Client Server Architekturen Pilotprojekt Zero-Client im BMU

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Günther Hofer
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1 Client Server Architekturen Pilotprojekt Zero-Client im BMU Rudolf Herlitze Referat ZG I 5 Informationstechnik Kontakt: green-it@bmu.bund.de Folie 1

2 Agenda 1/1 Rückblick Was ist zu tun? Was wurde erreicht? Ausgangslage Idee Modelle Wo wollen wir hin? Kontinuierlicher Verbesserungszyklus Wo stehen wir? Projektbeschreibung Erfahrungen / Erkenntnisse Folie 2

3 Rückblick 1/3 Start Green IT Die wirkungsvollste Art, Strom zu sparen? Folie 3

4 Rückblick 2/3 Reflexion Schlage nur so viel Holz ein, wie der Wald verkraften kann! So viel, dass der Wald nachwachsen kann! Hans-Karl von Carlowitz, 1713 Entwicklung zukunftsfähig machen, so dass die gegenwärtige Generation ihre Bedürfnisse befriedigt, ohne die Fähigkeit der zukünftigen Generation zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse befriedigen zu können. Weltkommission für Umwelt und Entwicklung, 1987 Folie 4

5 Rückblick 3/3 Green IT vor & i.r. der Bundesinitiative Vor der Initiative 1999 Netzschalter 2004 Green PC (Reduzierung Schwermetalle) Im Rahmen der Green-IT-Initiative 2008 Virtualisierung 2009 Konsolidierung (Reduzierung Server) 2010 Konsolidierung (Reduzierung Räume) 2010 RZ Bonn neu (Cube, geschlossener Warmgang) 2011 RZ Berlin neu (s.o., Fernkälte) 2012 RZ Bonn (Kühlung über Brunnenwasser, Nov. 2012) Folie 5

6 Ausgangslage 1/2 Notwendigkeit der Modernisierung Zentrale HW in den RZ Bonn und Berlin Komponenten 5 bis 7 Jahre alt; außerhalb Gewährleistung Storage und Rechenleistung ausgeschöpft; nicht erweiterbar Clients Komponenten 4-5 Jahre alt; eingeschränkte Kompatibilität mit Windows 7; Aufrüstung kostenintensiv Geräte energetisch ineffizient Gesamtbetrachtung (Server/APC) nötig und möglich Chance zur ganzheitlichen Modernisierung Folie 6

7 Ausgangslage 2/2 Chancen und Grenzen Modernisierung unter Einbeziehung weiterer Aspekte Energieverbrauch (an 40%-Ziel arbeiten) Gerätelebensdauer; Material- und Ressourcenschonung (5J. kann nicht Maß aller Dinge sein; nachhaltig denken! ausbaubarer/skalierbarer Ansatz) Flexibilität beim Einsatz (Anforderungen Mobilität; Vereinbarkeit von Familie und Beruf) dabei beachten: Eignung der Infrastruktur (Kann das Netz auch mehr?) Administrationsaufwand (Was sagt der IT-Dienstleister zu Änderungen?) Nutzerbetroffenheit (Was sagen die Nutzer zu durchgreifenden Änderungen?) Wirtschaftlichkeit (Was kosten andere Lösungen, wie rechnet man die Kosten?) Folie 7

8 Idee 1/6 Standpunkt, Vision, Ziele Standpunkt Widerstände überwinden Mut zur Innovation auch Erkenntnis ist Gewinn kwh * 580 g CO2/kwh = g CO2 = 191,40 T CO2 entspricht 191 Buchen Vision, Ziele für jeden Arbeitsplatz einen Baum pflanzen Buchen suchen Eine 23 Meter hohe Buche mit einem Stammdurchmesser von 30 cm bindet nach 80 Jahren Wachstum 1 Tonne CO². Für 1200 Arbeitsplätze, d.h Buchen sind 1200 Tonnen CO2 einzusparen. Unter Einrechnung des Umrechnungsfaktors für Strommix (580 gco2/kwh) sind ca kwh einzusparen. Das ist das 6-Fache von dem Wert, der im Rahmen der Green-IT-Initiative einzusparen ist ( kwh). Entsprechende Einsparmöglichkeiten sind zu finden. Folie kwh * 580 g CO2/kwh = g CO2 = T CO2 entspricht 1200 Buchen

