Ekologia staje się codziennością, foliowe torebki wycofywane są z użycia i zamieniane na materiałowe, a plastikowe butelki wymieniane są na szklane. Z użytku wycofane zostały żarówki 100W, a we wrześniu tego roku pożegnamy się z żarówkami 75W. Z dnia na dzień chcemy być coraz bardziej eko. Czy to moda, czy może sposób na naszą przyszłość przekonamy się zapewne za kilka, a może nawet kilkadziesiąt lat. Jednak te wszystkie zabiegi to nie tylko czysta ekologia, ale również czysta oszczędność. Dlatego również IT, które od zawsze wykazuje bardzo duże zapotrzebowanie na energię, uległo nowym tendencjom. Początkowo dość nieśmiało, może tylko ze względów wizerunkowych, ale obecnie również w tym obszarze widoczne są ogromne oszczędności, które stały się siłą napędową do realizowania koncepcji zielonego IT.

Sposoby na Green IT

Za początek Green IT można przyjąć 1992 rok, kiedy to amerykańska Agencja Ochrony Środowiska zapoczątkowała kampanię Energy Star. Było to dobrowolne oznaczanie elektroniki (głównie monitorów i klimatyzatorów) oszczędzającej energię charakterystyczną gwiazdką.

Ten program przyczynił się do rozpowszechnienia funkcji sleep mode – trybu uśpienia, czyli stanu urządzenia, w którym pobierana jest niewielka ilość energii.

Obecnie koncepcja zielonego IT obejmuje cały wachlarz technologicznych rozwiązań, które wpływają na ograniczenie i eliminację szkód dla środowiska oraz wydajne zarządzanie energią. W tym celu stosuje się m.in. zmiany architektury centrów danych, wirtualizację serwerów, wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii czy optymalizację łączy sieciowych. Usprawnienia te nie zawsze wiążą się z dużymi kosztami, a mogą przynieść znaczące korzyści finansowe dla organizacji. Przykładowo: zmiana struktury serwerowni oraz systemu chłodzenia na rzędowy przynosi oszczędności na poziomie 1/3 całkowitego poboru energii.

Firmy zajmujące się produkcją sprzętu IT wprowadzają w swoich urządzeniach szereg innowacyjnych technologii mających na celu zwiększenie wydajności przy równoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na energię. Do grupy urządzeń, na której skupiona jest największa uwaga należą: procesory, płyty główne, dyski twarde (wewnętrzne i zewnętrzne), monitory, zasilacze, UPS.

Nowoczesna inżynieria Green IT

W dużych systemach IT, składających się z ogromnej ilości różnego rodzaju elementów, wykorzystuje się znacznie szerszą infrastrukturę urządzeń elektrycznych:

  • infrastruktura sieciowa (przełączniki, routery, zapory ogniowe, równoważniki obciążenia (SLB) ),
  • serwery (wirtualne maszyny, serwery terminali, klastry, serwery baz danych),
  • pamięci oraz urządzenia wykonujące kopie zapasowe (macierze RAID, urządzenia SAN itd.),
  • systemy zasilające UPS,systemy telefoniczne.

Większość z tych urządzeń wyposażona jest w indywidualne systemy oszczędności energii. Niemniej jednak, aby zwiększyć efekt, niezbędne jest zarządzanie zużyciem energii na poziomie całego systemu. Wymaga to inteligentnego systemu nadzorującego, który na podstawie komunikacji pomiędzy sprzętem, oprogramowaniem oraz siecią podejmie istotne decyzje co do zasilania podległych modułów. Efektywność takiego rozwiązania może zostać zwiększona dzięki wirtualizacji serwerów, której ideą jest niezależność serwera od konkretnej maszyny. Dzięki temu system nadzorujący może zarządzać sposobem rozmieszczenia serwerów na konkretnych maszynach, a w przypadku sprzyjających warunków dodatkowo odłączyć nadmiar maszyn fizycznych.

Istotny wpływ na wydajność oraz oszczędność zasobów fizycznych dla dużych systemów może mieć także samo oprogramowanie i jego idea działania. Optymalizacja algorytmów wpływa na optymalne wykorzystanie czasu procesora, a tym samym na zużywaną przez niego energię. Ciekawym rozwiązaniem szczególnie dla systemów backoffice’owych jest wykorzystanie technologii cienkiego klienta. Oznacza to przerzucenie mocy obliczeniowej jednostki wykonawczej z urządzenia klienta na serwer. Tym samym terminal roboczy może być wyposażony jedynie w podstawowe, oszczędne układy niezbędne do pracy – minimalizując tym samym koszty utrzymania (wydatki na dodatkowy sprzęt, mniejsze zużycie prądu). Zastosowanie tego typu terminala oznacza oszczędność nawet 7/8 energii w stosunku do wykorzystania zwykłej stacji roboczej. Zwykle też stosuje się zaawansowany interfejs ACPI, służący wyłączaniu lub hibernowaniu komponentów, które aktualnie nie są wykorzystywane.

