Zvyšování efektivity datových center
description
Transcript of Zvyšování efektivity datových center
© 2010 IBM Corporation
Zvyšování efektivity datových center
Konference TINF 2010, 30.11.2010
Stanislav Bíža, IBM Global Technology Services
© 2010 IBM Corporation
Agenda
Datová centra: požadavky stávajícího trhu
Vývoj datových center od 80 let Oblasti úspory energie v DC Jak začít? Řešení pro energeticky efektivní DC
© 2010 IBM Corporation
Problémy globalizovaného světa vyžadují změnu přístupu
Změna klimatuZměna klimatuZpomalení ekonomikyZpomalení ekonomiky
Nedostatek energií a Nedostatek energií a nestabilita cennestabilita cen
Nedostatek surovinNedostatek surovin
Rostoucí urbanizaceRostoucí urbanizace
Požadavky Požadavky vlastníků na růstvlastníků na růst
Rozvojové zeměRozvojové zeměRůst populaceRůst populace
© 2010 IBM Corporation
Datová centra nejsou výjimkou
Rostoucí výpočetní výkon mezi roky 2000 a 2010Nárůst výpočetního výkonu serverů 6X, objem storage 69X během jedné dekády1
67-86% zákazníků předpokládá rozšíření DC během příštích 2 let2
Zvyšování nákladů na pořízení a provoz datového centraSpotřeba datových center se zdvojnásobuje každých 5 let3
Náklady na vybudování datového centra rostou: 30 až 50 milionů $ na 2.000 m2 DC
Provozní náklady = 3 až 5 krát CAPEX během 20 let
Datová centra v různých částech životního cyklu78% datových center > 7 let starých4
Technologická hustota narostla 20× během poslední dekády5 (rok 2000: cca 1kW/rack, rok 2010: >20kW/rack)
33% managerů očekává životnost datového centra až 30 let6
1.IBM and Consultant Studies2.Digital Realty Trust; Emerging Trends in the data centre market, DCD London, November 2007 3.US Environmental Protection Agency, Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency, Public Law 109-431, August 2, 2007
4. Gartner Survey Suggests Extensive Data center Expansion plans on the Horizon, G00154962, mike Chuba, February 2005. ASHRAE Publication: Datacomm Equipment Power and Cooling Applications, 2005, page 246. IDC The datacenter evolution: Technologies, Designs, People and Green, Michele Bailey, 2008
Vývoj datových center k vyšší efektivitě
80´s, 90´s 202000´s 10´s
transformace
Celkové provozní náklady ... black box. Náklady na provoz DC rozpočítány mezi všechna
oddělení firmy.
Dynamické monitorování a řízení spotřeby energie, úplný přehled o nákladech a přímá dpovědnost za jejich výši.
Zaměření na CAPEX – náklady na stavbu a infrastrukturu
Zaměření na OPEX – provozní náklady, TCO
DC budována s přebytkem kapacity => nízká utilizace
Škálovatelnost, modulatita, maximální využití instalované výpočetní kapacity
Best practices, standardizaceIndividuální design, DC „šitá na
míru“
Mnoho malých datových center; často v nevhodných
prostorách/lokalitách
Konsolidovaná DC ve vhodných lokalitách (bezpečnost, cena a dostupnost energií )
© 2010 IBM Corporation
10 kroků pro snížení spotřeby energie datového centra
10%-50% Virtualizace Serverů & Storage Sníží požadavky na napájení a chlazení 0%-80% Konsolidce a relokace Optimalizace lokalit DC10%-50% Škálovatelnost fyzické infrastruktury DC Plaťte pouze za využívané zdroje napájení a
chlazení 7%-15% Efektivnější chlazení Chladicí jednotky vložené mezi racky se
servery mají vyšší účinnost (kratší vzdálenosti) 4%-15% Ekonomický mód chladicích jednotek Moderní jednotky mají mód, často není
využíván 5%-12% Rozmístění racků a chlazení Efektiivnější systém horké a studené uličky 4%-10% Zařízení pro napájení s vyšší účinností Nové UPS vyšších tříd mají při typické zátěži až
o 70% nižší ztráty 0%-10% Synchronizace chlazení Některá DC mají více nezávislých chladcích
jednotek, které nejsou synchronizovány. Jedna vyhřívá, druhá chladí ...
1%- 7% Přesně rozmístěné otvory v dvojité podlaze Přesné nastavení proudění vzduchu vede ke snížení odporu a vyšší účinnosti
1%-2% Úsporné osvětlení Automatické zhášení, úsporné zářivky ... tepelný výkon osvětlení musí být také chlazen.
