De huidige stand van zaken van het DCOI-initiatief

De Amerikaanse overheid beheert veel datacenters. Deze centra verbruiken aanzienlijke hoeveelheden energie en geld. Het Data Center Optimization Initiative (DCOI) heeft als doel dit probleem op te lossen. Het is een belangrijk federaal technologiebeleid. Dit initiatief verplicht federale instanties om hun IT-infrastructuur te verbeteren. Het doel is een efficiëntere en kosteneffectievere overheid te creëren. Maar hoe staat de staat er momenteel voor met het DCOI-initiatief?

Dit artikel onderzoekt de huidige voortgang van het DCOI. We bekijken de geschiedenis en doelstellingen ervan, de successen en de aanhoudende uitdagingen. Ook de rol van cloudcomputing is cruciaal. Tot slot kijken we naar de toekomst van federaal databeheer. De ontwikkeling van het DCOI kenmerkt zich door een transformatie die bredere trends in technologie en bestuur weerspiegelt.

Van consolidatie naar optimalisatie: een korte geschiedenis

Om DCOI te begrijpen, moeten we eerst naar zijn voorganger kijken. Vóór DCOI was er de FDCCI. Het Federal Data Center Consolidation Initiative werd in 2010 gestart (OMB, 2010). De FDCCI had een duidelijke missie: het aantal federale datacenters terugdringen. De overheid had te veel faciliteiten, waarvan vele inefficiënt waren en onderbenut werden. Deze wildgroei creëerde veiligheidsrisico's en hoge operationele kosten.

FDCCI boekte enig succes. Duizenden datacenters werden gesloten. De focus lag echter vooral op de sluitingen. De prestaties van de overgebleven centra werden niet volledig aangepakt. Een nieuwe aanpak was nodig. De overheid moest optimaliseren, niet alleen consolideren.

Deze behoefte leidde in 2016 tot de DCOI. Het Office of Management and Budget (OMB) publiceerde memorandum M-16-19, waarmee de DCOI officieel van start ging. De focus verschoof van eenvoudige consolidatie naar actieve optimalisatie. De DCOI verplichtte agentschappen om hun belangrijkste prestatie-indicatoren te verbeteren. Ook werd de overstap naar de cloud aangemoedigd. Het doel was niet langer alleen een kleinere infrastructuur, maar een slimmere, flexibelere en veiligere infrastructuur.

Kerndoelstellingen van de DCOI

De DCOI heeft een aantal duidelijke en meetbare doelen vastgesteld. Deze doelstellingen sturen de inspanningen van de verschillende agentschappen. Ze bieden een kader voor het volgen van de voortgang binnen de gehele overheid. De belangrijkste doelen vallen in een aantal kerncategorieën.

Voortzetting van de consolidatie en sluiting

DCOI zette het werk van FDCCI voort. Het verplichtte overheidsinstanties om hun datacenterfaciliteiten in kaart te brengen. Instanties moesten overbodige of inefficiënte datacenters identificeren en sluiten. Het doel was om onnodige infrastructuur te elimineren. Dit verlaagt de kosten voor vastgoed en energie. Het vereenvoudigt ook het beheer van IT-middelen. De overheid houdt een openbaar dashboard bij waarop het aantal gesloten versus actieve datacenters wordt weergegeven (IT Dashboard, nd).

Optimalisatie van kritieke infrastructuur

Dit is de kern van de DCOI. Optimalisatie is gericht op het beter laten functioneren van de resterende datacenters. Het OMB stelde specifieke doelen voor verschillende belangrijke meetwaarden. Agentschappen waren verplicht om hun voortgang ten aanzien van deze doelen te rapporteren.

Effectiviteit van stroomverbruik (PUE)

PUE meet hoe efficiënt een datacenter energie gebruikt. Het is de verhouding tussen het totale energieverbruik van de faciliteit en het energieverbruik van de IT-apparatuur. Een perfecte PUE is 1.0. De DCOI schreef aanvankelijk voor dat alle datacenters met verschillende energieniveaus een PUE van minder dan 1.5 moesten behalen. Van geavanceerdere datacenters werd verwacht dat ze het nog beter zouden doen. Een lagere PUE leidt direct tot energiebesparing. Het vermindert ook de CO2-uitstoot van de overheid.

virtualisatie

Virtualisatie is een cruciale technologie voor efficiëntie. Het maakt het mogelijk dat één fysieke server meerdere virtuele machines (VM's) host. Dit verbetert het servergebruik aanzienlijk. In plaats van veel servers die op lage capaciteit draaien, kunnen minder servers op hoge capaciteit worden ingezet. DCOI heeft aangedrongen op een agressieve toepassing van virtualisatie. Dit verlaagt de hardwarekosten. Het vermindert ook het energieverbruik en de koelingsbehoefte.

