データ駆動型の世界における省エネルギー

150年の歴史を持つこの研究所は、デンマーク、フェロー諸島、グリーンランドを含むデンマーク王国の大気、陸、海の気象、気候、環境条件の監視と予測を担っています。そのために、同研究所は国内全土の気象観測所や衛星からデータを収集しています。

しかし、その範囲は国境をはるかに超えて広がっています。同研究所はコペンハーゲンに本部を置き、多くのデータをそこに保管していますが、アイスランド、オランダ、アイルランドとの提携の一環としてアイスランドのスーパーコンピューターで予測計算を行っています。この協力関係により、予測と気候情報を共有する世界的なアプローチに対する同研究所の取り組みが強化されています。

「世界全体がグリーン転換期にあります」とDMIの事務局長、Marianne Thyrring氏は言います。「私たちは風力発電所や太陽光発電所などの管理に役立つデータを提供しており、今後も継続していきます。その一方で、気候変動が起こっており、悲惨な状況をもたらしています。したがって、天気予報における権威ある声としての責任も、市民保護機関との協力も、私たちの職務の非常に重要な部分です。また、厳しい気象状況においては、その役割の重要性がますます高まっています」

これまで、DMIは商用ユーザーにデータ料金を請求していました。しかし、数年前、同研究所は商業事業を段階的に廃止し、一般向けのサービスのみに専念し、個人から他の研究機関、企業まで、要求するあらゆる個人や団体にデータを無料で提供し始めました。

この決定は、DMIの2つの目的を支持するものです。「私たちは、厳しい気象災害が発生した場合に人身と財産を保護する公的機関としての役割に重点を置くという戦略的な選択をしました」とThyrring氏は言います。「また、国立気候研究センターの主催者として、気候研究に関連する機関でもあります」

DMIの使命の中心は人と環境ですが、その使命の達成を可能にする原動力となるのはデータです。組織内では、気候科学者のチームは、そのデータが正確で、タイムリーで、利用可能であることを頼りにしています。そして、データ量はこれまで以上に速い速度で増加しています。

「氷床の上で気候モデルを実行するたびに、おそらくDMIの最初の100年分と同じくらい多くのデータが生成されます」と、地球温暖化がグリーンランドの氷床に与える影響を研究しているDMIの上級気候科学者、Ruth Mottram氏は言います。「現在、それよりはるかに多くのデータを生成しています。私たちは衛星データを扱っており、より高解像度の衛星ミッションがますます増えています。そのため、モデルは常に改良されており、モデルに同化させたいデータの量も増加しています」

2020年後半、DMIはコペンハーゲンのデータセンターを市内の新しい場所に移転する準備をしていました。それは研究所の時代遅れのストレージ・システムを再評価する絶好の機会となりました。

「研究所のストレージ・システムは老朽化が進み、将来の需要に対応できなくなりました」と DMIの副局長であるThomas Kjellberg氏は言います。「ストレージはエネルギーを大量に消費する領域であるため、ストレージの環境フットプリントを削減したいと考えていました。また、多様なユーザーが低コストで簡単かつ適切にデータにアクセスできるようにサポートしたいと考えていました。そして、オンプレミスだけでなくクラウドにも拡張できるソリューション、つまりハイブリッド・クラウド・ソリューションが必要でした」

データをテープにアーカイブする機能は、環境とコストの両方の観点から、DMIにとって特に重要でした。ディスクに保管されたデータとは異なり、テープに保管されたデータは、使用しないときに電力を消費しません。「私たちは再予測や再モデル化のために大量のデータを保管していますが、それが完了するのは5年後か10年後かもしれません」とKjellberg氏は言います。そのデータの保管に、エネルギーを消費する高速ストレージは必要ありません」

DMIが評価したすべてのストレージ・プロバイダーの中で、IBMがトップに躍り出ました。IBMはハードウェアとソフトウェアの統合ストレージ・システムを提供していただけでなく、実装全体を監督し、途中でエキスパートによるサポートを行うターンキー・ソリューションの一部としてそのストレージ・システムを提供していました。

このソリューションの中核にあるのが、IBM® Storage Scaleです。エンタープライズ・レベルのファイル・ストレージ・システムは、大規模で複雑なデータ・ワークロードの処理に必要な拡張性とパフォーマンス、およびフラッシュ、ディスク、テープ、クラウド・ストレージを統合システムに組み合わせる能力を備えています。

