HP Data Center Services - DCS

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1 HP Data Center Services - DCS Franz Schwaab - DCS Agenda Wärmelast - Ein wachsendes Problem Effizientes IT Design von A bis Z HP Modular Cooling System (MCS) Dynamic Smart Cooling HP Data Center Services Tileflow 2 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 1

2 Wärmelast - Ein wachsendes Problem Faktor 10 in den letzten 10 Jahren! Source: Datacom Equipment Power Trends and Cooling Applications, ASHRAE, 2005, 3 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Power & Cooling Trends vor zwei Jahren (Durchschnitt) Server pro Rack = 5 Stück Server-Höhe U/HE = 6U/HE Watt pro Rack = 2000 W Heute (Durchschnitt) Server pro Rack = 10 Stück Server-Höhe U/HE = 3U/HE Watt pro Rack = 8000 W nicht unüblich sind 10 bis 20 kw Zukunft Leistungsdichten von bis zu 1 kw (pro HE) über 30KW pro Rack Bisher wurde die CPU- Power jeweils nach ca. 3 Jahren verdoppelt; -> immer mehr Power... mit jeder neuen Server-Generation! pro HE im Rack Zusammenfassung Bisher wurde mit jeder neuen Servergeneration auch mehr Power benötigt Dieser Trend scheint gestoppt -> CPU Roadmaps Die Serverdichte wird weiter erhöht CPU Multi Core Technologie Strom/Power Bedarf Memory (Kapazität und Technologie) Strom/Power - Bedarf 4 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 2

3 Steigende Herausforderungen an das Rechenzentrum und die Server Infrastruktur Ursachen: steigende Serverleistung, Serverdichte und Kostendruck Rechenzentrumsfläche ist meist am Limit / muss effizient genutzt werden Power - Mehr Strom liefern, absichern, verteilen Cooling - Mehr Hitze handeln, Kühlung / Airflow sicher stellen sowie optimieren Integration - Heterogene Server, Storage konsolidieren sowie andere Komponenten integrieren Manageability - Immer weniger Mittel & Resourcen; -> Systeme zentral & effizient managen 5 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Energie-Effizienz im Rechenzentrum Mehr Power erfordert auch mehr Kühlung USV 12% Klima/ HVAC System 37% Licht 4% IT Equipment 47% LBNL Study shows that HVAC loads are beginning to seriously impact overall facility loading HVAC can exceed 50% in poorly provisioned centers Nicht effizient 30% effizient Rechenzentrum optimieren Data Center Best Practices umsetzen HP Data Center Services HP Modular Cooling System 6 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Data Center Energy Benchmarking Case Study, L Berkeley Natl Labs, Feb

4 Sparpotenzial & Kapazitätgewinn im Datacenter HP s Smart Cooling Solutions 100% 80% 60% 40% 20% 0% Typical Optimierung kann einen enormen Einfluss auf den Energiebedarf eines DC haben Energie Sparpotenzial 20% Best Practices 30% 45% Static Smart Cooling HP labs prototypes / future Cooling Power Additional IT Energy Savings Cooling Power IT 100% IT Typical PUE=3.0 PUE=2.4 Best PUE=2.0 Static Smart PUE=1.6 HP labs Practices Cooling prototypes/ Typical Best CFD Closely future Practices Coupling Malone, C., C. Belady, "Metrics to characterize Data Center & IT Equipment Energy Use," Digital Power Forum, Richardson, TX (September 2006) 7 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab or DSC 80% 60% 40% 20% 0% Optimierung kann einen signifikante Einfluss auf die DC Kapazität haben Vergrösserung / Kapazitätspotenzial 25% 50% 85% Effizientes IT Design von A bis Z minimize power consumption optimize cooling Effiziente Kompnenten Effiziente Systeme Effiziente Rechenzentren small drives intelligent power supplies efficient power conversion ProLiant Power Regulator HP BladeSystem enterprise chipsets Integrity Virtual Server Environment StorageWorks HP Modular Cooling HP G2 Racks Local & Remote Power Monitoring Data Center Services NEU Uns ist klar, das dies nicht NUR ein Thema von Prozessor oder Server System ist. Power and Cooling ist eine Cross-Herausforderung von A bis Z 8 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 4

