Die Zukunft des Rechenzentrums Trends - Herausforderungen - Lösungen Dr. Peter Koch, VP Solutions, Racks & Integrated Solutions Emerson Network Power

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2 Die Zukunft des Rechenzentrums Trends - Herausforderungen - Lösungen Dr. Peter Koch, VP Solutions, Racks & Integrated Solutions Emerson Network Power

3 Emerson Network Power Portfolio Emerson Network Power 2016

4 DieZukunft? "The only certainty in computing is that change is coming." 4

5 So viel ist sicher Strom wird nicht billiger. 5

6 DasRechenzentrum? Facebook Luleå 2 RDDC GSI Darmstadt Green IT Cube Banken Global "Data Center in a Box" 6

7 Trends: Vier neue RZ Modelle Fog Computing (Cisco) Multi-modale RZ Strategie Dezentrale Architektur Mikro-Rechenzentren Am Rand des Internet ("Edge") Internet of Things Social Responsibilty Effizienz -Thema seit 2007 Politische Initiativen Mehr Fokus auf "Nachhaltigkeit" CO2, regenerative Energien Data Fortress Sicherheit steht ganz oben Internet ofthings! Isolierte Netzwerke Physische Sicherheit Cloud of many Drops Wenig ausgelastete Server und Speichereinheiten Verkauf ungenutzter Kapazitäten Bessere Effizienz 7

8 Trends: Lesestoff Stromverbrauch der Rechenzentren in Deutschland (Borderstep, BMWi 2015) DataCenter Study 2015 (DataCenter Insider 2015) Data Center 2025 (Emerson Network Power 2014) 8

9 Daten zu den Rechenzentren in D Stromverbrauch p.a. Mrd. kwh Zuwachs : o Stromverbrauch + 3% (12 Mrd. kwh) o Physische Server + 6% (1,8 Mio.) o Ausgaben IT Hardware + 3,5% (7,2 Mrd. ) o Investitionen RZ Infrastruktur + 10% (900 Mio. ) Markt o Marktanteil RZ Kapazität D / Europa: 25% o Stärkster Zuwachs in NL (Strompreise!) o Eigene RZs in D wollen 93% der IT-Verantwortlichen o 75% der Unternehmen wollen Cloud nur in D (Datenschutz, Rechtssicherheit) [Stromverbrauch der Rechenzentren in Deutschland, Borderstep, BMWi 2015] 9

10 Facebook Luleå2 Rapid Deployment Data Center Vorgefertigte Module LKW Transport Kurze Bauzeit Frischluftkühlung Strom aus Wasserkraft Open Compute Standard Hervorragende Energieeffizienz [Quelle: Google Maps] Emerson Network Power 2016

11 Effizienz = PUE??? PUE = 1,9 PUE = 2,2 PUE = 1,7 Energiebedarf eines typischen RZ (ca m² Fläche) [BMWi 2015, Entwicklung des IKT-bedingten Strombedarfs in Deutschland] 11

12 Neue Hardware zahlt sich aus Zum Beispiel: SPECpower_ssj 2008 Benchmark Server Jahr overall ssj_ops/watt verschiedene Hersteller, 2010 ca verschiedene Typen 2015 ca Quelle: 12

13 hohe Auslastung auch. Auslastung physischer Server bei 5-15% 30% der Server sind Schläfer "schlampiges Management der RZ Ressourcen" [Stanford University, Anthesis Group 2015] 13

14 Die PUE Falle PUE Strom, Kühlung IT 2,0 IT 1,25 IT 1,35 14

15 USV Effizienz Modulare transformatorlose USV Typische Schwungrad USV Typische herkömmliche USV 15

16 Den Overkill vermeiden aber:! Ein USV System fängt in 1 Jahr ca Probleme der Stromversorgung ab. Daten aus Systemen Störungen werden wegen der Qualität der USV Systeme nicht bemerkt. Womit wird die Stromversorgung im Jahr 2025 sichergestellt? 16

17 GSI "Green IT Cube" [Bild: e³computing] Würfelförmige Bauweise Geringe Geschosshöhe Drei unabhängige Doppelgeschosse Jeweils N+1 Kühlung, 2N Elektro Offene Zwischenböden (Metallgitter) Racks mit wassergekühlten Rücktüren Hybridkühltürme für Kaltwasser 3-stufige Konzept- und Testphase [Bild: GSI] Emerson Network Power 2016

