Rechenzentrumsplanung und Realisierung

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1 Thomas Tauer Direktor, Site and Facilities Services IBM Germany Rechenzentrumsplanung und Realisierung 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 1

2 IBM betreibt und baut eine große Anzahl von RZ s Über 3 Millionen Quadratmeter Rechenzentrumsfläche von IBM Site and Facilities Services designed, geplant und realisiert Scalable modular data center Custom data center Derzeit betreibt IBM weltweit mehr als m 2 IT Fläche 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 2

3 IBM Site and Facilties Services kann Unternehmen mit einer end-to-end Expertise helfen, ihre Rechenzentrumsstrategie zu planen und umzusetzen End-to-end Projektbetreuung Strategie Design Entwickeln einer RZ Strategie Aufnahme des IST- Zustandes Entwickeln der zukünftigen Requirements Entwickeln des Konzeptes und Kostenschätzung Realisierung IT Relocation Detailplanung Umsetzen des Projektes als Turn Key Solution Projektübergabe Projektmanagement und Umzug der IT 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 3

4 Der Ansatz: Eine Doppelstrategie IT-Infrastruktur-Energie-Effizienz-Strategie Konsolidierung der Rechenzentrumsstandorte Verringerung der Komplexität der Infrastruktur Verbesserung der Infrastruktur Verwaltung Reduzierung von Personalkosten Verbesserung der Geschäftsprozesse Verbesserung der Betriebskosten Konsolidierung der Server Reduktion der System Management- Komplexität Flächenreduzierung physikalische Konsolidierung Zentralisierung Optimierter Betrieb Auflösung von physikalischen Grenzen Steigerung der Hardware Ausnutzung Load-Allokation bis zur physischen Grenze Reduzierung der Kosten für Software-Lizenzen Virtualisierung Best Practices Sorgfältige Energienutzung Optimierung bei der Luftführung Migration vieler Anwendungen Vereinfachung der IT-Umgebung Reduktion von geschäftlichen Ressourcen Verbesserung von spezifischen Systemen zur Überwachung und Monitoring Anwendungs- Integration State-ofthe-Art Warm-/ Kaltgangprinzip Verbesserung der Effizienz von Transformatoren, USV Anlagen, Kühlern, Lüftern und Pumpen Freie Kühlung Integriertes Energie- Management Direkte Flüssigkeits- Kühlung Kraft-/Wärme- Kopplung Facility-Infrastruktur-Energie-Effizienz-Strategie 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 4

5 Gefahren für die IT und mögliche Folgen - Externe und interne Risiken Durch Menschen... Mitarbeiter Computerviren Mißbrauch Diebstahl Unwissenheit Menschliches Versagen Externe Computerviren/ Hacking Terroranschlag Einbruch Sabotage Vandalismus Durch Infrastruktur und Technik Funktionsstörung, Defekt, Ausfall von HW, SW, Verkabelung Stromausfall, Kabelbrand Ausfall der Klimaanlage Verlust der Kommunikationsverbindung Durch höhere Gewalt... Witterung Kälte/ Frost/ Schnee Wassereinbruch Unwetter, Hochwasser, Erdrutsch Blitzschlag Spannungsschwankungen Verlust der Verkehrsverbindungen Katastrophen Hochwasser Feuer, Rauchgase Chemische Kontamination Erdrutsch Flugzeugabsturz, Verkehrsunfall Explosion Haftung: Eine nicht etablierte Notfall-Vorsorgelösung kann dem RZ-Leiter und dem zuständigen Geschäftsführer bei Notfallvorkommnissen als grobe Fahrlässigkeit ausgelegt werden und somit rechtliche Folgen haben IBM Corporation 29-Sep-10 5

6 K-Fälle RZ Einer Studie der Münchner Rückversicherung zu folge, gab es im Jahre 2000 weltweit 850 Naturkatastrophen. Das sind 100 mehr als im Jahre 1999 und über 200 mehr als der Durchschnitt der 90er Jahre Münchner Abendzeitung, 13. März 2001 Sturmschaden * 10.9% Stromausfall 28.7% Überschwemmung 9.9% Stromversorgungsfehler 5.4% Sonstige 8.6% Hurrikan * 7.1% Bombenanschlag 8.1% Feuer 5.6% 2.4% Menschl. Versagen 5.4% 5.5% 2.4% HW-Fehler Netz-Ausfall Erdbeben Quelle: Contingency Planning Research Base (USA) Basis: K-Fälle seit 1982 (* = für Deutschland nicht/wenig wahrscheinlich) 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 6

