Тенденции развития инженерных инфраструктур ЦОД:

1. Энергоэффективные решения Тенденции развития инженерных инфраструктур ЦОД: Александр Саванович Территориальный менеджер APC by Schneider Electric Республика Беларусь

2. Apple Apps ! VIDEO Доступность бизнеса Network Economy Защита данных Защита оборудования Relative Customer Value Mail Бизнес & Социальные сети 2000 2002 2004 2006 2008 2012 Общие тенденции рынка ЦОД Облака Connectivity

3. Тренды: значимость ЦОД для бизнеса

4. + + + Плотность мощности ГИБКОСТЬ Управление Инвестируй по мере роста «Бесшовный» ЦОД + ЭФФЕКТИВНОСТЬ Обобщенная модель ЦОД: + СТАНДАРТИЗАЦИЯ Оптимальные показатели CapEX и OpEX, при заданных инженерных характеристиках

5. PUE - Power Usage Effectiveness -Коэффициент энергоэффективности PUE: Энергоэффективность Потери в инженерных подсистемах … что повышает общий «КПД» ЦОД PUE Чем меньше здесь… Power IN Data centre … Тем меньше ЗДЕСЬ: Power to IT «КПД» инженерных подсистем ЦОД

6. 5 основных принципов PUE 1 • PUE – это результат вычислениявычисление будет корректным, если используются стандартизированные методы расчета • СравниватьPUE очень сложно сравнение PUE сильно зависит от принятых допущений 2 3 • Центральные инженерные системы здания должны учитываться при расчете PUEНеобходимо понимание их влияния на инженерные системы ЦОД • Надежностьухудшает PUEСтепень резервирования систем электропитания и охлаждения ухудшает PUE вследствие уменьшения уровня загрузки резервируемых устройств • Счет за электричествоиэнергоэффективность (PUE)– разные понятияРазличные методы построения ЦОД могут улучшить один показатель, ухудшив при этом другой 4 5 Необходимо сравнивать “яблоки с яблоками” и учитывать скрытые потери

7. Общая потраченная энергия в ЦОД = PUE Энергия, потраченная ИТ-нагрузкой Power Usage Effectiveness “Дьявол кроется в деталях” По-простому Коэффициент PUE показывает сколько дополнительной энергии (“электрические потери”) требуется для охлаждения, электропитания и защиты ИТ-нагрузки Чем НИЖЕ, тем лучше.Идеально =1 для получения • Что включено в расчет? (И что не включено) • Среднегодовой или единовременный? полной картины • Уровень загрузки ЦОД? (при малых нагрузках PUE ухудшается) • Географическое расположение ЦОД? (например, возможность “фрикулинга”) нужно учитывать много фактов… Сравнивая PUE, убедитесь, что вы сравниваете “яблоки с яблоками”

8. 2.00 1.75 PUE 1.50 1.25 1.00 0% 20% 40% 60% 80% 100% ИТ-нагрузка PUE 1.05? … В погоне за цифрами ( ) 1 МВт ЦОД при нагрузке 100% Подводимая мощность 1050 PUE1.05 = PUE 1.05 50 кВтна инфраструктуру 1000 ИТ-нагрузка Что нужно сделать, чтобы получить всего50 кВт потерь? Пошаговая модернизация инженерной инфраструктуры ЦЕЛЬ:50 кВт потерь Потери • 520 кВт Традиционная инфраструктура Полная нагрузка (лучший случай) 1.52 PUE Примечание: Это достаточно общий анализ. «Скрытые» потери делают снижение потерь до 50 кВт более затруднительными

9. 2.00 1.75 PUE 1.50 1.25 1.00 0% 20% 40% 60% 80% 100% ИТ-нагрузка PUE 1.05? … В погоне за цифрами 1 МВт ЦОД при нагрузке 100% Пошаговая модернизация инженерной инфраструктуры ЦЕЛЬ:50 кВт потерь • 330 кВт Потери Без чиллера, 100% фрикулинг Полная нагрузка (лучший случай) 1.33 PUE

10. 2.00 1.75 PUE 1.50 1.25 1.00 0% 20% 40% 60% 80% 100% PUE 1.05? … В погоне за цифрами 1 МВт ЦОД при нагрузке 100% Пошаговая модернизация инженерной инфраструктуры ЦЕЛЬ:50 кВт потерь • 220 кВт Потери ИБП в байпасе, распределение 400 В Полная нагрузка (лучший случай) 1.22 PUE ИТ-нагрузка

11. 2.00 1.75 PUE 1.50 1.25 1.00 0% 20% 40% 60% 80% 100% PUE 1.05? … В погоне за цифрами 1 МВт ЦОД при нагрузке 100% Пошаговая модернизация инженерной инфраструктуры ЦЕЛЬ:50 кВт потерь • 140 кВт Потери Без ИБП, теплопередача «воздух-воздух» Полная нагрузка (лучший случай) 1.14 PUE ИТ-нагрузка

