SGI12 - The Green Cloud - Wanneer is een cloud groen? - Freek Bomhof (TNO)

Vraagstelling: “wanneer en hoe” In opdracht van AgentschapNL heeft TNO het volgende onderzocht: 1.   Wanneer is een cloud oplossing groen?

! Wat is een groene cloud? ! Welke factoren zijn hierbij van belang?

2.   Hoe kan een cloud groen worden gemaakt? ! Welke veranderingen zijn er binnen organisaties nodig? ! Welke service- en businessmodellen dragen bij? !  Hoe kan inrichting en operationalisering ICT worden ingericht?

Een inventariserend onderzoek: “Zoek uit wat er voor deze vragen bekend is”

1 18 januari 2012 Freek Bomhof Green Clouds

NB werkplekken en bedrijfsnetwerken vallen hier buiten

NB hier dus nadruk op de afnemers

Achtergrond: cloud, groene ICT Cloud Computing… ! wordt beschouwd als een methode om efficiënter en effectiever

met ICT-middelen om te gaan

Onder de noemer “Groene ICT”… !  is momenteel veel aandacht voor de energie-efficiëntie van met

name individuele datacenters

2

Cloud: ICT-bronnen ter beschikking stellen als het ware een taxi pool

Groen: Minimale carbon footprint per business-eenheid (“passagier”)

18 januari 2012 Freek Bomhof Green Clouds

Een cloud is groen wanneer… 1.  Het energieverbruik minimaal is, dwz. er zo efficiënt én effectief

mogelijk gebruik wordt gemaakt van energie

2.  De uitstoot van het energieverbruik minimaal is, dwz. de gebruikte energie met zo min mogelijk CO2-uitstoot wordt opgewekt

3

Efficiëntie: zo veel mogelijk passagiers in de rijdende taxi’s vervoeren

Effectiviteit: zo min mogelijk energie steken in zaken die niet gebruikt worden om passagiers te vervoeren

Uitstoot: taxi’s zo schoon mogelijk laten rijden; van elke brandstof is bekend hoe schoon deze is


Energieverbruik: wat nodig is om de taxi’s te laten rijden én om te stallen, onderhouden enz.

Andere overwegingen


Gebruik: Worden efficiënte routes gereden of juist veel omwegen?

Productie: Energie nodig om de taxi te produceren, af te leveren en af te voeren

Nut: Zijn alle ritjes wel echt nodig? Kan de afspraak niet telefonisch? Of met het OV of op de fiets?

Telt mee, maar heeft voor servers minder impact. Voor werkplek-apparatuur meer.

“Groene software”; kan een fikse impact hebben, maar zal in de SURF-community al wel op orde zijn (~rekentijd)

Stelt de vraag naar de “hefboom” van ICT

Energieverbruik cloud zit in…

! Industriemaat effectiviteit: PUE ! Nuttig energieverbruik: ICT-middelen ! Niet-nuttig energieverbruik: huisvesting, koeling, beheer,

netwerk tussen aanbieder en afnemer, transport energie

! Industriemaat efficiëntie: Server compute Efficiency (ScE) Datacenter compute Eff. (DCcE) Energy Consumption Ratio (ECR)


5

ScE, DCcE

Overig energieverbruik (huisvesting, koeling,

beheer…)

Energieverbruik ICT-middelen

...

...

Netwerk

PUE(x)

Energieverbruikketen

Cloud-specifiek: het netwerk Tussen een aanbieder en afnemer van clouddiensten ligt een netwerk !  Hierdoor wordt het bepalen van het energieverbruik een

ketenprobleem, waarbij het verbruik van het tussenliggende netwerk in principe tot het overig verbruik behoort

!  Studies van de IEEE laten zien dat naarmate ICT-middelen verschuiven naar de cloud de energie die nodig is voor transport kan stijgen naar 25% van het geheel

!  Het verschuiven van ICT-middelen naar de cloud maakt het mogelijk om deze middelen ook op plaatsen neer te zetten waar de energie “duurzamer” te verkrijgen is (lagere uitstoot)


Netwerk verbruikt ook energie


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%0 1 3 4 5 6 7 9

10

11

12

13

15

16

17

18

19

21

22

23

Ene

rgie

verb

ruik

(M

J)

Data per taak (TB)

Verhoudingen energieverbruik

Percentage energieservers

Percentage energienetwerk

Percentage energiestorage

Cloud kan groen(er) door… ! Organisatie-maatregelen: !  Beoordeel aanbieders met behulp van raamwerken als de CO2-

prestatieladder !  Implementeer een groenheids-performance-managementsysteem

voor intern én extern gebruik

!  Service- en businessmodellen: !  Consolideer ICT-middelen en implementeer

capaciteitsmanagement !  Stimuleer efficiënt gebruik: niet-interactieve diensten (die weinig

netwerkverkeer veroorzaken) en marktmechanismen als “spot instances” (betalen naar uitnutting)

