Wie die Microsoft Cloud verantwortungsvoll und sparsam wertvolle Energieressourcen nutzt

Der Krieg in der Ukraine und die daraus resultierende Verknappung von Erdgas haben die Europäische Union (EU) und die europäischen Länder gezwungen, sich proaktiv auf eine volatilere und heterogene Energieversorgung vorzubereiten – sowohl in diesem Winter als auch darüber hinaus. Bei Microsoft optimieren wir kontinuierlich den Energiebedarf unserer Cloud und treffen zahlreiche Vorkehrungen, um den durchgängigen Betrieb unserer Services zu erreichen. Davon profitieren unsere Kunden in Form von effizienter, kostengünstiger und verlässlicher Infrastruktur für Ihre IT Workloads auch in Krisenzeiten.

Die Microsoft Rechenzentren gehören zu den effizientesten der Welt. Der Strom, den wir von unseren Stromanbietenden beziehen, wird zum überwiegenden Teil nur für den Betrieb der eigentlichen IT Infrastruktur genutzt. Der Strombedarf für unterstützende Infrastruktur wie Kühlung, Licht, Gebäudebetrieb etc. wird kontinuierlich optimiert und gesenkt. Konkret bedeutet das für unsere kommende Cloud Region in Österreich, in der unser Microsoft Rechenzentrum auf einem durchschnittlichen „Power Usage Effectiveness“ (PUE = Gesamtenergieverbrauch am Standort / Energieverbrauch für IT Hardware) Wert von 1.12 ausgelegt ist, dass fast 90% des gesamten Energiebezugs am Standort ausschließlich für den Betrieb unserer Server und Datenspeicher verwendet werden. Nur etwas über 10% der Energie wird für die restliche Gebäudeinfrastruktur benötigt werden. (Zum Vergleich, der weltweite Durchschnitt aller Rechenzentren liegt aktuell bei einem PUE Wert von etwas über 1.5). 

Aber auch der Betrieb selbst wird laufend optimiert. Durch gleichmäßigere und effizientere Nutzung der Server in Cloud-Rechenzentren (da die Ressourcen von mehreren Kund*innen geteilt genutzt werden) entstehen Skaleneffekte, die in traditionellen (nur von einem Unternehmen genutzten) Rechenzentren nicht erreicht werden können. Beispielrechnungen zeigen, dass mit der Vervierfachung der Auslastung eines Servers (von 10 Prozent auf 40 Prozent) lediglich eine Steigerung des Energiebedarfs um den Faktor 1.7 einhergeht. Cloud kann somit als „öffentlicher Nahverkehr für IT Dienstleistungen“ bezeichnet werden.  

Darüber hinaus entwickeln wir fortlaufend neue Technologien und Lösungen für unsere Hardware selbst, wie zum Beispiel optische Netzwerkswitches, holographische Speichermedien, flüssig-gekühlte Server usw., die den Energiebedarf unserer Rechenzentren jetzt und auch in Zukunft weiter senken werden. Viele der Innovationen werden auch im Rahmen des Open Compute Project der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt. 

Verteilte, abgesicherte Infrastruktur zur Absicherung im Krisenfall 

Die Anzahl und regionale Verfügbarkeit der Microsoft-Rechenzentren und (mittlerweile über 60) Regionen gibt uns die Möglichkeit, nicht-regionale PaaS-Dienste (Platform as a Service) und viele unserer internen Nicht-Kund*innen-Forschungs- und Entwicklungsworkloads (F&E) bei Bedarf flexibel über nahe gelegenen Regionen zu verteilen und gleichzeitig unsere Verpflichtungen im Bereich Data Residency und EU Data Boundary zu erfüllen. 

Unsere Rechenzentrumsregionen sind ausgelegt, auch ganzen Netzausfällen Stand zu halten. Bei Bedarf stellen wir auf Backup-Stromquellen um, ohne den Service für unsere Kund*innen zu beeinträchtigen: Batterien und Backup-Generatoren ermöglichen bei Stromausfällen einen unterbrechungsfreien Weiterbetrieb und Aufrechterhaltung des Service-Levels. Wir haben die Versorgung zusätzlicher Brennstofflieferungen vertraglich vereinbart, um den Generatorbetrieb auch nach Verbrauch der selbst gelagerten Reserven hinaus, aufrechtzuerhalten, und wir halten kritische Ersatzteile für Generatoren etc. auch am Standort vor. 