18 GSI "Green IT Cube" [Bild: GSI] Extrem kompakte Bauweise 27 x 27 x 27 Meter Bauwerk Ca m² Grundstücksfläche Kurze Bauzeit, geringe Baukosten 12 MW Kühlleistung 768 Racks auf 6 Geschossen, ca HE Hervorragende Energieeffizienz (PUE < 1,1) Innentemperatur < 32 C (ASHRAE!) Alternativ Kühlung mit Chiller möglich [Bild: GSI] Emerson Network Power 2016

19 Trends der Klimatisierung Vorherrschende Methode und Leistungsdichte im Jahr 2025? 19

20 Zukunftsmusik? Hot Fluid Computing Standard Serverboard Angepasster wasserdurchströmter Kühlkörper Erfassung aller Wärmequellen Kühlwassertemperatur bei 50 C Abwärmenutzung, zumindest Trockenkühlung Serverlüfter entfallen (d.h. auch geräuschlos) Exzellente Energieeffizienz [Bilder: Thomas Krenn AG] 20

21 RZ Kühlung Stand der Technik Kaltwassersystem, adiabate freie Kühlung, Kompressionskälte ppue< 1,15 T < 27 C Adiabate indirekte freie Kühlung ppue< 1,05 T < 32 C Immer: Lufttrennung, Systemregelung T und ppue für Standorte in Zentraleuropa 21

22 Pflichtlektüre! 22

23 Banken: "Data Center in a Box" Zahlreiche verteilte Standorte Unabhängig vom Raum Mikro-RZ in Schrank oder Schrankreihe Komplette Infrastruktur, "plug and play" Skalierbare, modulare Lösung Wenige standardisierte Komponenten Einbindung in Gebäudemanagement Fernüberwachung / -steuerung / -wartung Eventuell automatisierter Betrieb Emerson Network Power 2016

24 Entwicklung der Netzwerke Emerson Network Power

25 Computing "at the Edge" Anwendungen Treiber Anforderungen Banken / Filialen Handelsketten Lagerräume / -systeme Videostreaming, Gaming Internetknoten Industrie 4.0 Sensornetzwerke Internet der Dinge HPC (Supercomputer) Datensicherheit Gesetzgebung Bandbreite Latenzzeit Echtzeit-Anwendungen Netzunabhängigkeit Isolierter Betrieb Bedarf für Lokale Datenverarb. Lokale Speicherung Kapazität nach Bedarf Wählbare Redundanz Standardmodule Rasche Installation in "normale" Räume Physischer Schutz Zentrale Administration Fernüberwachung Fernsteuerung / -wartung Automatisierter Betrieb Emerson Network Power 2016

26 Lösungenfür"The Edge" Vorgefertigte Racks (Server, Netzwerk) Geschlossen oder offene "kalte" Seite Integriert: o Kühlung o Stromverteilung / USV o Zugangsschutz, Schließsystem o Branderkennung / -löschung o Schnittstellen für Monitoring DCIM Komponenten und Software Service für Installation und Wartung Emerson Network Power 2016

27 DCIM -woraufesankommt Digitalisierung des Rechenzentrums Umfassende Unterstützung aller Systeme und Prozesse Schnittstellen zu anderen Management Tools Einfache, grafische Benutzeroberfläche Fernüberwachung / -steuerung für verteilte Standorte Modularer Aufbau der Software Schrittweiser Ausbau nach Bedarf und Fähigkeiten, bis zur Automatisierung von Systemen und Prozessen Unterstützung durch Hersteller bei Implementierung Kontinuierliche Weiterentwicklung gewährleistet Emerson Network Power 2016

28 DCIM Herstellerübersicht Emerson Network Power 2016

29 Erfolgsrezepte Frühzeitiger Ersatz von IT Komponenten Virtualisierung Aktuelle Infrastrukturtechnologien verwenden Wohlüberlegte Auswahl der Kühllösung Verfügbarkeit / Redundanz mit Augenmaß Auslegung aller Systeme für reale Last, Fokus auf Teillast, Regelung des Gesamtsystems Modularer Ausbau DCIM Data Center Infrastructure Management 29

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