Servergebruik en geautomatiseerde monitoring

Een belangrijk aspect van virtualisatie is servergebruik. Een server die niet in gebruik is, verbruikt nog steeds stroom. DCOI heeft bepaald dat servers minimaal 65% benut moeten worden. Om dit te bereiken, zijn geautomatiseerde monitoringtools essentieel. Deze tools volgen de serverprestaties in realtime. Ze stellen beheerders in staat om de werklast effectief te verdelen. Dit zorgt ervoor dat de rekenkracht optimaal wordt benut en niet verspild.

Faciliteitenbenutting

Veel datacenters hebben overtollige vloeroppervlakte. Deze ruimte vereist echter nog steeds verlichting, koeling en beveiliging. DCOI vereist dat organisaties hun faciliteiten efficiënter benutten. Dit betekent het consolideren van racks en apparatuur. Het doel is om de fysieke ruimte zo efficiënt mogelijk te gebruiken.

Overzicht van DCOI-prestatiestatistieken

De volgende tabel geeft een overzicht van de belangrijkste optimalisatiemetrieken die door de DCOI zijn vastgesteld.

Deze doelstellingen boden een duidelijke routekaart voor de instanties. Ze verlegden de focus van "hoeveel" naar "hoe goed".

Voortgang beoordelen: successen en gerapporteerde winst

Hoe staat het DCOI-initiatief er na een aantal jaren voor? De resultaten laten een beeld zien van aanzienlijke vooruitgang, afgewisseld met opmerkelijke obstakels. De overheid heeft veel van de fundamentele doelen bereikt.

Miljarden aan besparingen door sluitingen

Het meest zichtbare succes is te zien in de sluitingen. Overheidsinstanties hebben sinds 2010 duizenden datacenters gesloten. Deze inspanning, die zowel FDCCI als DCOI omvat, heeft aanzienlijke besparingen opgeleverd. Het Government Accountability Office (GAO) heeft deze vooruitgang bijgehouden. Rapporten bevestigen dat er miljarden dollars aan kostenbesparingen zijn gerealiseerd (GAO, 2021). Deze besparingen komen voort uit lagere energierekeningen, maar ook uit lagere onderhouds- en personeelskosten.

Elke sluiting betekent een vereenvoudiging van het federale IT-landschap. Minder locaties betekenen een kleiner aanvalsoppervlak voor cyberdreigingen. Het stelt IT-personeel ook in staat zich te concentreren op taken met een hogere toegevoegde waarde. Ze kunnen zich in plaats van het onderhouden van verouderde systemen richten op het stimuleren van innovatie.

Een verschuiving in de bureaucultuur

DCOI heeft een cultuurverandering teweeggebracht binnen de federale IT. Overheidsinstanties kunnen datacenters niet langer als verloren kosten beschouwen. Ze moeten ze beheren als actieve, strategische activa. De verplichting tot rapportage op basis van meetbare resultaten heeft de verantwoordingsplicht vergroot. CIO's en IT-managers moeten nu hun prestaties bijhouden en verantwoorden. Deze datagedreven aanpak is een belangrijke stap voorwaarts. Het brengt de federale IT in lijn met moderne bedrijfspraktijken. Veel instanties hebben nu speciale teams die zich uitsluitend richten op de optimalisatie van datacenters.

Aanhoudende uitdagingen en kritiek

Ondanks de successen kent het DCOI-initiatief ook problemen. De GAO en andere toezichthoudende instanties hebben gewezen op diverse hardnekkige knelpunten. Deze uitdagingen tonen aan dat optimalisatie een complex en continu proces is.

Problemen met datakwaliteit en rapportage

Een terugkerend kritiekpunt betreft de datakwaliteit. De GAO heeft herhaaldelijk vastgesteld dat door agentschappen gerapporteerde gegevens onbetrouwbaar kunnen zijn (GAO, 2023). Sommige agentschappen gebruiken inconsistente methoden om indicatoren zoals PUE te meten. Andere agentschappen rapporteren geen gegevens voor al hun faciliteiten. Dit maakt het moeilijk om een ​​echt, overheidsbreed beeld te krijgen van de voortgang. Zonder accurate gegevens kan het OMB het initiatief niet effectief beheren. Het verhindert agentschappen ook om weloverwogen beslissingen te nemen.

Slechte datakwaliteit kan problemen maskeren. Een bedrijf kan bijvoorbeeld een gunstige PUE-waarde rapporteren, maar de meting voldoet mogelijk niet aan de beste praktijken in de sector. Dit geeft een vals gevoel van voldoening. Het verbeteren van de kwaliteit en consistentie van de rapportage blijft een belangrijke uitdaging.

