Wie „grün“ ist Tape?

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Der Einsatz von Bandspeichern kann die Nachhaltigkeit des Rechenzentrums verbessern

Von Ines Wolf, Manger Pre-Sales Central Europe bei Quantum

Die aktuellen Zeiten des Klimawandels verbunden mit zahlreichen Umweltproblemen stellen Unternehmen jeder Art vor die Herausforderung umweltfreundlicher zu werden. Altmodisch nannte man dies Umweltschutz, heute spricht man von „Nachhaltigkeit“ oder „ESG“, kurz für Environmental Social and Governance. Gemeint ist im Prinzip dasselbe. Auch die IT muss sich der Frage stellen, wie nachhaltig sie ist. Kann sie etwaige negative Einflüsse auf die Umwelt verringern? Ein Faktor, an dem der Einfluss der IT messbar gemacht werden kann, ist die seit Beginn der digitalen Revolution in den 1980er Jahren exponentiell steigende Datenmenge – und natürlich deren Speicherung. Um dies mit einer Zahl zu verdeutlichen, wir steuern derzeit auf eine globale Datenmenge von 175 Zettabyte im Jahr 2025 zu. Es ist schwer zu beschreiben, was 175 Zettabyte tatsächlich darstellen. Mathematisch ausgedrückt sind ein Zettabyte jedenfalls 1,000,000,000,000,000,000,000 (1021) Bytes.

Unternehmen stehen inzwischen auch vor der Herausforderung, ihre Rechenzentren nicht nur kostengünstiger sondern auch nachhaltiger zu gestalten, ohne dabei Abstriche in Leistung und Verfügbarkeit ihrer Dienste zu machen. Um diesen Spagat zu schaffen, wenden sich viele Unternehmen Tape-basierten Speichersystemen zu. Die Vorteile der Bandspeicherung sind allgemein bekannt, doch unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit stellt sich auch die Frage: Wie „grün“ ist Tape-Speicher?

Viele aller gespeicherten Daten werden nie wieder genutzt
Bei der Datenspeicherung ist zu berücksichtigen, dass 90 Prozent der heute vorhandenen Daten erst in den letzten 10 Jahren entstanden sind. Diese exponentiell steigende Datenmenge wird in zunehmendem Maße zur Einhaltung von Vorschriften oder aus geschäftlichen Gründen aufbewahrt. Tatsächlich wird auf einen Großteil dieser Daten jahrelang nicht zugegriffen, wenn überhaupt. Speicherlösungen auf Festplattenbasis sind jedoch auf die ständige Verfügbarkeit von Daten ausgerichtet, was in Bezug auf den zuvor genannten Sachverhalt nicht passend erscheint. Unternehmen, die bei der Datenspeicherung nachhaltiger arbeiten wollen, sollten diese traditionelle Strategie deshalb überdenken. Die Anforderung besteht darin, die bestehende Speicherarchitektur dahingehend zu optimieren, dass sie eine effektivere Verwaltung einer größeren Datenvielfalt und verschiedenartiger Workloads über längere Lebenszyklen ermöglicht. So kann die Nachhaltigkeit für Datenspeicherung verbessert werden.

Tape-Speicher verbraucht weniger Strom
Das Hauptargument für Tape war in der Vergangenheit die niedrigeren Anschaffungskosten. Pro Gigabyte Tape-Hardware liegen die Kosten etwa halb so hoch wie für plattenbasierte Speicher. Die niedrigeren Anschaffungskosten sind ein offensichtlicher Vorteil von Bandspeichern. Darüber hinaus verbrauchen Bandspeicher aber auch viel weniger Strom im Betrieb und erzeugen nur einen Bruchteil der Wärme, den ein plattenbasierte Speicher abgibt. Bei der überwältigenden Mehrheit der heute verkauften Plattenspeicher drehen sich alle Festplatten ständig, auch wenn keine Daten gelesen oder geschrieben werden.

Tape-Libraries hingegen verbrauchen wenig bis gar keine Energie, wenn keine Daten gelesen oder geschrieben werden, und nur sehr wenig Energie, wenn dies der Fall ist, da fast keine zu kühlende Wärmeableitung erfolgt. Die potenziellen Einsparungen beim Stromverbrauch für den Betrieb und die Kühlung durch die Verwendung von Bandspeichern sind erheblich. Und je nachdem, wie der Strom erzeugt wird, kann sich die Menge des verbrauchten Stroms direkt auf die CO2-Emissionen eines Unternehmens auswirken. Wird der Strom zum Teil aus fossilen Ressourcen erzeugt, was in den meisten Regionen der Welt der Fall ist, hat die Senkung des Stromverbrauchs direkte Auswirkungen auf die CO2-Emissionen des Unternehmens.