7 Standards: Wer gibt Verfügbarkeitsdefinitionen vor? Bitkom (Vereinigung namhafter Unternehmen der IT Industrie) TÜV IT, (der ein RZ Zertifikat vergibt) Namhafte Firmen der IT Branche (z.b. IBM) TIA (Telecommunications Industrie Association), TIA-942 BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) Uptime Institut (USA, bietet Zertifizierung an, ähnlich TÜV IT), 4 Klassen, Tier 1 bis 4 EN-Normen (DIN, VDI, VDE.), Anforderungen an einzelne Produkte Behördliche Vorschriften (SOX, KonTraG, BGB, Bafin...) Fazit: Es gibt keinen alleingültigen Standard Einzelfalldefinition/Entscheidung Einzelfallverantwortlichkeit 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 7

8 IBM Data Center Verfügbarkeitsklassen IBM Data Center Verfügbarkeitsklassen Verfügbarkeit Ausfallzeit 99,0 % 87,7 Stunden/Jahr 99,9 % 8,76 Stunden/Jahr 99,99 % 53 Minuten/Jahr 99,999 % 5,26 Minuten/Jahr 99,9999% 0,53 Minuten/Jahr 99,99999% 3,18 Sekunden/Jahr 99,999999% 0,318 Sekunden/Jahr 99, % 0,0318 Sekunden/Jahr 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 8

9 TIER Level: Requirements Tier-Klassen Einführung Erklärung Tier I 60er Jahre einfacher Stromversorgungspfad, einfache Kälteversorgung, keine redundanten Komponenten 99,671 % Verfügbarkeit Tier II 70er Jahre einfacher Stromversorgungspfad, einfache Kälteversorgung, redundante Komponenten 99,741 % Verfügbarkeit Tier III Ende der 80er mehrere Pfade vorhanden, aber nur einer aktiv redundante Komponenten Wartung ohne Unterbrechung möglich 99,982 % Verfügbarkeit Tier IV 1994 mehrere aktive Strom- und Kaltwasserverteilungspfade, redundante Komponenten fehlertolerant 99,995 % Verfügbarkeit Quelle: US Uptime Institut: Industry Standards Tier Classification 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 9

10 Voraussetzungen für hohe Verfügbarkeiten Die Voraussetzung für hohe Verfügbarkeiten liegt nicht nur in der Rechenzentrumsinfrastruktur. Die Forderung nach hoher Verfügbarkeit hat auch Konsequenzen für den Betreiber! Einige Elemente der Operational Sustainability Staffing und Organisation Training der Mitarbeiter (SLA s, Data Center live cycle Management etc.) schnell erreichbares Fachpersonal Ersatzteilverfügbarkeit umfangreiche vorbeugende Wartung qualifiziertes Fehlermeldungs- und Kommunikationssystem Tier Rating Operational Sustainability : Gold / Silber / Bronze Uptime Institute, LLC IBM Corporation 29-Sep-10 10

11 Beispiel: Elemente der Operational Sustainability Staffing und Organisation Quelle: uptime institute, LLC 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 11

12 Verfügbarkeit in Abhängigkeit zu den Kosten 200% Approximately 4.5 Minutes Cost per m 2 of raised floor 175% 150% 125% 100% 75% Raised floor reliability level (IBM Levels) 37% increase in cost for highest availability Source: IBM Estimates 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 12

13 RZ Infrastruktur - IBM Level 3 IBM Level 1 Utility Only Fuel Oil 48 Hrs. Typical x IBM Level 2 UPS Protection IBM Level 3 UPS and Generator Generators N+1 IBM Level 4 System plus System Heat / Water Vapor Uninterruptible Power Supply N+1 Batteries min UPS PDU A Data Center Cooling Towers Utility Provider 2 Sources Static Switch A Static Switch B PDU B Raised Floor Server CRAC Units Chillers N+1 Makeup Water Storage Fiber Route A Fiber Route B PDU Power Distribution Unit Availability measured at the PDU Values are for demonstration only 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 13