5 Verfügbarkeit Ist Ihr Datacenter hoch Verfügbar? Vor dem Fehler CRAC 6: 27.4% CRAC 5: 36.7% CRAC 4: 46.5% Simulation eines CRAC Ausfalls CRAC = Computer Room Air Conditioner Nach dem Fehler CRAC 6: 29.8% CRAC 3: 80.3% CRAC 2: 92,2% CRAC 1: Ausfall 94,2% Was passiert wenn CRAC 1 ausfällt? CRAC 5: 44.6% CRAC 4: 46.5% 9 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab CRAC 3: 103% CRAC 2: 149% CRAC 1: Ausfall HP Modular Cooling System (MCS) Übersicht (1/2) Neue, hocheffiziente IT-Infrastruktur Komponente Einsatz: für Kühlung von kompletten Rechner-Räumen mit hohe Serverdichten und Hot Spots spart Platz im Rechenzentrum 30 kw Kühlkapazität; Racks können nun voll bestückt werden Basiert auf dem standard HP Universal Rack (HP Serie G2), volle 42 HE für IT Equipment Modularer Aufbau mit vielen Sicherheits- & Redundanz- Funktionen (Redundante Eingangsspannung, Kondensat- Management, integriertes Monitoring, ) horizontaler über die gesamte Rackhöhe gleichmässiger Luftkreislauf ( side airflow design ) Keine Unterbrechung der Kühlung auch wenn die Racktür (vorne oder hinten) geöffnet wird Konsequente Trennung von IT (Server) Rack und Kühleinheit -> kein Wasser im IT Rack 10 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab leistungsstark platzsparend sicher effizient leise leicht zu managen zertifiziert und integriert mit HP Server & Storage 5

6 HP Modular Cooling System (MCS) Übersicht (2/2) durch Leistungsanpassung / Hohe Systemeffizienz intelligenten System-Regelkreis mit Wasser- Magnetventil-Steuerung (kühlt nur so viel wie nötig und benötigt daher auch nur die externe Kühlleistung wie nötig) durch nahezu geschlossenes System - gibt die Wärmelast zu ca. 95% an das Wasser ab Nahezu keine Beeinträchtigung der Umgebung keine spezifischen Anforderungen an die Umgebung Reduziert die durch die Server erzeugte Lautstärke erheblich (ca. minus 6 db) Server/Blade Montage und Zugriff auf die in das Rack eingebauten Systeme wird nicht beeinträchtigt Integriertes System Monitoring mit HP SIM Integration Zertifiziert im HP Systemumfeld 11 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab leistungsstark platzsparend sicher effizient leise leicht zu managen zertifiziert und integriert mit HP Server & Storage Next generation Datacenter Dynamic Smart Cooling 2006 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice 6

7 Wie hat es angefangen? Ein-Draht Sensor Navigierender Robotor mit Sensoren Montierte Temperatur Sensoren Klimaanlage mit Variabler Leistung Überwachung der Stromversorgung Smart Vent Bodenplatten Gleichmäßiger Druck im Unterboden Flexible infrastructure + Sensing + Control = Smart Cooling 13 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Dynamic Smart Cooling 2007 Thermische Sensoren auf Rack Level, die per Software die Kühlung reguliert. Energie Management mit dynamischer Kühlung durch kontrollierten Einsatz der CRAC s In den Versuchseinrichtungen der HP Labs wurden Energie Einsparungen von bis zu 50% erzielt What it does Blower speed controller 14 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Variable capacity CRAC unit Rack intake air thermal sensors System management controller Sensor network/data depository System status evaluation Thermal system control Sensor and control network 7

8 Überlagerungen und Wirkungsbereich der CRAC s ohne DynamicSmartCooling CRAC 1 CRAC 2 CRAC 3 CRAC 4 CRAC 5 CRAC /10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Überlagerungen und Wirkungsbereich der CRAC s mit DynamicSmartCooling CRAC 1 CRAC 2 CRAC 3 CRAC 4 CRAC 5 CRAC /10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 8

9 Auswertung der Thermoanalyse 17 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab WirsinddawennSieunsbrauchen! Die Dienstleistungen von HP 9

10 HP Data Center Services Portfolio Übersicht Services rund um das Rechenzentrum Analyse, Optimierung, Know-How Transfer mit dem Ziel: -> die vorhanden Resourcen optimal einzusetzen und Effizienz zu steigern -> Einsparung von Energie- und Betriebskosten -> Erhöhung der Verfügbarkeit Data Center Services Assessment (Quick und Intensive) Thermal Assessment & Simulation Site Planning Rack Support Services Relocation Services Reinigungs Service 19 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Relocation Service Umzüge ins In- und Ausland, verfügbar für Einzel- oder Mehrfachsysteme, ganze Data Center, Projektmanagement und Umzugskoordination, Konsolidierungsprojekte, Multivendor. Überbrückungsservice: - Mobiles Rechenzentrum, - Überbrückungssysteme. Notfallkonzepte: - RZ-Container, - Notfallsysteme. Altgeräte: - Sichere Datenlöschung, - Transport zum Recyclingcenter. 20 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 10