Potenzial für bis zu 85 Prozent weniger CO2-Emissionen
Da Unternehmen ihren CO2-Ausstoß verringern wollen, ist das Rechenzentrum als großer Stromverbraucher ins Fadenkreuz vieler Kritiker geraten. Neben der Rechenleistung gehört die Datenspeicherung zu den Bereichen mit dem höchsten Stromverbrauch im Rechenzentrum. Und je nachdem, welcher prozentuale Anteil des verbrauchten Stroms auf fossilen Brennstoffen basiert, lässt sich berechnen, wie viel CO2 die Datenspeicherung erzeugt. In einer modellierten Produktionsumgebung ermittelte das Analystenunternehmen ESG (Enterprise Storage Group) die mögliche Verringerung der CO2-Emissionen durch die Migration wenig aktiver Daten von Festplattensystemen auf Bandspeicher. Das Ergebnis ihres Modells: 85 Prozent weniger CO2-Emissionen, wenn über einen Zeitraum von zwölf Monaten etwa 500 TB wenig aktive Daten auf Tape anstatt auf Festplatten vorgehalten werden. Diese Zahl liegt am oberen Ende der möglichen Reduktionen, da sie mit dem prozentualen Anteil fossiler Brennstoffe am verwendeten Energiemix korreliert, und zeigt dennoch das unglaubliche Potenzial, den ein solcher Paradigmenwechsel haben kann.

Weniger Abfall und umweltschädliche Komponenten
Neben dem geringeren Stromverbrauch – und der damit geringeren CO2-Emission – erzeugt die Speicherung auf Tape auch deutlich weniger Abfall. Bandspeicher haben eine viel längere Lebensdauer als die meisten Festplattensysteme. In einer Umgebung mit stabiler Luftfeuchtigkeit und Temperatur gelagert, sind Tape-Medien zwischen 10 und 20 Jahren einsetzbar, je nach Grad der Nutzung. Die meisten Festplattenlaufwerke halten nur drei bis fünf Jahre, da sie viele bewegliche Teile enthalten, die irgendwann ausfallen können. Daraus ergeben sich typische drei- bis fünfjährige Aktualisierungszyklen für Festplattensysteme, während Bandspeichersysteme eine Lebensdauer von zehn oder mehr Jahren haben. Berücksichtigt man all dies, können Unternehmen durch die Verwendung von Tape 66 Prozent Gewicht für die Entsorgung einsparen. Darüber hinaus wird durch den Einsatz von Tape auch die Menge an Elektroschrott, wie z. B. Leiterplatten, reduziert, die eine hohe Umweltbelastung darstellen.

Fazit: Tape macht Datenspeicherung nachhaltiger
Tape kann eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung nachhaltiger, „grünerer“ IT-Lösungen spielen. Unternehmen könnten ihren Energieverbrauch, die CO2-Emissionen und die Entsorgungskosten in ihrer Storage-Infrastruktur senken, indem sie Tape als Speicherebene hinzufügen und damit rotierende Festplatten für die wenig aktiven Daten ersetzen. Tape ist auch in Bezug auf Kosten, Kapazität, Zuverlässigkeit, Portabilität und Sicherheit hochgradig konkurrenzfähig. Ein entscheidende Rolle spielt die Tape-Technologie weiterhin bei Lösungen für Datensicherheit und Archivierung. Unternehmen, die ihre IT grüner und nachhaltiger gestalten wollen, oder müssen, sollten Tape als wichtigen Faktor in ihrer Storage-Infrastruktur in Betracht ziehen.

Ines Wolf, Quantum

Über Ines Wolf
Als Manager Presales Central Europe leitet Ines Wolf seit 2017 das Quantum Presales Team in Zentraleuropa. Als Expertin für die Organisation und Speicherung von Unternehmensdaten berät und unterstützt Ines Wolf Kunden seit 17 Jahren dabei, moderne und effiziente Storagestrategien zu entwickeln. Vor ihrem Wechsel zu Quantum 2005 war Ines Wolf als Presales System Engineer bei Sony und Project Engineer bei Sun Microsystems tätig.

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