VTrak J5960 von Promise Technology im Toshiba-Lab-Test Das Ziel: E-Effizienzoptimierung von Storage-Infrastrukturen im Datacenter

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Angesichts schnell wachsender Datenmengen und hoher Strompreise treibt viele Unternehmen der Wunsch um, Daten im Rechenzentrum Energie-effizienter und damit kostengünstiger zu speichern. Doch welche Storage-Architekturen und -Systeme eignen sich dafür am besten? Konkret lässt sich das in der Regel nur mit Tests herausfinden.

Rechenzentren sind das Rückgrat unserer digitalen Welt, verbrauchen aufgrund der voranschreitenden Digitalisierung und des KI-Booms aber eine immer größere Menge an Energie. Unternehmen streben daher danach, den Energieverbrauch zu minimieren und nicht nur, um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, sondern auch um explodierende Stromkosten zu vermeiden.

Einst spielten dabei Storage-Systeme nur eine untergeordnete Rolle. Doch heute bieten sie neben den für die Datenverarbeitung zuständigen Servern eine wichtige Stellschraube, müssen sie doch die schnell wachsenden Datenmengen aufnehmen und bereitstellen.

Ganz allgemein lohnt sich aus Energie-Effizienz-Sicht die Ausstattung der Speichersysteme mit aktuellen Festplatten hoher Kapazität, da diese einen deutlich geringeren Energieverbrauch pro Kapazitätseinheit aufweisen als ältere oder kleinere Modelle. Das liegt vor allem daran, dass die meiste Energie für das Drehen der Spindel mit den Magnetscheiben aufgewendet werden muss und höhere Speicherkapazitäten den Verbrauch kaum erhöhen.

Wo sitzt der Hebel?

Die Watt pro Terabyte, mit denen sich die Energie-Effizienz von Storage-Systemen und Storage-Infrastrukturen am besten vergleichen lässt, sind in den vergangenen Jahren massiv gesunken. Die 8 Terabyte fassenden HDD-Topmodelle von vor zehn Jahren beispielsweise kamen auf etwa 1,4 Watt prp Terabyte (W/TB), während aktuelle Festplatten mit 22 oder 24 TB unter 0,5 W/TB liegen.

Hinzu kommt, dass größere Festplatten helfen, die Anzahl der eingesetzten Speichersysteme zu reduzieren. Damit tragen sie auch indirekt zu einer Minimierung des Energiebedarfs im Rechenzentrum bei, da der Aufwand für die Kühlung der Systeme sinkt.

Wie viel Strom ein Speichersystem im Alltag tatsächlich verbraucht, lässt sich in der Regel nur durch Tests herausfinden. HDD-Anbieter wie Toshiba betreiben deshalb Labore, in denen sie detaillierte Leistungsanalysen vornehmen und den Stromverbrauch verschiedener Systeme und Systemkonfigurationen genau bestimmen können. Damit helfen sie Unternehmen bei der Auswahl von Geräten und Komponenten, die optimal zu ihren Anforderungen passen.

Probe aufs Exempel

Als einfache und kosteneffiziente Möglichkeit, große Datenmengen zu speichern, sind JBOD-Systeme beliebt, die mehrere Festplatten zu einem großen Speicher zusammenfassen, die dann von einem Storage Server Host gemanaged werden - Just a Bunch of Disks (JBOD) eben. Als besonders Energie-effizient und umweltfreundlich vermarktet Promise Technology sein JBOD-System „VTrak J5960“, das 4 Höheneinheiten (HE) misst und bis zu 60 Laufwerke aufnimmt.

Das System besitzt ein intelligentes Energie-Management, das den Energiesparmodus jedes einzelnen Laufwerks gezielt steuern kann und auf diese Weise bis zu 30 Prozent Strom gegenüber vergleichbaren Gehäusen einsparen soll. Was an diesem Versprechen dran ist, hat Toshiba in seinem „HDD Innovation Lab“ untersucht.

Für den Test wurde das VTrak J5960 mit 24 Enterprise-HDDs aus „Toshibas MG11“-Serie bestückt. Es handelte sich um SATA-Laufwerke mit jeweils 24 TB, da Unternehmen insbesondere in großen Storage-Infrastrukturen inzwischen häufiger auf SATA statt SAS setzen, um Kosten und Energieeffizienz zu optimieren. In dieser Konfiguration stellt das System fast 1,5 PB Speicherplatz bereit.

Die Testumgebung

Angeschlossen an einen Host mit „Red Hat Enterprise Linux 9.5“ und der Host Bus Adapter (HBA) von Broadcom liegt sein Stromverbrauch im Idle-Modus, gemessen mit dem präzisen „HMC8015“-Leistungsanalysator von Rohde & Schwarz – bei 286 Watt. Das ist ein ausgezeichneter Wert, da die meisten JBOD-Gehäuse mit 60 Laufwerksschächten auf mindestens 400 Watt kommen.

Auch unter Last bleibt der Stromverbrauch angenehm niedrig: Beim sequentiellen Schreiben liegt er bei 528 Watt, beim sequentiellen Lesen bei 546 Watt und bei gemischten Arbeitslasten bei 611 Watt.

Das VTrak J5960 ist also tatsächlich sehr genügsam. Der Test ergab zudem einen hohen Leistungsfaktor (Lambda) von 0,96, was bedeutet, dass die Blindleistung der Netzteile gerade mal 4 Prozent der Gesamtleistung ausmacht.

Kühlkonzept und Wartbarkeit

Obwohl das System mit günstigen SATA-Laufwerken bestückt wurde, überzeugt seine Leistung. Sie liegt – gemessen mit Fio (Flexible I/O Tester) – bei gut 6.100 Megabyte pro Sekunde (MB/s) schreibend und fast 7.400 MB/s lesend. Bei gemischten Workloads werden gut 1.800 MB/s und etwa 6.300 IOPS erreicht, was gute Werte sind und für viele Anwendungen ausreichend ist.

Darüber hinaus gefällt auch das Kühlkonzept des VTrak J5960: Im Test lag die maximale Temperatur bei gemischten Workloads bei maximal 36 Grad Celsius und somit lediglich 14 Grad Celsius über der im Labor herrschenden Umgebungstemperatur von 23 Grad Celsius.

Ein weiterer Pluspunkt des VTrak J5960 ist seine gute Wartbarkeit. Mit einer Tiefe von nur 666 Millimetern ist das System trotz 4 HE so kurz wie die meisten 2-HE-Systeme und erlaubt damit eine einfache Verkabelung an der Rückseite. Die IOMs (Input/Output Modules) sind an der Gerätefront einfach zugänglich und lassen sich ebenso wie die Laufwerke einfach austauschen.

Optimierungen anhand präziser Messwerte

Das gesamte Gehäuse mit den Speichern kann über Gleitschienen unter der fest im Rack montierten Abdeckung hervorgezogen werden, so dass ein einfacher Zugriff auf den Innenbereich besteht. Erst im geöffneten Zustand werden übrigens die Status-LEDs an den Metallhalterungen der Laufwerke aktiviert; im geschlossenen Zustand sind sie ohnehin nicht sichtbar und daher deaktiviert, um im normalen Systembetrieb Strom zu sparen.

Promise liefert mit dem System VTrak J5960 ein Energie-effizientes JBOD-System, das Unternehmen und Rechenzentrumsbetreibern hilft, den Energiebedarf ihrer Storage-Infrastrukturen zu senken. Die Messwerte können als Referenzpunkte für die Bewertung anderer Lösungen dienen und Ansätze für Optimierungen in der eigenen Umgebung aufzeigen.

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