Ohne Energie keine Information

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1 Ohne Energie keine Information Rationelle Energieverwendung in Rechenzentren und EDV-Räumen Jörg Buschmann, EnergieAgentur.NRW Bilder: Bechtle, Solingen; BMU Verteilung des Gesamtenergiebedarfs eines ITK Rechenzentrums Quelle: Stulz Folie 2

2 Effizienzleitwerte Quelle: Stulz Folie 3 Effizienzleitwerte DCIE = 1 / PUE x 100 % Achtung: DCIE-Leistung vs. DCIE-Verbrauch DCIE-Leistung ist nur ein Momentanwert (Winter anders als im Sommer) DCIE-Verbrauch ist auf einen Zeitraum fixiert am besten pro Jahr Quelle: BMU Folie 4

3 Effizienzleitwerte Folie 5 Effizienzleitwerte intensiv PUE und DCIE sagen nichts über die Rechenleistung aus SPEC-Server-Benchmarkt-Test Basis: US-amerikanischen Stand. Performance Evaluation corporation (SPEc) Die Server-Performance wird zzt. nur mit einer Java-Anwendung gemessen Rechenleistung pro Watt (ssj_ops/watt) Beispiele: PRIMERGY TX120 S3 (Intel Xeon E3-1260L) ca PRIMERGY TX100 S1 (Intel Xeon L3360) ca PRIMERGY TX120 (Intel Xeon 3070) ca. 450 Bildquelle: HP Folie 6

4 Messen und Dokumentieren Messen sie den Energieverbrauch schon vor den einzelnen Maßnahmen. Messeinrichtungen für Server Umluftgeräte Kälteanlagen Messung des Stromverbrauchs, Temperaturen und Kälte. Nur mit realen Werten können Sie die Maßnahmen bewerten. Im Gesamtverbrauch des Unternehmens geht die Einsparung verloren Folie 7 Optimierung des IT-Equipments Hardwareoptimierung Servervirtualisierung Desktopvirtualisierung Folie 8

5 Hardwareoptimierung Festplatten: CPU: CPU: 2,5 Zoll statt 3,5 Zoll (teuerer) 45 nm statt 65 nm Technologie Multicore-Prozessoren meist besser RAM: Low Power RAM (1,25 V) Netzteil: Silver-/Gold-Standard USV: Wirkungsgrad mind. 90 % besser 96 % Folie 9 Hardwareoptimierung 80 PLUS Zertifizierung 230 V Eingangsspannung Mindestwirkungsgrad bei 10 % Last 20 % Last 50 % Last 100 % Last 80 PLUS 80 PLUS Bronze - N/A 81 % 85 % 81 % 80 PLUS Silver - 85 % 89 % 85 % 80 PLUS Gold - 88 % 92 % 88 % 80 PLUS Platinum - 90 % 94 % 91 % 80 PLUS Titanium 90 % 94 % 96 % 91 % Beispiel: Last eines Servers 500 W Mit Standardnetzteil (75 % Wirkungsgrad) = 666 W Leistungsaufnahme Mit 80 Plus Gold (88 % Wirkungsgrad) = 568 Watt Leistungsaufnahme Direkte Einsparung pro Jahr 98 kwh Folie 10

6 Stufen der Virtualisierung Folie 11 Servervirtualisierung Erhöhung der Auslastung durch Bündelung von Aufgaben Anbieter: VMware, Citrix Xen Server, Sun, IBM, HP... Sowohl kostenfreie (reduzierter Nutzen) als auch kostenpflichtige Systeme Folie 12

7 Servervirtualisierung Beispiele Stadtverwaltung Koppenhagen vorher 700 Server nachher 32 Server mit Virtualisierung und 50 Server mit spezieller Software Host Europe physikalische Server mit virtuellen Servern Bechtle Solingen 6 physikalische Server mit 89 virtuellen Servern Folie 13 Desktopvirtualisierung Senkung des Energieverbrauchs und der Wartungskosten Fat Client (normaler PC) Watt Thin Client (abgespeckter PC) Watt Ultra Thin Client (ohne BS) 2 8 W Folie 14

8 Kühlung für Serverräume Ansätze für Optimierungsmaßnahmen: Trennung von kalten und warmen Bereichen Erhöhung der Luft-/Raumtemperaturen Optimierung der Luftführung Effiziente Kühlung mit Außenluft Folie 15 Trennung von warmen und kalten Bereichen 1. Im Rack (Reduzierung der Luftkurzschlüsse) Folie 16

9 Trennung von warmen und kalten Bereichen 2. Im Raum Folie 17 Anpassung von Temperaturen Standard: Raumtemperatur zwischen 18 C und 22 C Empfehlung: C Beispiele Zuluft : Strato 23,5 C HP 25 / 27 C Datacenter C (beim Test optimale Effizienz) Datacenter C (höherer Energieverbrauch durch Ventilatoren) Beispiele Raumluft Bechtle 26 C b.r.m. 34 C Beispiel Abluft Frauenhofer ITWM 30 C Folie 18

10 Anpassung von Temperaturen Für Kälteanlagen gilt: 5-6 % Einsparung pro 1 C Temperaturanhebung Problem USV! Folie 19 Günstige Kälte Standard: Ziel: ganzjährige Kompressionskühlung möglichst hohe Nutzung der Umgebungskühle Je höher die Raumtemperatur, desto besser kann mit der Außen kälte gekühlt werden Problem: Mehrkosten, denn die Leistung der Kälteanlage muss für den Sommerbetrieb ausgelegt werden. Wärme kann auch zur Beheizung verwendet werden. Folie 20

11 Folie 21 Folie 22

12 Günstige Kälte Folie 23 Günstige Kälte Folie 24

13 Optimierung der Lüftung Gitter statt Lochblechboden um den Druckverluste verringern Undichtigkeiten bei dichten Platten vermeiden Drehzahlgeregelte Lüfter einsetzen Anpassung an variable Bedingungen Volumenstrom = 80 % Leistungsaufnahme ca. 55 % Keine Kabeltrassen quer zum Luftstrom verlegen Querschnittsverengungen innerhalb des Doppelbodens vermeiden Folie 25 Entwicklung Tendenz: Direkte CPU-Kühlung Temperatur bis 50 C erreichbar Nachrüstsysteme sind bereits vorhanden Problem: Garantie Serverhersteller haben Systeme in der Entwicklung Folie 26

14 Beispiel mit vielen Komponenten Angepasste Serverraumtemperaturen ca. 26 C statt C Virtualisierung der Server ca kwh Einsparung Effiziente Kühlung und Heizung Rackkühlung statt Raumkühlung Kühlung der Racks mit Wasser Abwärme der Server kostengünstig über Erd kälte abgeführt Abwärme für die Wärmepumpe Wärmepumpe mit Fußbodenheizung gekoppelt Investor: Bechtle, Solingen Folie 27 Folie 28

15 Informationen Green-IT Leitfaden Leitfaden der Beauftragen der Bundesregierung für Informationstechnik Energieeffiziente Rechenzentren Best-Practice-Beispiele, BMU Vortrag: Lösungen für RZ-Klimatisierung STULZ IT Cooling Solutions and Services Whitepaper Telekom Datacenter 2020 T-Systems Energieeffizienz in Rechenzentren Bitkom Folie 29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Jörg Buschmann Tel.: