Datacenter strategie 101

Eerder gepubliceerd in vakbladen voor Facilitair beheer. Datacenter strategie basics:

 

Informatie Technologie (IT) verandert heel snel en daarmee verandert ook het koppelvlak tussen IT en facilitair: het datacenter. Door de snelle veranderingen in de markt is het de afgelopen jaren steeds belangrijker geworden om het datacenter (of rekencentrum) mee te kunnen laten bewegen met deze ontwikkelingen. De kijk op datacenters is daardoor veranderd: daar waar het vroeger vaste ruimtes waren die men voor 10 à 15 jaar met een grote kapitaalinvestering bouwde, is hiervoor tegenwoordig een gedegen strategie vereist om flexibel in alle marktontwikkelingen mee te kunnen gaan. Deze datacenterstrategie is inmiddels net zo belangrijk geworden als de IT-strategie die het moet faciliteren.

Een goede datacenterstrategie moet de specifieke eisen en wensen van de organisatie adresseren. Het dient een strategie te zijn waarbij rekening gehouden moet worden met de groeiende complexiteit en de tientallen keuzes die de organisatie gaandeweg verwacht tegen te komen. Strategische planning is daarbij geen poging om risico’s te elimineren of te voorspellen hoe het datacenter er uit zal zien over vijftien jaar. Wel is het een manier om te bepalen welke risico’s de organisatie bereid is te nemen en vast te stellen welke richting past bij de bedrijfsstrategie.

Aan de hand van de drie volgende speerpunten kan men een pragmatische datacenterstrategie opstellen voor iedere organisatie:

• trends en technologieën beoordelen die passen bij de organisatie;
• de juiste stakeholders betrekken;
• een kostenmodel bepalen.

Historie, trends en technologische innovatie

Tot 1990 waren datacenters niet meer dan grote ruimtes waar computer bugs (errors) werkelijk het ongedierte waren in de grote computers of mainframes. Het duurde echter nog tot 2005 voordat de substantieel grote bewegingen in de markt kwamen. In de afgelopen vijf à zes jaar hebben er namelijk veel innovaties plaatsgevonden op het gebied van koelingtechnologieën, energie en gebouwbeheer. Gaandeweg is de efficiëntie in al deze aspecten van het datacenter en het gebouwontwerp toegenomen. Daarbij zagen we gebouwontwerpen voorbij komen variërend van bunkers, kippenschuren en mobiele datacenters tot ontwerpen waarbij het gehele gebouw functioneerde als een luchtbehandelingsinstallatie. Ook is milieubewustzijn de afgelopen drie jaar een grotere rol gaan spelen in de datacenter-industrie met verschillende groene technologieën. Daarnaast heeft men tegenwoordig niet alleen meer de keuze tussen het zelf bouwen van een ruimte of het leasen van een ruimte: deze keuze is uitgebreid met opties voor colocatie, wholesale en complete pre-fab (mini)datacenters.

Innovaties in het datacenterlandschap

Kijkend naar dit veranderende datacenterlandschap, wordt duidelijk dat technologische vooruitgang heeft bepaald hoe datacenters werden gebouwd en geoptimaliseerd. Veel van de nieuwe keuzes en oplossingen werden gedreven door de economische efficiëntieslagen die daarmee behaald konden worden. Dankzij het groeiend aantal groter wordende online organisaties zoals Facebook en Google nam de vraag naar optimalisatie in de datacenters toe. In het verlengde hiervan zagen veel overheden en multinationals de mogelijkheid om ook hun legacy datacenters te consolideren of voordeliger onder te brengen bij colocatie-leveranciers.

De grote versnelling op innovatiegebied heeft er de afgelopen jaren dan ook voor gezorgd, dat de betekenis van het woord datacenter inhoudelijk is gewijzigd. Voor velen is de definitie van een datacenter veranderd door de ontwikkelingen in de IT-apparatuur die meer stroom, meer koeling en daardoor meer geavanceerde faciliteiten nodig heeft. Voor Google, Microsoft en Yahoo is het datacenter een faciliteit van duizenden vierkante meters groot, met duizenden uren aan ontwikkeling, waarvoor miljoenen aan investering benodigd zijn. Voor consolidatieprojecten zijn locaties die vroeger te boek stonden als een datacenter nu samengevoegd in een kleiner aantal nieuwe faciliteiten.

