© 2010 IBM Corporation Zvyšování efektivity datových center Konference TINF 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 klimatu Zpomalení ekonomiky Nedostatek energií a nestabilita cen Nedostatek surovin Rostoucí urbanizace Požadavky vlastníků na růst Rozvojové země Růst populace

© 2010 IBM Corporation Datová centra nejsou výjimkou Rostoucí výpočetní výkon mezi roky 2000 a 2010  Nárůst výpočetního výkonu serverů 6X, objem storage 69X během jedné dekády 1  67-86% zákazníků předpokládá rozšíření DC během příštích 2 let 2 Zvyšování nákladů na pořízení a provoz datového centra  Spotřeba datových center se zdvojnásobuje každých 5 let 3  Náklady na vybudování datového centra rostou: 30 až 50 milionů $ na m2 DC  Provozní náklady = 3 až 5 krát CAPEX během 20 let Datová centra v různých částech životního cyklu  78% datových center > 7 let starých 4  Technologická hustota narostla 20× během poslední dekády 5 (rok 2000: cca 1kW/rack, rok 2010: >20kW/rack)  33% managerů očekává životnost datového centra až 30 let 6 1.IBM and Consultant Studies 2.Digital Realty Trust; Emerging Trends in the data centre market, DCD London, November US Environmental Protection Agency, Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency, Public Law , August 2, Gartner Survey Suggests Extensive Data center Expansion plans on the Horizon, G , mike Chuba, February ASHRAE Publication: Datacomm Equipment Power and Cooling Applications, 2005, page IDC The datacenter evolution: Technologies, Designs, People and Green, Michele Bailey, 2008

Vývoj datových center k vyšší efektivitě 80´s, 90´s ´s10´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, standardizace Individuální 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 relokaceOptimalizace lokalit DC 10%-50%Škálovatelnost fyzické infrastruktury DCPlaťte pouze za využívané zdroje napájení a chlazení 7%-15%Efektivnější chlazeníChladicí jednotky vložené mezi racky se servery mají vyšší účinnost (kratší vzdálenosti) 4%-15%Ekonomický mód chladicích jednotekModerní jednotky mají mód, často není využíván 5%-12%Rozmístění racků a chlazeníEfektiivnější systém horké a studené uličky 4%-10%Zařízení pro napájení s vyšší účinnostíNové 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 osvětleníAutomatické 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 Model IBM Metrics1997Today CIOs 1281 Host data centers 1557 Web hosting centers 805 Network 311 Applications 15,0004,700 Global Resources Strategic IGA Location Strategic Web Location for IGA Ethernet & Power9 Networks TECHNOLOGY 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 nebo snížení 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. Mechanical 20% Contingency 9% General Contractor Fee 8% Architect / Engineer 5% Commissioning 2% Fit-Up Costs 9% Instrumentation & Controls 4% Mechanical Cost Breakout Cooling Plant 72% Raised Floor Cooling 28% Power Cost Breakout Generator 45% UPS 27% Power Distribution 28% Power 36% Výběr zařízení pro chlazení a napájení, která budou pracovat s vysokou účinností během předpokládané životnosti DC Shell 7%

© 2010 IBM Corporation Chart and data source: American Power Conversion Corporation (APC) white paper, Implementing Energy Efficient Data Centers, #114, by Neil Rasmussen, Power use % celkové spotřeby energie DC Chiller/ cooling tower Informační technologie Switch/ gen Uninterruptible power supply (UPS) Power distribution unit Computer room air- conditioner Humidifier Optimalizace IT infrastruktury Optimalizace infrastruktury datového centra Řízení spotřeby DC Lighting Electrical and building systems 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 sucked into 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 13.0 o C 54.5 o C 33.7 o 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 CollectIdentifyJustifyCompareReport 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 expected improvement 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 currentoptimiseupgrade

© 2010 IBM Corporation Portfolio datových center Green Data Center = Návrh DC s ohledem na maximální hustotu výpočetní kapacity se současnou minimalizací energetické náročnosti EMDC Enterprise Modular DC HDZ High Density Zone SMDC Scaleable Modular DC PMDC Portable 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 nákladů  Až 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 Power and cooling growth Až 4× rozšiřitelná plocha DC Add modules as needed Rozšiřujte DC podle potřeby Plaťte 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 48m 2.

© 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 datové centrum Kompletní infrastruktura IT racků, chlazení, UPS, protipožární ochrany, distribuce napájení, vzdáleného monitoringu Zařizení jsou servisovatelná z přední i zadní strany, což zjednodušuje servis  Otevřená architektura 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  Energeticky efektivní návrh 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 zařízení Vnitřní provedení chrání instalovaná zařízení proti požáru, kouři, vodě, elektromagnetickému záření RFI/EMI, vlhkosti, kondenzaci a templotním změnám Výhody Rychlý vývoj za týdnů od plánu k spuštění Plug and Play instalace Až 50% snížení požadovaného prostoru Instalace data centra kde jej chcete a potřebujete Modularní a škálovatelný návrh podporující snadný růst PMDC je umístěno v uzavřeném kontejneru PMDC je umístěno v uzavřeném kontejneru

© 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 Bíža IBM Senior IT Architect, CISA