Wir sind bestrebt, unseren Cloud–Kund*innen eine „Fünf-Neunen“ Serviceverfügbarkeit zu bieten, was bedeutet, dass das Rechenzentrum zu 99,999 Prozent der Zeit in Betrieb ist. Da wir jedoch wissen, dass Serviceunterbrechungen und -ausfälle aus einer Vielzahl von Gründen auftreten können, entwickeln wir „per design“ Systeme, die ausgelegt sind, Fehler aufzufangen. 

Unserer Cloudregionen (so auch die künftige Region Österreich) verfügen über Availability Zones (AZs) die aus mindestens drei Zonenstandorten (sprich Rechenzentren) bestehen. Diese verfügen als kritische Infrastruktur jeweils über unabhängige Stromversorgung, Kühlung und Netzwerke, sodass Kund*innen ihre Anwendungen verteilen können, um die Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit zu erhalten, selbst wenn einmal ein ganzes Rechenzentrum ausfallen sollte oder vom Netz genommen werden müsste. 

Individuelle eigenständige Maßnahmen

Der weltweite Energiebedarf für Rechenzentren ist in den letzten zehn Jahren in etwa stabil geblieben und liegt bei ungefähr 1% des gesamten Stromverbrauchs auf der Erde. Im gleichen Zeitraum hat sich durch permanente Innovation die Leistungsfähigkeit/Kapazität der Rechenzentren mehr als versiebenfacht. 

Um unseren Energiebedarf weiter zu optimieren und die Verfügbarkeit ihrer IT Services sicherzustellen, helfen wir unseren Kund*innen, zusätzlich zu den Maßnahmen in unserem eigenen Cloudbetrieb, auch selbst geeignete Maßnahmen zu setzen:  

So empfehlen wir unseren Kund*innen, wo möglich auf Service-as-a-Service Angebote (wie zum Beispiel Microsoft365, Dynamics365) zu setzen, bei denen Microsoft die Verfügbarkeit durch unsere weltweiten Betriebs- und Securityteams automatisiert durch AI unterstützt aufrecht erhält. Bei Infrastructure- oder Plattform-as-a-Service (Azure) empfehlen wir die vielfältigen Möglichkeiten eines georedundanten Designs zu nutzen, um auch den Ausfall einer gesamten Cloudregion abfedern zu können. 

Darüber hinaus begleiten wir unsere Kund*innen auf Wunsch bei der Planung und Umsetzung ihrer Business Continuity und Disaster Recovery (BCDR) Strategie auf Basis der Microsoft Cloud und unseres Well-Architectured-Framework. 

Cloud ist der „öffentliche Nahverkehr für IT Services“, abhängig von der aktuellen Situation können Kund*innen, die ihrer Workloads zur Zeit on-premises betreiben, bis zu über 90% höhere Energieeffizienzen erreichen, indem sie auf Cloud-Services setzen und so ihre Nachhaltigkeitsstrategie umsetzen. 

Und auch bei der Nutzung von Cloud-Services kann und sollte kontinuierlich weiter optimiert werden. Dazu stehen Guidelines für „grüne Softwareentwicklung“ zur Verfügung, nachhaltiges Applikationsdesign oder regemäßige Abschaltung aktuell nicht benötigter Serverinstanzen.  

Wir werden weiterhin kontinuierlich die Energieeffizienz unserer Rechenzentren verbessern, mit dem Ziel, unsere globale Infrastruktur noch nachhaltiger und effizienter zu gestalten. Mit unserer weltweit verfügbaren Cloud und jahrzehntelangen Erfahrung beim Betrieb dieser sind wir zuversichtlich, potenzielle Störungen für unsere Kund*innen die ihre kritischen IT-Workloads in der Microsoft Cloud betreiben auch in herausfordernden Zeiten jetzt und in Zukunft vermeiden zu können. 

Weitere Informationen:
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Was habe ich eigentlich von der Microsoft Cloud Österreich?