12. 2.00 1.75 PUE 1.50 1.25 1.00 0% 20% 40% 60% 80% 100% PUE 1.05? … В погоне за цифрами 1 МВт ЦОД при нагрузке 100% Пошаговая модернизация инженерной инфраструктуры ЦЕЛЬ:50 кВт потерь • 50 кВт Потери Свободная подача воздуха Полная нагрузка (лучший случай) 1.05 PUE ИТ-нагрузка

13. PUE меньше 1.10? НЕРЕАЛЬНО для ОБЫЧНЫХ ЦОД в обычном месте и с ОБЫЧНЫМ бюджетом Передовые ЦОД могут показать впечатляющие результаты, но они имеют ресурсы и гибкость, доступные не всем: • Выбор места строительства ЦОД (для оптимизации «Фрикулинга») • Зеркальные ЦОД (отказ оборудования становится не критичным) • Нестандартные сервера (например, • NEBS carrier-grade), способные выжить • в спартанских условиях • И … • Огромный бюджет на НИР и НИОКР для внедрения «зеленых» технологий! БЕЗ ИБП без резервирования Только “Фрикулинг” свободная подача воздуха В обычных ЦОД подобные решения применяются крайне редко

14. Стандартизация расчета Индустрия шагает вперед… • Построение энергоэффективного ЦОД - это уникальный процесс, стандарты построения таких ЦОД еще не установлены • Стандарты PUE разрабатываются и устанавливаются ведущими организациями индустрии • В Информационных Статьях подробнорассматриваются методы расчета PUE APC Инф. Статья #158 A Standard Method for Calculation of Data Center Efficiency Стандартизация расчета позволяет быть уверенным, что мы сравниваем “яблоки с яблоками”

15. PUE 2.13 Как повысить энергоэффективность ЦОД? Цель:Снизить PUE с 2.13 до 1.46 Как достичь:оптимизировать систему электропитания и охлаждения Переход от периметрального к внутрирядному и внутристоечному охлаждению Динамический контроль систем охлаждения(VFD вентиляторы, насосы, чиллеры) 32% от общего потребления снижение PUE на 0.24 10% от общего потребления снижение PUE на 0.07 415/240 V безтрансформаторная схема распределения (NAM) – не учитываем Вся диаграмма представляет полное увеличение PUE, о котором мы говорим Каждый «кусок пирога» это относительный вклад в улучшение PUE 10% от общего потребления снижение PUE на 0.07 Повышение КЛД ИБП 16% от общего потребления снижение PUE на 0.12 1.46 Системы естественного охлаждения Соразмерная с нагрузкой инфраструктура:модульные системы охлаждения и электропитания 16% от общего потребления снижение PUE на 0.12 16% от общего потребления снижение PUE на 0.12 В среднем по действующим ЦОД

16. стратегия зонирования Построение локальных зон на основе текущих требований ИТ Пример построения ЦОД • Высоконагруженные зоны • Зоны размещения основного оборудования • Зоны повышенной готовности(т.е. повышенного резервирования)

17. InfraStruxure Operations Management Pack для VMware vSphere размещение + электропитание = impact analyzer VMware vCenter ISX Operations Management Pack Monitoring software (ISX Central) VMware vSphere Rack 2 ISX Operations регистрирует сигналы тревоги и анализирует их влияние на ИТ-оборудование. Питание ИБП от батарей ISX Operations общается с Virtual Machine Manager через SCOM PRO Pack Rack 1 На основе данных системы анализа инфраструктуры ответственные виртуальные машины переведены на безопасные хост-серверы Система мониторинга выдает сигнал тревоги UPS a UPS b Server Virtual job

18. Пример Энергоэффективного ЦОД • Бельгия • 5 МВт подведенной мощности • 4,5 МВт полезной мощности • Фрикулинг • PUE = 1.06 – разгадка фокуса на следующем слайде • ИБП Symmetra PX 500 • Стойки АРС • Внутрирядные кондиционеры АРС

23. Резюме  • Пониманиеэффективности • Заявления о супернизких значениях PUE становятся все более частыми, но многие из них основаны на неполной информации и не применимы для всех ЦОД • Включенные и не включенные элементы могутсущественно влиять на PUE – всегда “сравнивайте яблоки с яблокам” • Снижение PUE не самоцель – не забывайте про общее потребление электроэнергии! • Выбор стратегии измерения PUE • Ручной или автоматический • Более дешевый или более точный • Subsystem breakdown • Способы оптимизации • Применение внутрирядного охлаждения • Модульные технологии электропитания и охлаждения • Применение систем контроля, анализа и свободных ресурсов ЦОД • Применение масштабируемых систем • Зонирование нагрузки в ЦОД  

24. Спасибо за внимание!