長期のデータ保管には、IBM Storage Archiveでアーカイブ済みデータをテープに保管します。IBM Storage Protectはデータをテープに移動し、ユーザーの要求に応じて取得します。プロセス全体がエンド・ユーザーにとって透過的であり、エンド・ユーザーは、データが存在する場所に関係なく、単一のインターフェースからすべてのデータにアクセスできます。

チームは2021年1月から本格的に活動を開始しました。IBMのプロジェクト・マネージャーが、実装を最初から最後まで監督し、IBMチームは全体を通じてDMIと緊密に連携しました。

IBMは、ユーザーのニーズを理解し、新しいシステムの機能を教えるために、IT部門から管理部門に至るまで、DMIの各種部門の主要なユーザーの意見を収集する一連のワークショップのプロジェクトを立ち上げました。ワークショップでは、IBM Systems Lab Servicesの担当者が新しいシステムに関するガイダンスを示し、さまざまなデータ・サービス・レベル、ディレクトリー構造、ファイル・システムの各領域のバックアップ・ルーチンについて説明しました。

導入中、チームは、ユーザーのデータへのアクセスを中断することなく、DMIの古いデータセンターから新しいデータセンターにデータを移行する方法を必要としていました。解決策は、データの実装と物理的な移行を2つの部分に分けて実施することでした。「システムの半分を古い場所で構築し、データを古いテープ・ライブラリーから新しいストレージ・システムに移動しました」とKjellberg氏は言います。「その後、ストレージ・システム全体を新しい場所に移動し、そこでセットアップしました。その後、新しいシステムの第2部を実装しました。

新しいIBMストレージ・システムが稼動し、DMIは現在、持続可能性への取り組みを深めています。「2023年、私たちはデンマークのグリーン移行においてより大きな発言力を持つことを強く望んでいます」とThyrring氏は言います。「現在の世界情勢がエネルギー市場に及ぼす影響を考えると、欧州のグリーン化は誰にとっても最優先事項です。そのため、気候データを使用してエネルギー消費を調整および予測し、その効率を高めることが非常に重要です。

「だからこそ、次のステップは、気候や危険な気象状況の分野で私たちのデータと科学者の知識をさらに活用することです。もちろん、しっかりした技術的枠組みがなければ、すべてのデータ、予測、技術的な部分を処理することはできません」

DMIは、特にストレージ・ソリューションのクラウド機能の拡張とAIの深い研究において、IBMと連携してそのテクノロジーを構築しています。「私たちは機械学習に多額の投資を始めています」とMottram氏は言います。「つまり、私たちのデータは、将来的に機械学習モデルのトレーニングの開始に使用できるため、非常に価値のあるものになるでしょう。データを作っている時点ではわからないこともたくさんあるけど、5年後、10年後には「あれができてよかった。それに役に立ちった」と言えるようになでしょう。

統合ストレージ・システムを所有することは、DMIにとっても大きなメリットです。「私たちにとって重要なのは、データの保管場所という基盤となる構造を管理できるストレージ・システムが1つあることです」とMottram氏は言います。「新しいシステムでは古いシステムと比べて、テープに保管するデータのペタバイトあたりのコストが削減されました。もちろん、私たちが前進する中、エンド・ユーザーに信頼できる優れたエクスペリエンスを提供し続けることが重要です」

信頼は、DMIとIBMの関係を成功させる鍵でもあります。「IBMと協力してこのソリューションを開発することは、私たちにとって勉強になりました」とThyrring氏は言います。IBMの私たちに対する働きかけは、本当に前向きなものでした。IBMは、膨大な量のデータのストレージを確立する新手法について豊富な経験があります。また、IBMは非常にオープンなので、耳を傾ければ良い結果がもたらされると信じることができました。

「私たちは非常に複雑な問題に取り組んでいるので、頭脳を結集することでしか良い解決策を見つけることはできません」と彼女は結論付けています。「このストレージ・システムを購入した後、この先何年も一緒に仕事をしていくことを知ることは、私たちにとって本当に重要なことです」

1872年に設立されたDMIは、デンマーク 、フェロー諸島、グリーンランドからなるデンマーク王国の国民に気象サービスを提供しています。同研究所は、大気、陸上、海上の気象、気候、環境条件の監視と予測を担っています。研究所の本部はデンマークのコペンハーゲンにあります。