© 2010 IBM Corporation
Desetiletí zkušeností se správou 800,000 čtverečních metrů DC po celém světě
IBM Strategic Delivery ModelIBM Metrics 1997 Today
CIOs 128 1
Host data centers 155 7
Web hosting centers 80 5
Network 31 1
Applications 15,000 4,700GlobalResources
Strategic IGA Location
Strategic Web Locationfor IGA
Ethernet & Power9 Networks
TE
CH
NO
LO
GY
Plus . . . zkušenosti s podporou zákazníků při implementaci a správě DC Significant services deployment capability: over 3,300 resources for server, storage and data centers Global breadth: built >3M square meters of data centers; top 5 Chinese banks; India and Egypt telecomm Leverage experience from managing and deploying over 200,000 servers in over 400 centers
Zkušenosti IBM s optimalizací datových center
© 2010 IBM Corporation
Building a smarter planet
Zákazníkům můžeme pomoci třemi způsoby:
Prodloužení životnosti infrastruktury existujícího
datového centra.
Optimalizace infrastruktury datových
center napříč celou společností.
Návrh nové infrastruktury DC, aby lépe odpovídala změnám požadavků IT.
Až zdvojnásobení kapacity pro IT
nebosnížení provozních nákladů až o 50%.
Zlepšení efektivity provozu při snížení
provozních nákladů až o 50%.
„Pay as you grow“ odložením 40-50%CAPEX a OPEX
nákladů.
© 2010 IBM Corporation
Building a smarter planet
Jak začít?
© 2010 IBM Corporation
1. Diagnóza: Jak je Vaše datové centrum energeticky účinné?
© 2010 IBM Corporation
Shell 7%
Optimalizace investic na chlazení a napájení
Source: IBM Estimates
60% investičních nákadů DC jsou na chlazení a napájení. Cena podlahové plochy je cca 10% celkových nákladů.
Mechanical20%
Contingency9%
General Contractor Fee
8%
Architect / Engineer
5%
Commissioning2%
Fit-Up Costs9%
Instrumentation & Controls4%
Mechanical Cost Breakout
CoolingPlant72%
Raised Floor Cooling28%
Power Cost Breakout
Generator45%
UPS27%
Power Distribution28%
Power36%
Výběr zařízení pro chlazení a napájení, která budou pracovat s vysokou účinností během předpokládané životnosti DC
Shell 7%
© 2010 IBM CorporationChart and data source: American Power Conversion Corporation (APC) white paper, Implementing Energy Efficient Data Centers, #114, by Neil Rasmussen, 2006.
Power use
% c
elk
ov
é s
po
tře
by
en
erg
ie
DC
Chiller/cooling
tower
Informační technologie
Switch/gen
Uninterruptiblepower
supply (UPS)
Power distribution
unit
Computerroom air-
conditioner
Humidifier
Optimalizace IT infrastruktury
Optimalizace infrastruktury datového
centra
Řízení spotřeby DC
Lighting
Electrical and building systems30
25
20
15
10
55
0
Chladicí systémy
Snížení provozních nákladů na chlazení a napájení Start
© 2010 IBM Corporation
Air Conditioning Units
Server Racks
Hot Spot Area
Diagnóza: Měření teplot v datovém centru
© 2010 IBM Corporation
hot air is suckedinto cold aisle
Optimize to eliminate hot spots, reduce energy consumption, and extend the life of the data centre
Utilizing MMT
Hot spot at long aisle
13.0oC
54.5oC
33.7oC
@ 1.7 Meters
Unique cart-based design for measurement collection Creates a High Resolution, 3D temperature map of the
data centre – real measurements not CFD guesses Samples 100+ temperatures at one time and thousands
of temperatures in the data centre Monitors position Surveys large areas in a short time
Mobilní zařízení pro měření teplotních profilů v DC
1 Measure
2 Analyze
3 Capture
• Thermodynamic Energy Savings
• Transport Energy Savings
• Deferred Investment DC
© 2010 IBM Corporation
Doporučení seřazená podle priority budou prvním krokem ke zvýšení efektivity
Collect Identify JustifyCompare Report
Get the facts• Current energy usage
• Power consumption by component
• Operating procedures
Find the gaps• Infrastructure
(in)efficiencies
• Energy management incentives
• Efficiency improvement options
Estimate ROI• Estimate cost returns, Business Case
• Prioritize projects based on ROI
• Estimate energy bill savings
Project expectedimprovement• Estimate expected
energy savings
• Demonstrate expected efficiency improvements
• Support applications for data center energy efficiency incentives
• Support environmental reporting
• Provide next steps for implementation of improvement projects
IT
Power
&
cooling
current optimise upgrade
© 2010 IBM Corporation
Portfolio datových center
Green Data Center = Návrh DC s ohledem na maximální hustotu výpočetní kapacity se současnou minimalizací energetické náročnosti
EMDCEnterprise Modular
DC
HDZHigh
Density Zone
SMDCScaleable Modular
DC
PMDCPortable Modular
DC
Velká nová DC, se zřetelem na modularitu snížení nákladů.
Jednoduše instalovatelná HDC v běžném DC.
Vysoce flexibilní DC rozšiřitelní dle požadavků zákazníka. Může být instalováno v libovolných prostorách zákazníka.