De moeilijkheid om optimalisatiedoelen te behalen

Het behalen van de specifieke optimalisatiedoelstellingen is voor veel instanties lastig gebleken. Het realiseren van een PUE (Power Usage Effectiveness) onder de 1.5 kan kostbaar zijn. Het vereist vaak aanzienlijke investeringen in moderne koelsystemen. Het moderniseren van verouderde installaties is een grote kapitaaluitgave. Veel instanties beschikken niet over de benodigde financiële middelen om deze projecten vooraf te financieren.

Ook de doelstellingen voor servergebruik vormen een obstakel. Sommige oudere applicaties zijn niet ontworpen voor gevirtualiseerde omgevingen. Ze vereisen mogelijk een dedicated fysieke server. Dit maakt het moeilijk om hoge virtualisatie- of gebruikspercentages te bereiken. Het migreren van deze applicaties kan complex en risicovol zijn. Daardoor maken veel organisaties nog steeds gebruik van oudere, inefficiënte hardware.

Het probleem van kleine en edge-datacenters

De definitie van een "datacenter" heeft ook problemen veroorzaakt. DCOI richt zich voornamelijk op traditionele, gelaagde datacenters. Overheidsinstanties beheren echter ook duizenden kleine serverruimtes en -kasten. Deze faciliteiten vallen vaak buiten de belangrijkste rapportageverplichtingen. Toch verbruiken ze gezamenlijk een aanzienlijk deel van de energie. Bovendien brengen ze beveiligingsrisico's met zich mee.

De opkomst van edge computing maakt dit nog complexer. Edge-apparaten en microdatacenters komen steeds vaker voor. Ze worden gebruikt voor lokale gegevensverwerking. Deze nieuwe architecturen passen niet naadloos in het DCOI-raamwerk. De overheid heeft een strategie nodig om deze gedistribueerde infrastructuur te beheren.

De impact van cloudadoptie: een parallel traject

De DCOI kan niet los van de rest van de organisatie worden besproken. Het is nauw verbonden met de cloudstrategie van de overheid. Het "Cloud Smart"-beleid stimuleert overheidsinstanties om workloads naar de cloud te verplaatsen. Dit is vaak de meest effectieve manier om de doelstellingen van de DCOI te bereiken.

De cloud als ultieme consolidatie.

Het migreren van een applicatie naar een cloudprovider is een vorm van datacentersluiting. Het maakt de behoefte aan hardware op locatie overbodig. Cloudproviders zoals Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure en Google Cloud opereren op enorme schaal. Ze bereiken een efficiëntie die een individuele organisatie niet kan evenaren. Hun PUE (Peak Usage Effectiveness) ligt doorgaans veel lager dan de DCOI-doelstelling (Data Center of Infrastructure). Hun servergebruik wordt beheerd door geavanceerde, geautomatiseerde systemen.

Om deze redenen is overstappen naar de cloud een belangrijke strategie voor naleving van de DCOI-regelgeving. De onderstaande tabel vergelijkt beheer op locatie met een cloudbenadering.

.

De hybride realiteit

Niet alles kan of moet echter naar de cloud worden verplaatst. Sommige systemen moeten on-premises blijven. Dit kan te maken hebben met beveiligingsvereisten of regels voor gegevenssoevereiniteit. Sommige verouderde applicaties zijn te complex of te kostbaar om te migreren. Dit leidt tot een hybride cloudmodel.

In dit model maakt een overheidsinstantie gebruik van een combinatie van eigen datacenters en publieke clouddiensten. De rol van de DCOI (Data Center of Infrastructure) is daarom in ontwikkeling. Het gaat nu om het optimaliseren van het eigen gedeelte van deze hybride omgeving. Het doel is ervoor te zorgen dat federale datacenters net zo efficiënt en veilig zijn als hun tegenhangers in de cloud. Dit vereist modernisering van de resterende faciliteiten. Het omvat ook het creëren van naadloze, veilige verbindingen tussen eigen en cloudbronnen.

De toekomst: voorbij DCOI en op weg naar de volgende generatie overheids-IT.

Het DCOI-initiatief bevindt zich in een overgangsfase. De eerste impuls voor sluitingen en basisoptimalisatie is aan het rijpen. De toekomst van federaal IT-beheer zal worden gevormd door nieuwe technologieën en strategische prioriteiten.

De opkomst van edge computing

Zoals eerder vermeld, is edge computing een groeiende trend. Internet of Things (IoT)-apparaten, van militaire sensoren tot civiele infrastructuur, genereren enorme hoeveelheden data. Het verzenden van al deze data naar een centrale cloud kan traag en kostbaar zijn. Edge computing verwerkt data dichter bij de plek waar deze wordt gegenereerd. Dit vereist kleine, krachtige datacenters die zich aan de "rand" van het netwerk bevinden.