De gemiddelde economische levensduur van datacenters ligt traditioneel ongeveer rond de 10 jaar. Deze levensduur was de afgelopen jaren vooral toe te schrijven aan de voorbereidingen van de millenniumovergang (Y2K) en de massale uitbouw in het dot-com-tijdperk. Het datacenterlandschap is sindsdien radicaal veranderd, zowel vanuit de IT-technologie binnen het datacenter als vanuit de technologie in de datacenterinfrastructuur en de exploitatiefilosofieën. Deze veranderingen werden onder meer gedreven door een kritische blik op de IT-apparatuur, die het datacenter dient te voorzien van de juiste omgevingsvariabelen zoals temperatuur en luchtvochtigheid.

In 2008 namen Microsoft engineers Christian Belady en Sean James de ingesleten principes van de datacenteromgeving onder de loep en vroegen zich af waarom een koelinstallatie eigenlijk nog noodzakelijk was. Bij wijze van experiment namen zij een ​​rack met HP-servers en plaatsten deze in een tent op de binnenplaats van een van hun datacenters. De servers draaiden gedurende een groot deel van het jaar in de buitenluchtcondities en dat zonder extra uitval ten opzichte van servers in het traditionele datacenter. Dit soort resultaten leiden tot het door ontwikkelen van nieuwe koelmethodieken zoals vrije koeling, economizers, verdampingskoeling en adiabatische koeling. Deze ontwikkelingen brachten belangrijke efficiëntiewinsten met zich mee en daarmee lager wordende operationele kosten voor zowel leverancier als eindgebruiker.

Trends in de datacenter-industrie

Bij EvoSwitch is men van mening dat innovatie en efficiëntie de datacenterindustrie de afgelopen jaren aardig veranderd hebben en nog meer kunnen betekenen voor de klanten van het datacenter. Daarbij zijn op dit moment de belangrijkste trends:

• Modulaire datacenterbouw: het concept van een modulaire datacenterbouw heeft zich de afgelopen vijf jaar sterk ontwikkeld, met Google en Microsoft als early adopters. Waar hun focus voorheen lag op de uitrol van modulaire units van honderden servers in hun datacenters, is dit in de afgelopen twee jaar gewijzigd naar modulaire datacenterconcepten zonder deze IT-systemen. Ook het concept van een standaard ISO-container is daarbij los gelaten. Het gaat tegenwoordig om het combineren van modules met geavanceerde power- en koelingoplossingen, waarbij standaardisatie helpt om deze snel uit te rollen, kapitaalinvestering te spreiden en risico’s te minimaliseren. Dit alles met een hoge mate van (energie-)efficiëntie;
• Nieuwe koelingtechnologieën: technologieën voor warmteafvoer in het datacenter zijn doorontwikkeld in producten zoals water en lucht (airside) economizers. Veel van de meer traditionele koelmethodes zijn doorontwikkeld in hun efficiëntie en architectonisch ontwerp. Zo verwijderde Google de koelmachines in haar Belgische datacenter, gebruikt EvoSwitch vrije koeling met adiabatische aanvulling in haar datacenter en gebruikt een aantal bedrijven geothermische oplossingen. Duurzaamheidorganisatie The Green Grid heeft rekenhulpmiddelen uitgebracht om zelf uit te kunnen rekenen hoeveel uren in het jaar men vrije koeling kan gebruiken en wat de potentiële besparingen daarvan kunnen zijn;
• Energiebronnen: naar aanleiding van verschillende duurzaamheidinitiatieven hebben diverse bedrijven gebruik gemaakt van duurzame energiebronnen, zoals zonne-energie, windenergie, aardwarmte en waterkracht. Deze duurzame bronnen worden aangewend ter compensatie van het energieverbruik in het kader van maatschappelijk verantwoord ondernemen. Ook betreft dit vaak slim en daarmee kostenefficiënt gebruik van energiebronnen die aanwezig zijn in de nabijheid van het datacenter;
• Vermogen: bij het ontwerpen van nie
  uwe datacenters streven organisaties steeds vaker naar efficiënte stroomdistributie en het verminderen van elektrische verliezen. Datacenters worden dichter bij de energiebron gebouwd en er wordt kritisch gekeken naar alle elementen in de energieketen. Zo koos Google voor een batterij op de server in plaats van een centrale UPS. Ook Facebook paste zijn ontwerp voor de UPS behoorlijk aan en behaalde hiermee een flinke efficiëntieslag. De potentie van het aanwezig vermogen (de capaciteit) blijft ook een belangrijk punt gezien de groeiende vraag naar meer rekenkracht en dus naar meer vermogen. Aan de horizon zijn de eerste projecten met datacenterintegratie en smartgrid- of microgrid-technologieën al te zien. Deze projecten brengen intelligent stroomverbruik naar een hoger niveau;
• Datacenter Infrastructure Management (DCIM): deze software geeft de operationele teams inzicht in de verschillende IT-, energie- en infrastructuur-componenten van de faciliteit via een enkele interface. Het geeft inzicht in de staat van het datacenter door middel van dashboards en maakt zaken als capaciteitsmanagement, inventory & change management transparant voor alle datacentergebruikers. Moderne DCIM-oplossingen kunnen geïntegreerd worden met gebouwbeheersystemen zodat men realtime-gegevens over bijvoorbeeld eventueel afgenomen vermogen ter beschikking heeft.