Rychle realizovatelné, zcela předem vyvinuté, mobilní nebo dočasné “DC v kontejneru”
Velké DC-měřítko Malé
© 2010 IBM Corporation
Odklad až 40% investičních nákladů, dokud není třeba výkon pro IT
Odklad až 50% provozních nákladůAž 50% úspory energie
Zvyšování investičních a provozních nákladů podle potřeb IT
Možnost 3× navýšení výkonu napájení a chlazení Možnost 4× navýšit plochu DC
Připravte DC na budoucí rozšiřování
Možnost rozšiřování bez výpadků provozu IT Standardizované provozní prostředí
Dostupný a předvídatelný prostor pro růst
Design na základě “open architectury”
Otevřené pro různé dodavatele IT technologií Možnost OEM inovací
Increase number of modules per data center
2x
3x
Po
wer
an
d c
oo
ling
gro
wth
Po
wer
an
d c
oo
ling
gro
wth
Až 4× rozšiřitelná plocha DC
Add modules asneeded
Rozšiřujte DC podle potřebyPlaťte jen za využité prostředky DC : Enterprise modular data center
© 2010 IBM Corporation
Datová centra s vysokou výpočetní hustotou - HDZ
High density zona od IBM umožňuje zákazníkům využívat servery s vysokou hustotou v jejich existujících datových centrech. Rychlá implementace. Energeticky efektivní řešení.
Nabízené výhody: •Průměrně o 35% levnější řešení, než přebudování existujících podlahových prostorů
•Rychlý vývoj a realizace
•Bezvýpadková implementace do existujících prostorů stávajicí fyzické infrastruktury
•Prodlužuje životnost stávajícího datového centra s podporou vysokých tepelných výkonů v tradičním řešení stávajícího datového centra
•Škálovatelné řešení umožující provozování high density IT zařízení potřebného růstu (od jednoho racku do tisíců)
• Příklad HDZ – do 780 blade serverů (tzv. žiletek) ve 14 serverových skříních, tzn. 25kW tepelných ztrát na rack (serverovou skříň), celkem tady 300kW na ploše cca 48m2.
© 2010 IBM Corporation
Škálovatelný modulární systém DC•Rychlá realizace (8 – 12 týdnů)•Škálovatelné řešení umožňující snadno realizovat dnešní i budoucí potřeby•Možnost instalace v prostorách zákazníka•Nížší realizační náklady (až 20% snížení)•Nižší provozní náklady (až 40% snížení)•Energeticky efektivní•Úspora prostoru (až o 40% nižší potřeba)•Modularní koncepce pro rychlý servis Bez potřeby zvýšené podlahy
•Flexibilní instalace•High density zones
•Prostředí umožňující použití High density computing
•Až do 35kW na rack a více•Předkonfigurované IBM BladeCenter řešení
Modulární systém datového centra
Možnost zastavění do stávajících kancelářských budov
Plocha 50 až 250m2
© 2010 IBM Corporation
Mobilní modulární systém DC Plně funkční dPlně funkční datatovéové centr centrumum
• Kompletní infrastruktura IT racků, chlazení, UPS, protipožární ochrany, distribuce napájení, vzdáleného monitoringu
• Zařizení jsou servisovatelná z přední i zadní strany, což zjednodušuje servis
Otevřená aOtevřená architerchitekkturturaa• Podporující standard 19” racků pro
montovatelná IT zařízení• Před-konfigurovaná řešení podporující IBM
iDataPlex servery a racky• Před-konfigurovaná řešení pro IBM iDataPlex
serverové řešení a IBM BladeCentera a blade servery
EnergEnergetickyeticky ef efektivníektivní návrhnávrh• Špičkové energetické efektivity; DCIE: 66% -
74% Návrh podporuje použití vysoce efektivního chlazení instalovaného v místě zadních dveří
• Návrh využívá systém Horké a Chladné uličky
Zajišťující bezpečný provoz IT zařízeníZajišťující bezpečný provoz IT zařízení• Vnitřní provedení chrání instalovaná zařízení
proti požáru, kouři, vodě, elektromagnetickému záření RFI/EMI, vlhkosti, kondenzaci a templotním změnám
VýhodyVýhodyRychlý vývoj za 12-14 týdnů od plánu k spuštěníPlug and Play instalaceAž 50% snížení požadovaného prostoruInstalace data centra kde jej chcete a potřebujeteModularní a škálovatelný návrh podporující snadný růst
PMDC je umístěno v PMDC je umístěno v uzavřeném uzavřeném kontejnerukontejneru
© 2010 IBM Corporation
Building a smarter planet
IBM site and facilities services brochure
IBM report: cutting energy costs for a powerful competitive advantage
Extend the life of an existing data center: IBM Lexington case study
Data center strategy
Data center consolidation and relocation
Modular data centers provide an agile response to change
Art of the possible: rapidly deploying cost-effective, energy-efficient data centers
Prescription for server room growth: Design a Scalable Modular Data Center
Pro více informací
© 2010 IBM Corporation
Building a smarter planet
Děkuji za pozornost
... a těším se na dotazy
Ing. Stanislav BížaIBM Senior IT Architect, CISA