!  Neem groenheid mee in de interne prijsstelling van dienstverlening (TCO) om hiermee de vraag naar “groen” te stimuleren (b.v. doorberekenen energieverbruik)


Cloud kan groen(er) door… ! Inrichtings- en operationaliseringsmaatregelen: !  Beoordeel datacenters aanbieder met raamwerken als OpenDCME,

EU Code of Conduct voor Datacenters, Energy Star, BREEM, LEED !  Beoordeel energiekeuze aanbieder door middel van de

energiekaart

!  Cloud-specifieke maatregelen: !  Weeg verschillende energieverbruiksscenario’s (met variaties in

locatie en afstand tussen aanbieder en afnemer) af; neem ICT-middelen en overig verbruik mee


De energiekaart


Bedrijf Kolen Gas Kern Overig Wind Zon Water Bio CO2 / kWh

Rad.Afv / kWh

Anode 38.6% 43.9% - 5.7% 4.7% - - 7.1% 382.2g - Atoomstro - - 100% - - - - - - 3000µg Centrica 15.8% 72.3% 3.4% 1.7% - - - 6.8% 416.0g 300µg Delta 21.2% 50.2% 15.9% 2.7% 5.0% - - 5.0% 381.5g 480µg DGB Energie 27.7% 60.0% 7.5% 2.0% 2.2% - - 0.6% 462.9g 214µg Dong 13.9% 40.6% 1.2% 2.3% 1.8% - 39.1% 1.0% 294.0g 40µg E.ON AG 28.0% 35.0% 26.0% - 3.0% - 6.0% 1.0% 420.0g 700µg E.ON Benelux 19.5% 57.2% 4.3% 3.3% 1.1% - 13.7% 0.9% 376.9g 130µg Electrabel 14.1% 65.0% 2.0% 3.5% 0.7% - 13.6% 1.1% 388.0g 61µg Eneco 9.2% 61.4% 2.0% 1.7% 4.6% - 14.3% 0.9% 302.0g 100µg Energie direct 22.4% 57.8% 5.9% 3.1% 5.0% - 4.1% 1.7% 402.5g 176µg Essent 15.2% 39.2% 4.0% 2.1% 7.0% 0.004% 22.7% 9.8% 273.2g 119µg GDF Suez 12.0% 45.6% 16.2% 3.0% 1.0% - 20.0% 2.2% 312.0g 487µg Greenchoice - - - - 24.0% 0.300% 39.9% 35.8% - -

Checklist afnemer q  Bedrijfsstrategie afnemer: bv CO2-prestatieladder q  Groene inkoop: beoordeel aanbieders cloud-diensten q  Is de hele keten in kaart gebracht? (aanbieder, afnemer, netwerk) q  Keus voor aanbieder afhankelijk van afstand (netwerk!) en

gebruiksprofiel q  Is de effiencymaat vastgesteld? (energie per FLOP, per MB, per

gebruiker, per transactie) q  Wordt de efficiencymaat gemeten en gerapporteerd? q  Verreken intern op basis van energiegebruik/ efficiencymaat


Checklist aanbieder q  Stel relevante efficiëntiematen vast (energie per FLOP, per MB, per

gebruiker, per transactie) q  Meten en rapporteren (transparantie) q  Efficiënte inzet apparatuur:

q  virtualisatie q  efficiënte scheduling en provisioning q  zuinige hardware q  zuinige ondersteunende middelen (datacenter)

q  Inkoop duurzame energie (als laatste)


Lessons learned !  Nadruk op data centers: !  Best practices, locaties !  Efficiëntiematen, normen

!  Onderlinge vergelijkbaarheid situaties moeilijk: !  Wat is de “unit of service” waar je je op baseert? !  Welke rol spelen (dynamische) gebruiksscenario’s?

!  Beeld is nog niet volledig: !  Aandacht voor netwerk is nog laag !  Aandacht voor rol software is nog laag !  IT architectuur !  Wat er is, is bij elkaar gezet


Feedback !  Rapport is nog niet definitief !  Sturen we graag na !  Laat uw gegevens bij ons achter


!  Vragen en opmerkingen:

Bram Spitzer [email protected] 06 1235 7378 Freek Bomhof [email protected] 06 5354 8043

!  Hoe gaat u met Green Clouds aan de slag? !  Staat u voor keuzes die we hier nog niet hebben behandeld?

SGI12 - The Green Cloud - Wanneer is een cloud groen? - Freek Bomhof (TNO)

Education

Transcript of SGI12 - The Green Cloud - Wanneer is een cloud groen? - Freek Bomhof (TNO)