności 588 TB. Tutaj, z dyskami SSD Seagate Nytro o pojemności 3,84 TB (153 z nich, po około 725 GBP każdy) i poborem mocy w stanie bezczynności wynoszącym 2 W, rachunek za rok wyniósłby 562 GBP.
Ale jeśli zwiększysz pojemność dysku SSD, zaczną pojawiać się oszczędności. Przy 38 dyskach SSD WD Ultrastar 15,36 TB (każdy prawie 5000 GBP) rachunek za energię elektryczną wyniósłby 419 GBP (przy poborze mocy w stanie bezczynności wynoszącym 6 W, ale monstrualnym maksymalnym zużyciu wynoszącym 18 W).
Nie jest to duża oszczędność energii, ale zapewnia nieco gęstsze przechowywanie.
W rzeczywistości nowsze dyski twarde o większej pojemności zapewniają większe oszczędności energii i kosztują znacznie mniej za dysk. Tak więc, zwiększając pojemność jeszcze bardziej i przy doskonałych wartościach efektywności energetycznej podanych przez producenta, 27 jednostek dysków twardych WD Gold o pojemności 22 TB pracujących z mocą 5,7 W w stanie bezczynności (i przypadkowym odczytem/zapisem około 7 W) zużyłoby 283 GBP energii elektrycznej na rok (i kosztuje 600 funtów za sztukę).
Biorąc to wszystko pod uwagę, jeśli ostatnio wdrożyłeś sprzęt pamięci masowej kilka lat temu, przejście na współczesne macierze lub infrastrukturę hiperkonwergentną niewątpliwie obniży rachunki za energię i zmniejszy wymagania dotyczące przestrzeni fizycznej.
Chmura opłacalna w ograniczonych przypadkach użycia
Argument, że przenoszenie danych do chmury, aby duzi dostawcy pokryli koszty energii, korzystając jednocześnie z ekonomii skali, jest przekonujący – ale chmura niekoniecznie jest mniej kosztowna niż lokalna pamięć masowa i IT. W przypadku GB za GB jest wręcz przeciwnie.
Widzieliśmy, że 500 TB pojemności lokalnej pamięci masowej (plus narzuty RAID) będzie kosztować kilkaset funtów rocznie kosztów energii elektrycznej.
Ile kosztuje umieszczenie 500 TB w chmurze? Jeśli umieścisz pół PB danych w AWS S3standardowy poziom, rachunek wyniósłby około 114 000 funtów rocznie. Drogie.
Załóżmy więc, że 95% danych może przejść do rzadkiego poziomu dostępu, a koszt spada do sporej części ponad połowę tego, do 67 000 GBP. Lub, jeśli umieścisz te 95% w warstwie natychmiastowego dostępu do archiwum, rachunek spadnie do 29 000 GBP.
To o wiele więcej niż 23 dyski twarde o pojemności 22 TB kosztowałyby Cię w ciągu roku: powiedzmy 283 GBP energii elektrycznej plus 5400 GBP jako roczna część trzyletnich nakładów na same dyski.
Oczywiście żadne z tych kosztów nie obejmuje kosztów budowy lub personelu, które poniósłbyś na miejscu, ani wspomnianych wyżej kosztów macierzy pamięci masowej i kontrolerów. Ale wtedy koszty chmury nie obejmują opłat za monitorowanie i automatyzację AWS ani opłat za PUT, GET itp. Przyjrzeliśmy się tylko obiektowej pamięci masowej S3. Blok i plik w chmurze kosztują dużo więcej.
W związku z tym, o ile nie mówimy o bardzo ograniczonych – na przykład kilku TB – obciążeniach produkcyjnych i o stosunkowo krótkim czasie trwania lub o dużych wolumenach danych wtórnych przy bardzo niskich „zimnych” szybkościach przechowywania, chmura nie wygląda na bezpośredni konkurent dla on-premise.
Opcje modelu as-a-service i konsumpcji
Zakupy magazynowe zostały zakłócone w ostatnich latach przez wprowadzenie modeli zamówień w modelu as-a-service i konsumpcji.
W tym przypadku dostawcy pamięci masowej oferują swój sprzęt w różnych opcjach, począwszy od bezpośredniego zakupu z aktualizacjami technologii na zasadzie subskrypcji, aż po usługi jako sprzęt, w przypadku których sprzęt jest własnością dostawcy, a aktualizacje są dostarczane zgodnie z wymaganiami, a być może przewidywane przez monitorowanie i telemetrię oparte na sztucznej inteligencji/uczeniu maszynowym.
Zwłaszcza w przypadku usług jako usługi, oferty te mogą pomóc w oszczędzaniu energii, zapewniając możliwość elastycznego zwiększania i zmniejszania pojemności i wydajności zgodnie z wymaganiami, w oparciu o umowy SLA.
Tam, gdzie pomaga to w efektywności energetycznej, jest możliwość dopasowania infrastruktury do potrzeb lub skorzystania z ulepszeń modułowego sprzętu pamięci masowej.
Kiedyś, gdy potrzebowałeś większej pojemności lub mocy obliczeniowej kontrolera, nie było innego wyjścia, jak wymienić całą macierz. Teraz niektórzy dostawcy mogą bez zakłóceń wymieniać poszczególne komponenty.