Ressourcen-Optimierungsverfahren zur Erweiterung energetischer Freiheitsgrade in Rechenzentren unter Veränderung der IT-Last

27. Februar 2017, 16:15 , 17:45

Veranstalter:  Alexander Borgerding, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Ort:  OFFIS, Escherweg 2, Raum F02

Abstract:
Das aktuelle Energiekonzept der Bundesregierung sieht einen zügigen Ausbau der erneuerbaren Energien und den Ausstieg aus der Kernenergie bis Ende des Jahres 2022 vor. Um dieses Ziel zu erreichen, soll der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung auf mindestens 35% im Jahr 2020 steigen. Bis 2030 strebt die Bundesregierung einen Anteil von 50% an, 2040 sollen es 60% und 2050 schließlich 80% sein.
Durch die Erhöhung der Anteile von erneuerbaren Energien wie Solar- oder Windenergie, ergeben sich di-verse technische Herausforderungen. Insbesondere können die produzierten Leistungen in Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung und Wind stark schwanken und sind nicht in dem Maße plan- und steuerbar, wie es bei konventionellen Kraftwerken der Fall ist. Eine Herausforderung besteht nun darin, das Stromnetz stabil zu halten und gleichzeitig den Anteil volatiler Energieerzeuger zu erhöhen. Um diese Entwicklungen zu unter-stützen bedarf es einer intelligenten, vernetzten Steuerung von Erzeugern und Verbrauchern (Smart-Grid Konzept).
Die Anzahl von IT-Systemen wächst stetig an und sie werden immer stärker Bestandteil des täglichen Lebens. Die Digitalisierung dringt in immer mehr Bereiche vor, die ebenfalls Bedarf an unterschiedlichsten, neuen Services haben werden. Neue IT-Services werden etabliert, die letztlich einen insgesamt steigenden Bedarf an Rechenleistung nach sich ziehen. Rechenzentren stellen schon heute einen gewichtigen, weiter wachsen-den, elektrischen Leistungsabnehmer dar, den es in das intelligente Steuerungskonzept des Smart Grids zu integrieren gilt.
In diesem Vortrag wird ein Konzept zur Erweiterung der energetischen Freiheitsgrade von Rechenzentren vorgestellt, mit dem die Leistungsaufnahme von Rechenzentren gezielt beeinflusst werden kann. Auf der Basis eines gezielten Ressourcen-Managements wird die Leistungsaufnahme von Servern einer Vorgabe ent-sprechend geändert. Hierdurch wird es möglich die Leistungsaufnahme eines Rechenzentrums bedarfsgerecht anzupassen und beispielsweise in den Verbund eines „Smart Grids“ zu integrieren. Zur Evaluation des ent-wickelten Verfahrens wurden Server und virtuelle Maschinen als Automaten in dem Framework Uppaal mo-delliert. Die erstellten Modelle, Ergebnisse und Erfahrungen werden präsentiert und diskutiert.
Betreuer: Prof. Dr. Wolfgang Nebel