Duże znaczenie ma również wykształcenie w pracownikach pewnej świadomości ekologicznej i walka ze złymi nawykami. Pracownicy IT korzystający na co dzień z wielu „ciężkich” aplikacji, mają tendencję do zostawiania włączonych komputerów na noc. Według wyniku badań zamieszczonego w raporcie „PC Energy Report 2009″ w samych Stanach Zjednoczonych powoduje to stratę 2,8 mld $ i emisję CO2 na poziomie 20 mln ton rocznie .

Zielony Onet.pl

Koncepcja zielonego IT w Onet.pl to przede wszystkim nowoczesne Data Center, o którym pisaliśmy już na blogu m.in. w kontekście testów zużycia energii elektrycznej. Nasze działania zmierzają w kierunku szeroko pojętej optymalizacji polegającej na maksymalnym wykorzystaniu zasobów sprzętowych oraz precyzyjnym dobieraniu sprzętu do rozwiązań. Tak więc podstawowym elementem tej strategii jest infrastruktura sprzętowa. Aby zapewnić komplementarne rozwiązanie musimy skupić się jednocześnie nad serwerami jak i systemami dyskowymi. Onet.pl od dłuższego czasu podąża za światowymi standardami. Dążenie do światowych trendów w naszym przypadku nie polega jednak na poświęcaniu sił oraz zasobów na własne badania rozwiązań sprzętowych. Na rynku istnieje wielu producentów zorientowanych na tego typu działania.

Z naszej strony skupiamy się bardziej na dogłębnym badaniu rynku i wyborze producentów oferujących urządzenia najbardziej efektywne dla naszej organizacji. Wszystkie serwery jak i pamięci masowe są bardzo starannie dobierania do naszych potrzeb. Stare maszyny o wysokim stopniu zużycia energii, zastępowane są nowszymi, bardziej efektywnymi energetycznie urządzeniami. Bazując na naszych obserwacjach wynika, że optymalny okres życia maszyny jest na poziomie 5 lat. Zwracamy też dużą uwagę na efektywne zasilacze. To wszystko powoduje, że straty energii po stronie maszyny maleją. Ale ograniczenie zużycia energii to nie tylko hardware: coraz częściej stosujemy konsolidację zasobów programowych – „ściskanie istniejących aplikacji”, co w konsekwencji również prowadzi do redukcji i konsolidacji zasobów sprzętowych. Dysponujemy już dużą ilością oprogramowania, potrafiącego skalować się w pionie, poprzez większą ilość instancji (klonów), wykorzystując lepiej RAM i CPU. W tym obszarze jednak jest ciągle miejsce na usprawnienia. Posiadamy także technologie, dzięki którym potrafimy rozdzielać ruch w poziomie, pomiędzy wieloma maszynami – w wielu przypadkach jest to rozwiązanie problemów wydajności.

Wychodzimy z założenia, że nie ma uniwersalnych elementów w architekturze – ani sprzętu, ani oprogramowania. Są za to elementy, które mogą pasować do ściśle określonych potrzeb, wystarczy ich poszukać i na tym skupiamy całą naszą uwagę.

Aplikacja sama w sobie byłaby mało wartościowa, gdyby nie spajała efektów kilku ważnych aspektów analizowanych w ramach projektu. Przykładowe tematy to:

  • Platforma programowa (dobór wydajnych i funkcjonalnych rozwiązań aplikacyjnych w zależności od potrzeb)
  • Wirtualizacja (konsolidacja zasobów, zarządzanie zasobami, bezpieczeństwo aplikacji)
  • Platforma sprzętowa (optymalizacja zasobów, łatwość zarządzania i monitoringu)
  • Chłodzenie Data Center (dobór urządzeń chłodzących i wspomagających, konfiguracja, optymalizacja rozkładu sprzętu w serwerowni).

Notka ta jest wstępem do cyklu Green IT w Onet.pl, który przedstawi szczegółowe informacje o projekcie, na który Onet.pl uzyskał fundusze pochodzące z Unii Europejskiej w ramach działania 1.4 oraz 4.1 osi priorytetowej 4 „Inwestycje w innowacyjne przedsięwzięcie”.Celem tego projektu jest stworzenie innowacyjnej aplikacji IT, która poprzez monitoring procesów oraz energooszczędny system zarządzania serwerami umożliwi optymalne wykorzystanie zasobów.

Paulina Jarosz
project manager
Krzysztof Koszyka
starszy programista