Toekomstig federaal IT-beleid moet rekening houden met de randapparatuur. Er zullen nieuwe kaders nodig zijn voor het beheren en beveiligen van deze gedistribueerde systemen. De principes van DCOI – efficiëntie, beveiliging en optimalisatie – blijven van toepassing. Ze zullen echter moeten worden aangepast aan dit nieuwe, gedecentraliseerde model.

De eisen van AI en machine learning

Kunstmatige intelligentie (AI) en machinaal leren (ML) transformeren overheidsdiensten. Deze technologieën vereisen enorme rekenkracht. AI-taken vereisen vaak gespecialiseerde hardware, zoals GPU's (grafische processoren). Dit creëert een nieuwe vraag naar datacenters met een hoge dichtheid. Deze faciliteiten zijn ontworpen om veel rekenkracht in een kleine ruimte te concentreren.

Het beheren van de stroomvoorziening en koeling voor deze racks is een grote uitdaging. De toekomst van DCOI moet strategieën omvatten ter ondersteuning van AI/ML. Dit kan inhouden dat er nieuwe, gespecialiseerde overheidsfaciliteiten worden gebouwd. Het kan ook betekenen dat er een beroep wordt gedaan op cloudproviders die specifieke AI-platformen aanbieden.

Cyberbeveiliging in een hybride omgeving

Cyberbeveiliging blijft de hoogste prioriteit. Een hybride, gedistribueerde IT-omgeving creëert nieuwe complexiteit voor beveiligingsteams. Gegevens worden constant verplaatst tussen on-premises systemen en meerdere clouds. Het beveiligen van deze gegevensstroom is van het grootste belang. De principes van Zero Trust Architecture (ZTA) worden steeds belangrijker voor de federale strategie (CISA, nd). Zero Trust gaat ervan uit dat geen enkele gebruiker of apparaat inherent betrouwbaar is. Het vereist strikte verificatie voor elk toegangsverzoek.

Het implementeren van Zero Trust in een hybride omgeving is een complexe taak. Het vereist een diepe integratie tussen on-premises beveiligingstools en cloud-native services. De toekomst van datacenterbeleid zal onlosmakelijk verbonden zijn met de cybersecuritystrategie.

Conclusie: Een voortdurende reis van optimalisatie

De huidige fase van het DCOI-initiatief kenmerkt zich door aanzienlijke successen en voortdurende ontwikkeling. Het beleid heeft met succes geleid tot de sluiting van duizenden inefficiënte datacenters. Het heeft de belastingbetaler miljarden dollars bespaard. Belangrijker nog, het heeft een cultuur van datagestuurde optimalisatie binnen federale instanties geïntroduceerd. De focus op meetwaarden zoals PUE en serverbenutting heeft de manier waarop de overheid haar IT-infrastructuur beheert fundamenteel veranderd.

Het werk is echter nog lang niet af. Uitdagingen met datakwaliteit, verouderde systemen en financiering blijven de voortgang vertragen. De opkomst van cloudcomputing, edge computing en AI brengt een nieuwe reeks kansen en complexiteiten met zich mee. DCOI gaat niet langer alleen over het sluiten van oude serverruimtes. Het gaat over het intelligent beheren van een complexe, hybride en gedistribueerde digitale overheid.

Het initiatief moet zich blijven aanpassen. Het moet nieuwe technologieën en architecturen omarmen. De rapportagevereisten moeten worden verfijnd om ervoor te zorgen dat de gegevens nauwkeurig en bruikbaar zijn. De principes van DCOI – efficiëntie, kosteneffectiviteit en beveiliging – zijn tijdloos. Ze zullen nog jarenlang de basis vormen voor federaal IT-beheer. De volgende fase zal worden bepaald door een evenwicht. Een evenwicht tussen optimalisatie van de bestaande systemen en innovatie voor de toekomst.

Referenties

(z.d.). Zero Trust Maturity Model. Cybersecurity and Infrastructure Security Agency. Geraadpleegd via cisa.gov.

(2021). Optimalisatie van datacenters: overheidsinstanties hebben miljarden aan besparingen gerapporteerd, maar er zijn nog mogelijkheden voor meer. US Government Accountability Office . (GAO-21-44)

(2023). Datacentrumoptimalisatie: Overheidsinstanties moeten de datakwaliteit verbeteren en uitdagingen aanpakken om extra besparingen te realiseren. US Government Accountability Office . (GAO-23-105764)

IT-dashboard. (z.d.). Data Center Optimization Initiative (DCOI). Geraadpleegd via itdashboard.gov.

(2010). Federal Data Center Consolidation Initiative (FDCCI). Office of Management and Budget. (Memorandum M-10-27)

(2019). Data Center Optimization Initiative (DCOI). Office of Management and Budget. (Memorandum M-19-19)

DCOI