9 Idee 2/6 Neue Wege Ein PC verbraucht Energie bei der Herstellung: Jahr Jahr Reduktion Energieverbrauch ir der Green-IT- Initiative Ersparnis bei Nichtprouktion von 800 PC Ersparnis bei der Nutzung von 800 Zero statt 800 PC (inkl. Monitor) Mehraufwand bei Produktion von 6 Servern Mehraufwand bei Nutzung von 6 Servern =800*700 =800* *70 =6*20*700 =6* =800*700 =800* *70 =6*20*700 =6* Ersparnis in kwh Jahr desweiteren wird die Herstellung von 800 Zero-Monitoren einmalig eingespart Vision lässt sich umsetzen bei Abkehr von herkömmlichen PCs Folie 9

10 Idee 3/6 Unterschiedliche Ansätze Terminal Server Umgebung eine einzige, serverseitige Betriebssystem-Installation Anwendungen laufen in Form von Sessions VDI-Umgebung ein Betriebssystem pro virtuellen Client Anwender erhalten je "einen eigenen" Desktop Anwendungen in Form von Sessions oder individuell auf virtuellem Client installiert Folie 10

11 Idee 4/6 Zero-Client Was ist ein Zero Client? letzte Evolutionsstufe der Thin Client Technologie Bildwiedergabe vom virtuellen PC im RZ am Arbeitsplatz gut entwickelte Verwaltungstools / -mechanismen Citrix XenDesktop VMWare View Technologie ausschließlich auf Server-Seite weiter Reduzierung des Stromverbrauchs gegenüber herkömmlicher Thin Clients Folie 11

12 Idee 5/6 Traditionelle Lösung Folie 12

13 Idee 6/6 Alternative Lösung Folie 13

14 Konkretisierung 1/5 Modell 800 Mitarbeiter sollen mit virtuellen PCs ausgestattet werden nur 75% = 600 Nutzer schalten täglich PCs an (statistisch belegt) 100 virtuelle PC können pro Server untergebracht werden zentral sind somit 6 Server notwendig Zero-Monitore können 8-10 Jahre stehen bleiben Server werden alle 5 Jahre ausgetauscht Folie 14

15 TEuro TEuro Konkretisierung 2/5 Kostenmodell (1) Gesamtkostenrechnung ZERO-Clients - 10 Jahre Turnschuh- Administr. Stromverbrauch Beschaffung 800 herkömmliche PCs Gesamtkostenrechnung PC-Clients - 10 Jahre neue Server 787 T Turnschuh- Administr. Stromverbrauch Beschaffung neue PC 2563 T Jahre Zero-Clients Jahre Folie 15

TEuro TEuro Konkretisierung 3/5 Kostenmodell (2) Vergleich Kosten Beschaffung und Energieverbrauch - 10 Jahre 4.000 3.000 Besch. + Strom (PC) Besch. + Strom (Zero) Kosten inkl.

16 TEuro TEuro Konkretisierung 3/5 Kostenmodell (2) Vergleich Kosten Beschaffung und Energieverbrauch - 10 Jahre Besch. + Strom (PC) Besch. + Strom (Zero) Kosten inkl. Dienstleistung Vergleich Kosten Beschaffung, Energieverbrauch und Service - 10 Jahre T 787 T Besch. + Strom + Turnschuh-Admin (PC) Besch. + Strom + Turnschuh-Admin (Zero) minus 69 % T Jahre T Kosten ohne Dienstleistung Jahre Folie 16