14 RZ Infrastruktur - IBM Level 4 Fuel Oil 48 hrs typical Level 1 Utility Only Level 2 UPS Protection Generators N+1 x Level 3 UPS and Generator Level 4 System plus System Uninterruptible Power Supply 2N UPS Batteries min PDU A Data Center Cooling Towers Utility Provider 2 Sources Static Switch A Static Switch B PDU B Raised Floor Server CRAC Units Chillers N+2 Makeup Water Storage UPS Batteries min Fiber Route A Fiber Route B 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 14

15 RZ Infrastruktur - UI T4 Fuel Oil 48 hrs typical Fuel Oil 48 hrs typical Cooling Towers Generators N Uninterruptible Power Supply Generators N Chillers N Makeup Water Storage UPS Batteries min PDU A Data Center CRAC Units Cooling Towers PDU B Utility Provider 2 Sources UPS Batteries min Raised Floor Fiber Route A Server Fiber Route B Chillers N Makeup Water Storage 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 15

16 IT Entwicklung / High Density computing Trend Chart: Product Heat Density Steigender Anteil von High Density Equipment an Gesamt-IT Equipment Steigende lokale Wärmelasten durch Erhöhung der Packungsdichte (traditionell ~ 1 kw/qm; Blade s: > 20 kw/). Nutzungsdauer: IT: ~ 1-3 Jahren; Physischen Infrastruktur: ~10-20 Jahre Hardware Hersteller arbeiten intensiv an energieeffizienten Geräten und Programmen (u.a. Auf absehbare Zeit jedoch keine Trendwende in Sicht Source: Uptime Institute, Footprint - Heat Density Trends, 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 16

17 Einsparpotential: Aufschub von 40-50% der Betriebskosten durch den Einsatz von modularer RZ Infrastruktur Investitionskosten eines Rechenzentrums 60% Ausgaben für mechanische / elektrische Anlagen Pay as you grow Modulares Konzept ermöglicht Kapazität bei Bedarf Gebühren 24% Fit-Up Kosten 9% Hülle 7% Mechanik 20% Mess & Regeltechnik 4% Strom 36% Strom (range of kw) Source: IBM Estimates Jahr 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 17

18 Reduzierung der Kosten eines Rechenzentrums Einsparungspotential der Betriebskosten von bis zu 50%. Akkumulierte Betriebskosten ($Millions) $250 $200 $150 $100 $50 Energy Cost Staffing Bldg. Maint. & Mgmt. R E Tax Berechnungsgrundlage: Rechenzentrum mit 2000 m² Betriebskosten akkumuliert über 20 Jahre Berechnung mit Anstieg der Energiekosten um 10% YoY Betriebskosten des RZ sind 3-5 mal so hoch wie Investkosten % der Betriebskosten sind Energiekosten Year Source: IBM Estimates for $50M 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 18

19 Design für Flexibilität und modulare Rechenzentren. IBM s Rechenzentrumslösungen Scalable modular data center (SMDC) Enterprise modular data center (EMDC) Portable modular data center (PMDC) Bis zu 20% Platzersparnis im Vergleich zu herkömmlichem RZ Design. Turnkey Lösung Installation in 8-12 Wochen 40-50% weniger Betriebs- und Investitionskosten. Standardisiertes Design mit Modulen von 465m² Einsparung um bis zu 50% der Betriebskosten Voll funktionsfähiges Rechenzentrum. Aufgestellt in Wochen 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 19

20 Scalable Modular Data Center Aufbau - Funktionsweise UPS Power Distribution/Bypass Verkabelung USV/Batterie In-Row Cooling s geringe Doppelbodenhöhe 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 20

21 Funktionstrennung Layout Trennung von IT und Technikfläche getrennten Eingänge für IT und Technikpersonal Bildung von kalten und warmen Gängen Kaltgangeinhausung möglich 120x80 120x80 120x80 120x80 120x80 120x80 120x80 120x80 120x80 120x80 Serverraum 2 Doppelbodenhöhe = 55cm UKG Gittertrennwand UKG BMA BFE Technikraum USV 1 Batt. 1 NN- VT USV-VT WC D WC H 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 21

