Green IT Energieeffizienz im Rechenzentrum

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1 Green IT Energieeffizienz im Rechenzentrum Patrick Göttel SWK-IT SWK und Green IT: Wo kommen wir her? 1

2 Green IT - Inhalt Allgemeine Entwicklung/ Trends Was ist Green IT Warum Green IT Aktuelle Zahlen/ Trends/ Zukunftsszenarien Einsparpotenziale Überlegungen im Rechenzentrum Infrastruktur und Klimatisierung Strom und Netzwerk Smart Metering Kostenfaktoren SWK und Green IT Wo kommen wir her? Wo stehen wir heute? Wo wollen wir hin? Angebote für die Unternehmen in der Region Was ist Green IT? ``Unter dem Stichwort Green IT versteht man Bestrebungen, die Nutzung von Informationsund Kommunikationstechnologie über deren gesamten Lebenszyklus hinweg umwelt und ressourcenschonend zu gestalten`` 2

3 Warum Green IT? Kosteneinsparungen Positiver Einfluss auf das Unternehmensimage Allgemeine gesellschaftliche Verantwortung (Umwelt) Anpassung an Kundenbedürfnisse Sicherung von Wettbewerbsvorteilen Energie- Einsparpotenziale durch Green IT? Arbeitsplatzsysteme; Desktops/ Laptops (58%) IT-Netze (56%) Rechenzentren (54%) In den Prozessen (Indirekte Vermeidung von Energie) (53%) Optimierung der IT-Hard und Software. Jedes Watt an Leistung, das auf Seiten der IT gespart wird, braucht nicht gekühlt bzw. über eine USV abgesichert werden. Quelle:Studie Life 2, Deutsche Telekom

4 Energie- Einsparpotenziale durch Green IT? Wissen Sie wie hoch die Stromkosten für die IT in Ihrem Unternehmen sind? Quelle:Studie Life 2, Deutsche Telekom 2010 Aufteilung des Energiebedarfs im Rechenzentrum

5 Bisherige CO²e-Emissionen der IKT Branche in Deutschland Prognose der Entwicklung der CO²e-Emissionen bis 2020 der IKT Branche in Deutschland 5

6 Entwicklung der Anzahl der physischen Server in den Rechenzentren Deutschlands Herausforderung: Stromverbrauch von Servern und Rechenzentren in Deutschland 10,11TWh: 1,8% des gesamten Stromverbrauchs in Deutschland 6

7 Entwicklung und Szenarien der Stromkosten von Servern und Rechenzentren in Deutschland SWK 2009 Das Jahr der Entscheidungen! Beide Rechenzentren waren bis an die Kapazitätsgrenzen ausgelastet Etwa die Hälfte der Rechenzentren werden massive Probleme mit der Kühlung bekommen (Gartner: 10 Trends im Rechenzentrum). Wir waren dabei! Etwa die Hälfte der Rechenzentren werden massive Probleme mit der Stromversorgung bekommen (Gartner: 10 Trends im Rechenzentrum). Wir waren dabei! Ein neues Rechenzentrum muss her! 7

8 SWK 2010 Unser SWK Datacenter4you entsteht! Baubeginn: Inbetriebnahme: Nettobauzeit: 6 Monate = 120 Arbeitstage Direkte freie Kühlung Eingehauste Warm-/Kaltgangschottung 100% Öko-Strom aus Wasserkraft Modulare USV s SWK und Green IT: Wo stehen wir heute? PUE = Power Usage Effectiveness 8

9 Rechenzentrum: neue Technologien zur Energieeffizienz Konventionelle Kühlung: strombasiert und ineffizient Offene Rechenzentrumsräume erlauben Vermischung von Warm- und Kaltluft Warme Abluft wird meist ungenutzt hinausgeblasen Statische USV-Systeme mit hoher Verlustleistung Alternative Klimatisierungsmethoden ohne mechanische Kälteerzeugung Abschottung von Warm- und Kaltgängen zur effizienteren Kühlung Wärmerückgewinnung z.b. zum Heizen anderer Räume Modulare USV-Systeme mit hohem Wirkungsgrad Rechenzentrum: neue Technologien Infrastruktur und Klima Alternative Technologien wie freie Kühlung, Geothermie, Wasserreservoire, Adiabate Kühlung (Verdunstung-Befeuchtung), Gewässer, Absorptions- und solare Kälte sind aus anderen Bereichen bekannt, werden im IT-Bereich aber bislang kaum genutzt Die Zukunft der IT-Klimatisierung liegt in der Kühlung ohne mechanische Kälteerzeugung. Strom kostet im laufenden Betrieb viel Geld, alternative Kältequellen dagegen vor allem in der Anschaffung Der Einsatz neuer Technologien erfordert individuelle Planung für jeden neuen Standort Für jedes Rechenzentrum gibt es einen eigenen optimalen Energie-Mix 9