Pre-fab datacenters, duurzaamheid, mega-datacenters, maar ook de impact van cloud-computing; er is veel om rekening mee te houden bij het bepalen van een datacenterstrategie. Gebruik maken van best-practices, de beschikbare opties kennen en – nog belangrijker – bepalen wat haalbaar is voor de organisatie, levert de meest waardevolle datacenterstrategie op. Kennis van de huidige status van de datacenterindustrie en de richting die zij aan het nemen is, helpt daarbij om de besluitvorming te vergemakkelijken en meer structuur aan te brengen in de strategie.

Betrokken stakeholders

Het datacenter is een complex ecosysteem dat vele verschillende functies bij elkaar brengt onder een dak. Dit betekent dat er veel verschillende invalshoeken zijn die samen een holistische datacenterstrategie maken. IT is daarbij de primaire invalshoek, deze bepaalt namelijk het bestaansrecht van het datacenter. IT-strategie en forecast bepalen daarbij in grote mate hoe het datacenter het beste tegemoet kan komen aan de wensen en eisen van de organisatie.

Om tot een waardevolle datacenterstrategie te komen, dienen diverse interne groepen betrokken te worden, waaronder:

• Financiën: financiële afdelingen spelen een belangrijke rol en moeten daarom duidelijk zichtbaar en vroeg in het proces betrokken worden;
• Infrastructuur, Facilitair, Operations en Support: deze afdelingen spelen een cruciale rol in het onderhoud en de uiteindelijke betrouwbaarheid van de faciliteit;
• Capaciteitsmanagement: dit ITIL-managementproces zorgt ervoor dat de services en infrastructuur in staat zijn om de afgesproken capaciteit en prestatiedoelstellingen te behalen op een kosteneffectieve en tijdsefficiënte manier. Een goede datacenterstrategie levert de flexibiliteit om aan de capaciteitswensen te kunnen voldoen;
• MVO-management: onafhankelijk van het feit of duurzaamheid gezien word als een onderdeel van IT of facilitair, is het duurzaamheidaspect van het datacenter bijzonder belangrijk. Hierbij is het belangrijk om te kijken naar energiemanagement (zowel water als stroom) en het gebruik van duurzame energiebronnen;
• Vastgoedbeheer: afhankelijk van de omvang van de organisatie kunnen vastgoedmanagers goede input leveren voor de strategie;
• GRC (Governance, Risk, Compliance) & Security: diverse technische en organisatorische standaarden hebben hun impact op het datacenter. Denk hierbij aan COBIT, ISO/IEC 20000 en ITIL. Ook veiligheidsaspecten en Business Continuïteit (BCM) drukken hun stempel op een goede datacenterstrategie.
• Overige Afdeling: de afdelingen Inkoop, Human Resources, Enterprise en Architectuur kunnen daarnaast ook een bijdrage leveren bij het bepalen van de meest geschikte datacenterstrategie. Ook deze afdelingen spelen namelijk een rol bij verschillende aspecten van het datacenter en kunnen van invloed zijn op de keuze om al dan niet voor outsourcing te kiezen.