11 Reinigungungsservice Der Rechnerraum: Reinigung von Rechnerraum und Doppelboden. Versiegelung poröser Bodenoberflächen. Die Hardware Reinigung Ihrer EDV-Komponenten von innen und aussen. 21 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Quickcheck (P24 Check) (650,- /Rechnerraum, Bericht ) Untersuchung Ihres Rechenzentrums nach Best Practice Kriterien. Empfehlungen werden besprochen Dauer ca. 2-3 Std. Bericht auf Wunsch 22 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 11

12 Intensivecheck (3500,- /Rechnerraum incl. Bericht, dauer 2-3 Tage) gibt einen Überblick und analysiert die Infrastruktur, basierend auf Industriestandards und Erfahrungswerten, falls Risiken oder Defizite entdeckt werden, wird HP nach Wichtigkeit gelistete Maßnahmen vorschlagen, Erkenntnisse werden in einem detailierten Bericht dokumentiert. Es gibt standartisierte and optionale Komponenten zu diesem konfigurierbarem Service: Standard Platz Stromversorgung Klimatisierung Doppelboden Optional Shutdown Controls Brandschutz Engine Generator RFI & EMI Environmental Monitoring Erdbeben, Bedrohung Qualität der Stromversorgung Wartung etc. 23 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab HP Datacenter Cooling Services HP Thermal Quick Assessment HP Thermal Intermediate Assessment HP Thermal Comprehensive Assessment Visuelle Inspektion Daten Aufnahme Basis Bericht und Verbesserungsvorschläge Thermal Quick Assessment 2 ½D Thermalmodeling, mit Tileflow Ausführlicher Bericht und Verbesserungsvorschläge Thermal Quick Assessment 3D Thermalmodeling, im und oberhalb des Doppelbodens Umfassender Bericht und Verbesserungsvorschläge 24 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 12

13 HP DataCenter Services Tileflow Simulation Franz Schwaab - DCS 2006 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice Tileflow Simulations Software Vorteile: Simulation eines Rechenzentrums zur Optimierung der Infrastruktur. Kosteneinsparung bis > 25% möglich. Planung und Relokation in ein neues RZ. Optimale Platzierung der Klimaanlagen, Lochplatten und High Density Racks. Simulation bei Klimaanlagenausfall und testen der Redundanz. 26 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 13

14 Model1: Serverraum 80m², 8m x 10m, 28 Racks ( 1KW - 9KW) mit ca. 80KW installiert. Es sind 3 Klimaanlagen mit je 33KW sensibler Kühlleistung installiert. 27 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Model 1 Luftverteilung und Temperaturverlauf 28 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 14

15 Model 1 Temperaturverteilung in 1,50m. 29 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Model 1 Luftdruck aus dem Doppelboden 30 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 15

16 Model 1 Simulation einer ausgefallenen Klimaanlage, die Racks mit den roten Punkten werden mit einer Zuluft von 26 C bis 31 C versorgt. Erlaubte Temperatur max. 22 C C. 31 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Model 1 Temperaturverlauf in der vertikalen Ansicht, eine Klimaanlage ist ausgefallen. 32 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 16

17 Model 1 Temperaturverlauf in 1,5m, 80 F F, 27 C - 38 C, eine Klimaanlage ist ausgefallen. 33 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Model 2 Neudimensionierung der Klimaanlagen mit jeweils ca. 55KW sensibler Kühlleistung, Temperaturverlauf in 1,5m, eine Klimaanlage ist ausgefallen. 34 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 17

18 Falsche Rackanordnung, Back to Front Vertikale Ansicht, die warme Abluft wird von Rack zu Rack weitergeleitet und verursacht Überhitzung! 35 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Falsche Platzierung der Klimaanlage im kalten Gang 36 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 18

19 Kontakt Mail: 37 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab Wir sind da wenn Sie uns brauchen 38 4/10/2007 IT-Symposium 2007 Stockholm 3H01 Optimierung von Rechenzentren Franz Schwaab 19

20 Danke für Ihr Interesse! 20