10 Rechenzentrum: neue Technologien direkte/ indirekte freie Kühlung C für Ffm > < Daten für Frankfurt a.m , , , , , , ,00 0,00 direkte freie Kühlung ca h indirekte freie Kühlung ca h Systeme Umluft gesamt Kaltwasser mit ind. Freier Kühlung direkte freie Kühlung Bsp.:Jahres Energiekostenvergleich bei einer Kälteleistung von ca. 30 KW Rechenzentrum: neue Technologien Stromversorgung Öffentliche Stromversorgung unterliegt Schwankungen und kann kurzzeitig auch ganz ausfallen Ausgleich dieser Unregelmäßigkeiten derzeit meist mit statischen USV-Anlagen und Diesel-Generatoren Energieverluste durch mehrfache Transformation im Rechenzentrum Anlagen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) werden immer wichtiger, um Breakdowns zu verhindern Alternativen zum Dieselgenerator: Brennstoffzelle und Blockheizkraftwerk Modulare USV-Anlagen mit höherem Wirkungsgrad senken Verlustleistung und können bedarfsgesteuert erweitert werden Minimierung der Transformationsverluste durch Gleichstromversorgung von der USV-Anlage bis zum Server 10

11 Rechenzentrum: neue Technologien Smart Metering Erst messen, dann handeln: Nur Besitzer der Wahrheit können fundierte operative Entscheidungen treffen und strategische Ausrichtungen entwickeln Was nicht gemessen werden kann, kann nicht optimiert werden. Da im Rechenzentrum nicht nur die Server, sondern viele weitere Komponenten wie Netzwerk, USV und Kühlung einen Energieanteil ausmachen, müssen sämtliche Verbraucher erfasst, gemessen und die Ergebnisse in Relation zu einander gestellt werden Energieeffizienz wird nicht nur durch große technische Veränderungen erreicht, sondern auch durch viele kleine Optimierungsmaßnahmen Rechenzentrum: Aktuelles Monitoring 11

12 Auswirkungen von Virtualisierung bis % der dt. Unternehmen investieren bis Ende 2011 in die Virtualisierung von Servern Mehr als die Hälfte der Firmen wollen außerdem Applikationen konsolidieren oder rationalisieren und in Blade Servers und Unified Communcations investieren Zunahme der Leistungsfähigkeit der IT, d.h. bei gleicher Hardware steigt die effektiv erbrachte Leistung Verringerung des Energieverbrauchs Ohne weiteren Einsatz von Virtualisierung würden die deutschen Rechenzentren im Jahr bis 6 TWh mehr Strom verbrauchen (bei gleicher Leistungsfähigkeit) Quelle: Hintemann / Borderstep 2010 Sonstige Trends in Rechenzentren bis 2015 Die Rechenleistung pro Höheneinheit steigt weiter! Die Rechenleistung pro Watt wird deutlich schneller! Das Datenvolumen steigt weiter! Der Gesamtbedarf an Rechenleistung wächst stetig! Virtualisierung und Cloud-Computing (+45% jährlich) Mehr physikalische Server, mehr große Rechenzentren Zeitliche und räumliche Schwankungen im Strombedarf der IT werden zunehmen! Nutzungsdauer der Geräte bleibt weitestgehend unverändert! Mehr Netzwerktechnik in den Rechenzentren (Glasfaserverkabelung wird sich verdoppeln) 12

13 SWK Unser Angebot an Sie finden Sie hier: Fazit Neue Technologien im Rechenzentrums-Umfeld eröffnen neue Möglichkeiten und Potenziale Sicherheit und Zuverlässigkeit der IT gewinnen an Bedeutung Oft hat man die Wahl zwischen höheren Betriebskosten auf der einen Seite und höheren Investitionskosten und höherer Effizienz auf der anderen Seite Die optimale Lösung für das eigene Unternehmen findet man nur durch eine gründliche Analyse des eigenen Bedarfs und der zur Verfügung stehenden Möglichkeiten Am Ende entscheiden Sie, ob Sie Ihr Optimum in einem eigenen Rechenzentrum erreichen oder besser in einem Großrechenzentrum Serverspace anmieten 13

14 Fragen? Anregungen? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Stadtwerke Kaiserslautern GmbH SWK IT / Datacenter4you Europaallee Kaiserslautern Tel.: /

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