Kosten

De operationele kosten van het datacenter zijn vaak verspreid over een groot aantal afdelingen of divisies bij een organisatie. Hierdoor zijn de totale kosten niet altijd even overzichtelijk. Talrijke onderzoeken hebben dan ook aangetoond dat managers die verantwoordelijk zijn voor het datacenter vaak geen idee hebben hoe hoog de energierekening hiervan is of die rekening nooit zagen, omdat deze naar een andere afdeling verzonden werd.

Een goede TCO (Total Cost of Ownership)-analyse levert een gedetailleerde blik op alle onderdelen die betrokken zijn bij de exploitatie van een datacenter. Met een dergelijke analyse worden de totale kosten van het aankopen, installeren, gebruiken, onderhouden, wijzigen en verwijderen van IT- en datacenteractiva over een langere periode onderzocht. Bij een datacenter dat eigendom is van de organisatie zijn stroom en koeling de belangrijkste cost drivers, voor zowel de aanleg als het onderhoud van bestaande faciliteiten. In het geval van colocatie of wholesale, zullen de kosten zich concentreren rond kilowatt per kast of kilowatt of megawatt per module of ruimte.
De TCO wordt vooral beïnvloed door de volgende factoren:

• Energie: de energiekosten hebben grote impact op de TCO van het datacenter. In sommige analyses zijn de kosten voor stroom van 1 server over een periode van vier jaar even hoog als de complete aanschaf. Bekijk bij deze factor ook het marktverloop, mogelijkheden voor energie-inkoop en het gebruik van duurzame bronnen;
• Trends: bekijk de IT-groeitrends en houd rekening met verlagingen als gevolg van bijvoorbeeld virtualisatie of andere technologieën. Vragen die men zich hierbij kan stellen zijn bijvoorbeeld: wat zijn de trends voor energieverbruik en wat zijn de mogelijke energiebronnen en de kWh-prijzen in de toekomst?;
• Efficiency impact: wat is de impact van twee procent efficiëntiewinst op server-niveau binnen het totale energieverbruik? Energie-efficiëntiewinsten kunnen op diverse niveaus binnen het datacenter behaald worden, bijvoorbeeld met behulp van verschillende koeling- en luchtafvoermethoden;
• Directe, indirecte en overhead-kosten: evalueer datacenterkosten op alle onderdelen en vlakken van het bedrijf;
• Compliance: wat zijn de kosten van het naleven van overheidsvoorschriften of andere gewenste industriële normen ten opzichte van contracten met een provider die deze kosten op zich neemt?

Economische efficiëntie en flexibiliteit voorop bij elk datacentermodel

Vanuit kostenperspectief is het beste datacenter er een dat niet gebouwd hoeft te worden. Als men wel zelf een datacenter bouwt en onderhoudt dan dient dat vanzelfsprekend zo economisch efficiënt mogelijk te zijn.
Samenvattend kunnen we dus stellen dat het belangrijk is om de datacenterstrategie af te stemmen op de business-strategieën van de organisatie. Het is hierbij van belang de input van alle belanghebbenden binnen de organisatie te verzamelen en te bepalen hoeveel vierkante meter aan ruimte en hoeveel energie men nodig heeft. Ook is het daarbij belangrijk te kijken naar de korte- en langetermijn voorspellingen in de industrie. Door een gedegen TCO-analyse te maken kan men vervolgens bepalen welk datacentermodel de grootste financiële voordelen biedt voor de organisatie. Door daarbij goed te kijken naar de operationele aspecten die nodig zijn om in de IT-behoeften van de organisatie te voorzien, kan met het juiste model kiezen dat de grootste flexibiliteit levert bij het bedrij
ven van IT.