22 Scalable modular DC UV Allg. EDV Keine Trennung von IT und Technikfläche Keine getrennte Eingänge für IT und Technikpersonal Bildung von kalten und warmen Gängen Infrastrukturkomponenten sind auf die aktuellen IT- Anforderungen zu dimensionieren Skalierbar, Modularer Aufbau Sehr Energieeffizient Batt. USV UVT IRC IRC BFE Warmgangeinhausung Batt. USV UVT IRC IRC IRC IRC NW NW Rechenzentrum 2 Doppelbodenhöhe = 55cm 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 22

23 Beispiel: Rechenzentrum mit niedriger und hoher Energiedichte UV-SV NW NW UV-SV NW NW EDV EDV UV Allg. UV Allg. Batt. Batt. USV-Verteiler BMA USV-Verteiler BFE USV-VT NN- VT Technikraum 14.0 qm UKG 1 UKG 2 20 kw 20 kw UKG 3 20 kw USV USV BMA BFE Rechenzentrum 41.2 qm 120x80 120x80 120x80 120x80 Serverraum 32.2 qm 120x80 120x80 120x80 120x80 IRC IRC IRC NW Warmgangeinhausung IRC IRC IRC NW 120x80 120x80 USV+ UVT USV+ UVT (NW) 120x80 (NW) 120x80 Batt. Batt. Konventionelle Raumluftklimatisierung Hot aisle Containment (HAC) Warmgangeinhausung 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 23

24 Scalable Modular Data Center Layout (Beispiel) Löschmittel 36 qm Lager 21 qm NN NN 2 qm USV A USV A 2 qm USV B USV B 2 qm HT HT 2 qm NEA NEA 2 qm PDU PDU PDU PDU PDU PDU Flur 79 qm USV-HVT-A BP A USV-HVT-A 9 qm USV 5 USV 4 USV 3 USV 2 USV 1 A USV A 18 qm UKG 1 UKG 2 Batterie 1A Batterie A 16 qm Batterie 2A Batterie 2B Batterie B 16 qm Batterie 1B UKG 2 UKG 1 B USV B 18 qm USV 5 USV 4 USV 3 USV 2 USV 1 USV-HVT-B 9 qm USV-HVT-B BP B NW UKG 1 NW PDU UKG 5 - Reserve- NW NW PDU NW IT-Fläche qm Klima IT-Fläche 1 52 qm UKG 6 UKG 7 UKG 2 - Reserve- UKG 3 - Reserve- UKG 4 NW NW PDU 8 NW NW PDU 8 NW IT-Fläche 3 80 qm NW PDU 8 Klima IT-Fläche 3 27 qm UKG 3 - Reserve- UKG 1 UKG NW PDU UKG 4 - Reserve- EN-UVT-HT UKG 3 - Reserve- UKG 1 UKG 2 UKG 4 - Reserve- Puffer DN200 Puffer DN200 Klima IT-Fläche 3 27 qm Pumpen ZBV 49 qm Kältezentrale 190 qm ZKA IT-Fläche 4 80 qm KM 1 KM 2 KM 3 KM 4 Reserve KM 5 Reserve +/-0.00 IT-Fläche qm Flur 222 qm SMDC - High density zone 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 24

25 Enterprise Modular Data Center (EMDC) Teil der IBM Rechenzentrums Familie - mit umfassenden Möglichkeiten Ihre gesamten Rechenzentrums Bedürfnisse abzudecken EMDC ist ein standardisiertes für Rechenzentren entwickeltes Design, mit Modulen von 500m² beginnend, die bis zu einem 4-fachen der Grundrissfläche und 3-fachen der Höhe innerhalb der einzelnen Module wachsen können - ohne Ausfallzeiten des bestehenden IT-Betriebs EMDC als skalierbare, modulare Lösung - ermöglicht Kunden 40% der Investitionen im Vorfeld und 50% der operativen Kosten einzusparen Der hohe Verfügbarkeitlevel (IBM Level 3) und das Design ermöglicht die gleichzeitige Wartung des Rechenzentrums ohne Betriebsunterbrechungen Führend im Einsatz von energiesparenden Technologien Ermöglicht eine 25 % schnellere Konzeption durch standardisiertes Design Verwendet eine offene Architektur die führende Anbieter miteinbezieht, um die Vorteile der physischen Infrastruktur-Technologien über die gesamte Lebensdauer des Rechenzentrums zu ermöglichen EMDC kann in nahezu jedem Ort realisiert werden, da es als horizontales und vertikales Modell konzeptioniert ist 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 25

26 Enterprise Modular Data Center Das EMDC ermöglicht Wachstum ohne Ausfallzeiten des bestehenden IT-Betriebs! Bis zu 1.5 MW pro Modul 3-faches Wachstum der Energiedichte 4-faches Wachstum der Grundrissfläche 2000 m² oder mehr IT Fläche mit Doppelboden 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 26

27 2 7 Enterprise Modular Data Center Expansion 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 27

28 EMDC Vergleich USV Effektivität Hersteller 1 Hersteller 2 Hersteller 3 Hersteller IBM Corporation 29-Sep-10 28

29 EMDC Vergleich Umluftkühler Investkosten 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 29

30 EMDC Cooling 5 Jahre Energiekosten 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 30

31 3 1 Free Cooling and Cooling 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 31

32 PMDC: Die Nutzung ist der kritische Punkt bei der Umsetzung der Kundenbedürfnisse zum richtigen Rechenzentrums-Design. Portable modular data center Remote data center Temporary data center Mobile data center Remote Standorte Der RZ Bau ist schwierig Neue Märkte Skills sind nicht verfügbar Herausforderungen der RZ Fläche / Platz Temporäre RZ Lösungen Bei erhöhtem Bedarf während der Bauphase Mobile Anwendungen Militärische Zwecke Sport-Veranstaltungen Alternative zu Co-Lokation Vorteil durch Nutzung von Standorten mit niedrigen Energiekosten Remote Nutzer: Öl/Gas Unternehmen, Mienen, Büros, Produktionen Disaster recovery Zur Gewährleistung von Geschäftsprozessen Kinoproduktion Vermeidung von Katastrophen / Wiederherstellung Cloud & Web 2.0 Cloud Computing Anwendung von high performance computing Flexible Nutzung / Zeitpunkt low cost Bereiche (niedriger TCO) Individuelle und spezielle Anforderungen 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 32

33 Freistehende Containerlösung Einzelne autarke RZ-Container (Anzahl nach Bedarf) Grundriss (für einen Einzelcontainer) Dacheinlauf Kantine DN 100 Kondensat 2 Kondensat 1 UKG1 UKG2 USV UVT Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 Netzwerk Medieneinführung Starkstrom + Netzwerk Zuluft mit BSK DN T-1-RS WK3 IT-Raum 19m² OK DoBo= 0,25m Fundament B/T/H mm 3280x400x800 Rampe 10% Steigung Untergrund Split Untergrund Teer 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 33

34 Microsoft packt Rechenzentrum in Container Rund 550 Millionen Dollar hat das neue Rechenzentrum von Microsoft in Chicago gekostet. Der Hersteller hat Server in normale Transportcontainer gepackt. Die 2500 Server wurden fertig vor-konfiguriert angeliefert in Standard-transport-Containern. Diese wurden direkt vom Lastwagen in das Gebäude transportiert und dort platziert. Zwei Lagen dieser Server-Container können auf den 56»Parkplätzen«im Rechenzentrum übereinander gestapelt werden. Nach Angaben von Microsoft dauert es etwa acht Stunden, bis die Server in einem solchen Behälter nach der Anlieferung online sind. Dies, so das Unternehmen, sei der große Vorteil des Konzepts: Bei Bedarf lassen sich schnell neue Rechner installieren. Quelle: network Computing. de 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 34

35 Google-Rechenzentrum - 45 Container mit je Servern Google baut jeweils Server in einen Schiffscontainer in offenen Standardracks. Quelle: Silicon.de Das Datenzentrum der Zukunft ist ein Container-Bahnhof In diesem RZ sind angeblich 45 wassergekühlten Container aufgestellt, teilweise sogar auf zwei Ebenen 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 35

36 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 36

37 Wie definiert sich ein effizientes Rechenzentrum? Erhebung von Daten und Fakten zum aktuellen Energieverbrauch um Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren Planung und Realisieren von Lösungen hin zu einem energieeffizientem Rechenzentrum Diagnose Optimieren und kontrollieren mit Energy Management Software Planen und Realisieren IBM: das energieeffiziente Rechenzentrum Managen und Messen Implementierung von Virtualisierungslösungen und anderen innovativen Technologien Virtualisieren Kühlen Nutzung von innovativen Kühlungslösungen 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 37

38 Energieeffizienz Analyse Bewertung eines RZ anhand eines Energieeffizienz Standards Vergleich der Gesamtleistung die in das Rechenzentrum eingespeist wird mit der aktuell von technischen IT Geräten verbrauchten Energie Ermöglichung von Marktvergleichen Aufzeigen von Verbesserungsmöglichkeiten Power Usage Effectiveness (PUE) Total Facility Power PUE = IT Equipment Power Least energy efficient PUE Power Usage Effectiveness Standard supported by Green Grid, originally published by Lawrence Berkley National Laboratory, 2003 Lawrence Berkley National Laboratory, 2006 Global Technology Services 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 38

39 Investkosten versus Betriebskosten Die Energiekosten für einen Server während seines Lifecycles betragen ein Vielfaches im Verhältnis zu seinen Anschaffungskosten! Beispielberechnung: 1HE-Server Investitionskosten Server-Hardware: ~ 1.500,- Euro Lifecycle: 4 Jahre Stromverbrauch (im Betrieb): ca. 400 Watt Stromverbrauch pro Jahr: h/a x 0,4 kw = kwh/a Stromverbrauch in 4 Jahren: kwh Stromkosten: 15 Cent pro kwh Stromkosten in 4 Jahren: ~ Euro Power Usage Effectiveness DC (PUE): 2,0 bis 3,0 Energiekosten (Betrieb) gesamt: bis in 4 Jahren 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 39

40 Energieeffizienz Analyse - PUE-Benchmarking PUE Analyse (Auswertung durch IBM) PUE 3,5 3 2,5 2 Bestand PUE Durchschnitt = ,5 Ziel PUE Durchschnitt = 1,5-1,25 1 > 2,5 Sehr uneffektiv 0,5 2,0 < 2,5 Uneffektiv ,5 < 2,0 < 1,5 Effektiv Sehr effektiv Anzahl der analysierten Rechenzentren 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 40

41 -Zulufttemperatur Blade-Center-Betrieb in Abhängigkeit der Zulufttemperatur Leistungsaufnahme der IT in Abhängigkeit der Zulufttemperatur Bsp.: Wassergekühltes mit 4 Blade Center Lastversuche Blades im WK- "S176" Messreihe 1 Leistungsaufnahme der IT in Abhängigkeit der Zulufttemperatur temperatur 26 C temperatur 24 C temperatur 22 C temperatur 20 C Leistungsaufnahme IT [Watt] Global Technology Services 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 41

42 Zentrale Kälteerzeugung kann erhebliche Einsparungen bei Auswahl von energieeffizienten Kältemaschinen bringen Kolbenkompressoren, Vollhermertik und Halbhermetik Scrollverdichter Schraubenverdichter Turboverdichter NEUE TECHNOLOGIE Magnetgelagerter ölfreier Turboverdichter (Quantum) ,5 4, ,5 5,5 6, Strombedarf für kw-kälteleistung Leistungsziffer COP-Wert Eingebaut in Umluftkühlgeräten in Rechenzentren (Vollhermetik-Kältemaschinen) Klein bis mittlere dezentrale Kälteerzeugung Zentrale Anlagen in Kaltwassererzeugung, mittlere Größe Zentrale Anlagen in Kaltwassererzeugung, Großanlagen Bereits für kleinere und mittlere Zentralanlagen geeignet 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 42

43 Water-cooled Power 575 Hydro Cluster Unique water-cooled design delivers maximum performance in a more energy efficiency and dense package Requiring 80 percent fewer air conditioning units, the water-cooled Power 575 can reduce typical energy consumption used to cool the data center by 40 percent. (compared to air-cooled P5 575) MWU MWU Redundant Modular Water Unit Facility Water 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 43

44 Zero-Emission Data center Prototype Prototype built with Boeblingen Lab Cell blades with 75% recovery Plug in cooling on blade center Measure energy consumption vs. fluid inlet temperature High-performance cold plate for processor and heat collector for other components Main results Recovery of up to 60ºC water No increased junction temperature compared to current air cooling power [W] Average junction temperature of CPU 66 C 28 C 48 C 25 C CPUs idle CPUs peak board idle board peak fan + pump re-use 65 C 68 C air, 20 C water, 20 C water, 60 C 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 44

45 Technical Objectives for Aquasar System Air H 2 O Thermal conductivity [W/(m*K)] Volumetric heat capacity [kj/(m 3 *K)] QS/HS22 Blades with fluid-loop Populated Fully populated BladeCenter with Blade Center servers with manifold servers and pumps System uses a mixed population of 11QS22 IBM PowerXCell 8i and 3 H22 Intel Nehalem Blades per Blade Center server Connection to heat distribution system of ETH for 50-60ºC hot water Two Blade Center servers are liquid cooled and one is air cooled for reference. The rack also holds communication equipment and a storage server. The closed cooling loop holds 10 liters of water, the coolant flow is 30 liters per minute IBM Corporation 29-Sep-10 45

46 Messen von Energie und Temperatur Tivoli Green Energy Agent Active Energy Manager Leistungsaufnahme Temperatur - Umgebung - Ausblastemp. IBM Director Tivoli Universal Agent IBM Hardware (neuste Baureihen) IPDU Intelligent Power Distribution Unit Fremdhardware + alte IBM Server Gebäudeleittechnik Tivoli Monitoring for Green Energy 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 46

47 IBM bietet Kunden eine ganzheitliche Lösung und unterstützt bei der Gesamtimplementierung des Rechenzentrums DEFINITION DER REQUIREMENTS RZ DESIGN / PLANUNGSLEISTUNGEN TURNKEY SOLUTION TESTPHASE / INBETRIEBNAHME / ABNAHME Was sind die Requirements Ihres Rechenzentrums? Nutzung Ort der Installation Kapazität Leistungsdichte Infrastruktur Redundanzen RZ Design und Planung in Abhängigkeit der Requirements: komplette Versorgungstechnologie Spezialkonzepte für Elektro- und Klimatechnik Sicherheitstechnik Brandschutztechnik Verfügbarkeitslevel / Redundanzen Projektmanagement / Projektsteuerung Turnkey solution: Schlüsselfertige Installation des Rechenzentrums Erschließung Gebäude Elektrische / mechanische Systeme Netzwerktechnik RZ Integrationstests Abnahme: s und RZ Infrastruktur IT Umzung and Migration Testphase und Inbetriebnahme Einweisung und Education 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 47

48 IBM Site and Facilities Services - Portfolio Where Information Technology and the Building Meet Site and Facilities Services Physische RZ Sicherheitslösungen Energieeffiziente Lösungen IT Umzüge RZ Konsolidierung Analyse und Beratung Risikoanalyse Sicherheitsstudien Pflichtenheft Flächenbewertungen RZ Layout & Design RZ Check (Hochleistungsserver) Going green Impact Analyse Energieeffizienz Analysen Energieeffizienz Workshop Energieeffizienz Zertifizierung Thermische Analyse Rechenzentrumsumzüge (national und international) RZ Konsolidierung Rechenzentrumsverkabelung Planung und Realisierung RZ Lösungen konventionell Out-door RZ Lösungen Containerlösungen IT Sicherheitsraum Qualitätssicherung & Projektmgmt. Green Data Center Studie Rechenzenrums Modernisierungen Scalable Modular Data Center Integrierte lösungen (IRS) Hardware Product Services HW Installationsservices Glasfaserverkabelung der zseries Betrieb RZ Asset Management RZ Remote Management Wiederkehrende Energieeffizienz Zertifizierung Produktumzüge End of lease Services 2010 IBM Corporation 29-Sep-10 48

49 Vielen Dank! Green IT: Site and Facilities Services: IBM Corporation 29-Sep-10 49