L’augmentation continue des données a obligé à replanter certaines des priorités des infrastructures de TI. Au cours des années, lorsque nous avons acquis un emploi d’entreprise, la conversation est concentrée en termes de capacité, de rendu, de disponibilité et de coût. Tous ces facteurs sont essentiels, mais il y a un autre qui a un poids chaque jour plus important : l’énergie.
Il n’y a qu’une question de durabilité. L’énergie consommée par les systèmes et les nécessités pour les réfrigérateurs se répercutent directement sur les coûts opérationnels des centres de données. Grâce à ce que les organisations conservent chaque jour des volumes d’informations majeurs – des copies de sécurité et des archives jusqu’à la vidéosurveillance, des lacs de données ou des dépôts associés aux applications de l’IA -, toute grande efficacité peut acquérir une dimension considérable en multipliant les décennies ou les siècles systèmes.
La question, cependant, ne devrait pas être la seule chose dont nous avons besoin, mais qui conserve de grandes quantités de données disponibles en utilisant uniquement l’énergie nécessaire à chaque instant.
El macenamiento no trabaja siempre a pleno rendimiento
Cet aspect est particulièrement pertinent dans le domaine de l’exploitation orienté vers la capacité. Beaucoup d’applications nécessitent de conserver d’énormes quantités d’informations en ligne, mais cela ne signifie pas que ces données soient lues ou écrites continuellement.
Un référentiel de copies de sécurité peut expérimenter des périodes d’activité intense accompagnées de nombreuses heures d’utilisation réduite. Des choses similaires se produisent avec des archives, déterminées par des centres de vidéosurveillance ou de grands référentiels de données. Le système doit être disponible lorsque cela est nécessaire, même pendant une partie considérable du temps permanent en attendant la prochaine opération.
Il existe une opportunité d’efficacité. Le disque dur propose également une combinaison très compétitive de capacité et de coût pour stocker des données à une échelle de pétaoctets. La prochaine étape consiste à faire en sorte que les infrastructures adaptent mieux leur consommation énergétique au niveau réel d’activité.
Une forme de gestion consiste à gérer de manière intelligente les états de fonctionnement des unités. En lieu et place de l’entretien permanent de toutes les discothèques dans le même état énergétique, le système peut réduire la consommation de ceux qui sont inactifs et revenir à votre fonction normale lorsque cela est nécessaire. La difficulté est donc de faire en sorte qu’une infrastructure commerciale ne puisse pas sacrifier : rendu, disponibilité et fiabilité.
De la théorie à la pratique
Pour analyser cette question, le laboratoire d’innovation HDD de Toshiba à Düsseldorf a évalué GreenBoost™ 2.0, la technologie d’optimisation énergétique développée par PROMISE Technology pour sa plate-forme JBOD VTrak J5960.
L’entreprise d’essais a utilisé un J5960 avec ses 60 baies occupées par un disque dur d’entreprise Toshiba MG11 SATA de 24 To, offrant une capacité brute de 1,44 Po. L’objectif était d’acheter jusqu’à ce qu’une politique intelligente de la terreur énergétique puisse réduire la consommation pendant les périodes d’inactivité et qu’elle se produise lorsque l’économie d’énergie implique un travail à faible charge.
La politique utilise la gestion des unités de forme indépendante et permet d’effectuer toutes les tâches qui remplissent les conditions d’inactivité dans un état de consommation mineure. Les médicaments sont réalisés sur la subsistance de stockage complète, intégrant des sources d’alimentation du JBOD, des modules d’entrée/sortie, des fonds de panier, des expanseurs et les 60 unités. Les charges de travail sont générées par un testeur d’E/S flexible (fio), accediendo en parallèle à toutes les discothèques.
Une réduction de 47 % de la consommation pendant l’inactivité
Les résultats reflètent le potentiel de cette étude. Avec GreenBoost™ 2.0 désactivé, le système complet consomme 537 W en inactivité. En activant la technologie, la consommation descend jusqu’à 283W : 254W moins, ce qui équivaut à une réduction d’environ 47%, tandis que l’économie d’énergie est disponible en permanence.
Il est très important de réduire la consommation lorsque les discothèques ne travaillent pas, et c’est ce qui réussit lorsque vous réduisez votre activité. Sous une charge de travail mixte, la consommation de carburant est d’environ 578 W tant que GreenBoost™ est activé comme désactivé. Les essais montrent également une pénalité de rendu : ils atteignent 6,856 Mio/s en lecture consécutive, 5,882 Mio/s en écriture consécutive et 1,235 Mio/s en essai aléatoire de lecture/écriture.
Cela pose une question clé pour les futures infrastructures d’exploitation. L’efficacité énergétique ne doit pas être plantée nécessairement comme un échange permanent entre consommer moins et rendre moins. Il est possible d’agir pendant la période et la partie des ressources n’a pas besoin de fonctionner à pleine puissance et de récupérer tout le rendu lorsqu’il répond à une demande existante.
De unos vatios à une decisión de infraestructura
Une réduction de 254 W peut être modeste en termes de forme, mais en termes d’exploitation commerciale, il faut penser à l’escalade et au temps. Si un système est inactif en permanence pendant une heure par jour, l’horreur calculée à partir des médicaments sera de 742 kWh par an. Avec 12 heures ascendantes à 1,113 kWh et avec 16 heures à 1,484 kWh. Dans des conditions théoriques d’inactivité pendant 24 heures, une consommation annuelle de 2,225 kWh par JBOD est atteinte.
Naturellement, un centre de données ne maintient pas une charge uniforme et l’horreur efficace dépendra du profil d’utilisation de chaque infrastructure. C’est précisément pour cela qu’il convient d’analyser la consommation du point de vue des charges de travail et sans limiter la comparaison des valeurs nominales.
Lorsque ces horreurs sont effectuées lors d’installations avec plusieurs JBOD, l’effet accumulé sera significatif. Il existe également un deuxième impact : réduire l’énergie transformée en chaleur peut aider à contenir les besoins de réfrigération.
Lors des essais, avec une température ambiante de 25 °C, le disque dur se maintient entre 32 °C et 42 °C. La différence de seulement 10 °C entre les 60 unités indique un flux d’air équilibré dans le châssis, alors que la température maximale permanente est de 45 °C.
La durabilité est également une question de logiciel
Il y a une autre conclusion pertinente. Aucune grande efficacité énergétique n’exige de remplacer immédiatement le matériel par une nouvelle génération d’équipements. L’innovation en matière de logiciels et de micrologiciels peut contribuer à ce que les ressources physiques soient utilisées de manière plus intelligente.
Dans ce cas, GreenBoost agit sur le comportement énergétique du stockage pendant votre activité. Le matériel doit fournir la capacité et le rendement pour ceux qui ont été conçus, mais le système évite de maintenir la même consommation lorsque ces ressources ne sont pas nécessaires.
La pérennité de l’exploitation ne dépend pas d’une technologie unique, mais de la somme de nombreuses décisions : capacité de l’unité, nombre d’appareils, efficacité des sources d’alimentation, de réfrigération, architecture du système et gestion dynamique de la consommation.
Le disque dur de haute capacité a un papier pertinent dans cette équation car il permet de concentrer de grandes quantités d’informations sur un nombre contenu d’appareils. Si, en outre, l’infrastructure adaptant l’état énergétique de ces unités à votre utilisation réelle, apparaît une deuxième voie d’optimisation.
Méditer avant l’optimisation
Pour les responsables de l’infrastructure, la principale préoccupation est de savoir qu’ils ne savent pas seulement consommer un système à faible charge maximale, qui se comporte tout au long de leur cycle quotidien. Combien d’heures sont-elles réellement actives en permanence ? Quel pourcentage des unités travaillent à chaque instant ? Etes-vous prêt à passer l’almacenamiento en espérant ? Pouvons-nous approuver ces intervalles sans compromettre les niveaux de service ? Répondre à ces questions permet de convertir l’efficacité énergétique de concept générique en une variable technique médicale.
La pérennité de l’exploitation ne dépend pas d’une technologie unique, mais de la somme de nombreuses décisions
Les essais réalisés avec le VTrak J5960 et 60 HDD Toshiba MG11 de 24 To offrent un exemple concret : dans la configuration évaluée, la consommation en inactivité peut réduire jusqu’à 47 %, alors que, à l’apparition d’une charge de travail active, le système a récupéré tout son rend les différences de consommation avant la configuration sans optimisation.
Afin que les volumes de données soient créés, nous devons également augmenter la capacité de stockage, mais cela n’implique pas que nous acceptions un accroissement équivalent de la consommation énergétique et des émissions de carbone.
Le résultat consiste à utiliser au mieux les ressources disponibles. La collaboration avec PROMISE et les essais réalisés dans notre laboratoire montrent qu’il existe des opportunités significatives pour réduire la consommation pendant les périodes d’inactivité sans compromettre le rendu, la fiabilité ni la disponibilité.
Igor Misko, ingénieur senior en marketing de produits de la division des produits d’exploitation de Toshiba Electronics Europe GmbH