17 Konkretisierung 4/5 Modell Ressourcenvergleich Annahme: in einem Server stecken so viel Ressourcen wie in 20 PCs Ressourcen Anzahl Geräte PC-Aquivalent Summe Server ohne Zeros Material Summe 120 Material Anzahl Geräte PC-Aquivalent Summe PC ohne Monitor Material Summe 800 Material Ersparnis 680 Material entspricht 85% Folie 17

18 Konkretisierung 5/5 Fazit (1) Viele Kriterien sprechen für den Einsatz von Thin-/Zero-Clients: hoher Prozentanteil Standardarbeitsplätze Datenhaltung und die Verarbeitung im RZ Vertraulichkeit, Verfügbarkeit, Integrität Globaler Zugang Hohe Mobilität und große Flexibilität, da Nutzung über Internet Folie 18

19 Konkretisierung 5/5 Fazit (2) Zentrale Installation und Pflege der Anwendungen weniger Turnschuh-Administration Einspielen von Software im laufenden Betrieb Wirtschaftlichkeit + Umweltaspekte Ressourcen werden gespart (PCs) 85% Energiebedarf gesenkt 35% Wirtschaftlichkeit gesteigert 19% Folie 19

20 Pilotprojekt 1/2 - Partner und Kooperation KDS auf der Suche nach geeigneten Partner belastbare Prüfung der Funktionsfähigkeit Stromersparnis Nachhaltigkeit Bandbreitennutzung Administrationsaufwand Alltagstauglichkeit in Büroumgebung möglichst unterschiedliche Netzwerkbedingungen BMU an technischer Umsetzung und Pilotierung interessiert Folie 20

Pilotprojekt 2/2 - Testumgebung Testumfang Hardware 50 ZeroClients + 1 Server 1 Power Injector für eine Stromversorgung über Netzwerkkabel (PoE) 20 USB Sticks zum Remote-Einstieg (aktuell über

21 Pilotprojekt 2/2 - Testumgebung Testumfang Hardware 50 ZeroClients + 1 Server 1 Power Injector für eine Stromversorgung über Netzwerkkabel (PoE) 20 USB Sticks zum Remote-Einstieg (aktuell über SINA Laptop) auf alle Standorte verteilt Testumfang Software Vmware 5 für Servervirtualisierung Vmware View für Desktopvirtualisierung Windows 7 mit Office 2010 und diversen Fachanwendungen Folie 21

Erkenntnisse / Ergebnisse 1/3 Erste Bilanz (positiv) positives Nutzerfeedback Geschwindigkeit Lärmbelastung Raumklima => viele Freiwillige An der Tastatur 35 s 10 s An Gehäusevorderseite Loginzeit am

22 Erkenntnisse / Ergebnisse 1/3 Erste Bilanz (positiv) positives Nutzerfeedback Geschwindigkeit Lärmbelastung Raumklima => viele Freiwillige An der Tastatur 35 s 10 s An Gehäusevorderseite Loginzeit am virtuellen PC Lärmmessung normaler PC Sonstige positive Ergebnisse Nutzbarkeit trotz schwieriger Netzwerkinfrastruktur positive Erfahrungen im Bereich der Administration Integration in Energie-Messsoftware ist realisierbar Folie 22

23 Erkenntnisse / Ergebnisse 2/3 Erste Bilanz (negativ) Nachteile: Abhängigkeit vom funktionierenden Netzwerk Ausfall nicht redundanter Komponenten betrifft alle Nutzer nicht jede Standardsoftware funktioniert alte aber geschäftskritische Software nicht kompatibel Lizenzmodelle der Hersteller teilweise undurchsichtig Folie 23

24 Erkenntnisse / Ergebnisse 3/3 Ausblick weiter testen und Erkenntnisse / Ergebnisse sammeln Messungen konsolidieren Analysen verifizieren und veröffentlichen Entscheidung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ein ganz besonderer Dank geht an das Projektteam! Folie 24

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