Trends in der IT Dr. Antonio Palacin Director of ISICC IBM SAP International Competence Center

Trends in der IT Dr. Antonio Palacin Director of ISICC IBM SAP International Competence Center email: Antonio_Palacin@de.ibm.com

Inhalt The Client Konvergenz IT TK Wiki-Manie Große Datenbanken Supercomputing Green IT It s cool

Inhalt The Client Konvergenz IT TK Wiki-Manie Große Datenbanken Supercomputing Green IT It s cool Hasta la Vista, Baby! gibt es noch klassische TK? Off-loading Datengiganten Rechengiganten Ach, ist das schön grün hier! Wasser Marsch!

Linux erorbert den Desktop Erste Ergebnisse der jährlichen stattfindenden Umfrage der Linux Foundation liegen vor: über 20.000 Rückmeldungen (100% mehr als in 2006) Europa mit über 50% beteiligt 68% entfallen auf Unternehmen mit weniger als 100 Desktop Arbeitsplätzen 10% auf Unternehmen mit 100 500 Desktop Arbeitsplätzen 62% nutzen Desktop für gewöhnliche Office-Anwendungen Top Distributoren: Ubuntu (54%), Red-Hat, Novell Suse

IBM und der Linux Desktop Installationen ca. 20.000 Installationen (5% des Gesamtbestandes) Top Länder: USA, Deutschland, UK, Brasilien Software Stack OS: Red Hat Enterprise Linux Beispiele an Linux native Applikationen: Browser: Firefox (mit Zugriff auf Siebel CRM System) Lotus 8 for Linux mit integrierten Symphony Editors (OpenOffice) Sametime (Instant Messager + Audio Conferencing) AT&T NetClient (SSL remote Zugriff auf IBM Intranet) Symantec Antivirus for Linux IBM MyHelp for Linux Google Desktop Search Manager to access IBM Global Print Utilities

Highspeed für Deutschland Klassische Highspeed Verbindung heute: ADSL mit bis zu 16 Mbit /s bei Downloads Services: Internet, Telefonie (Flatrates), Spielfilme (an sich schon Triple-Play) UMTS mit 384 kbit (mobil) Zukünftiges Highspeed Netz (Festnetz): VDSL mit bis zu 50 Mbit /s bei Downloads (VDSL =Very High Data Rate Digital Subscriber Line) Services: Internet, Telefonie, Spielfilme, Spiele, weiteres Entertainment Parallelität der Services: + Filme in HDTV-Qualität empfangen + Musik in HiFi Qualität hören + Computerspiele abrufen + Videotelefonat führen Zukünftiges Highspeed Netz (Mobile): HSDPA mit bis zu 1,8 Mbit / s

Neuer Kommunikations-Chip von IBM: 160 Gbit/s Bandbreite im Überfluss 57,6 Terabyte pro Stunde HD-DVD Film = 1 Sekunde DivX Video eines ganzen Lebens (80 Jahre, ½ Petabyte) = 83 h Kombination aus klassischem CMOS (low power-) Chip sowie Indiumphosphid und Galliumarsenid für optische Schnittstellen. Maße: 3.25 5.25mm. 29 März 2007, Optical Fiber Conference, Anaheim Aufbringung auf Polymerträger mit gedruckten optischen Leiterbahnen

ISICC InfoService Generische Email Adresse für Fragen zum Thema IBM / SAP Weltweite Nutzung durch Kunden, Partner und IBM 5774 Anfragen in 2006 Wachstum von 7% zu 2005 Antwortzeitverhalten < 1 Arbeitstag 1-3 Arbeitstage 3-5 Arbeitstage > 1 Woche

ISICC Wiki Statistik Zugriffe auf das ISICC Wiki Monat Visits Bemerkungen March 2007 2999 Wiki Ankündigung April 2007 1311 May 2007 1533 June 2007 1081 Urlaubsmonat July 2007 1593 August 2007 1660 September 2007 1222

Ein typisches Problem im Warehouse Umfeld Anfang 2007 Ende 2007

Große Datenbanken erzeugen 2 Herausforderungen: Antwortzeitverhalten und Handling (Backup/Restore) Konkretes Kundenbeispiel: SAP BI Warehouse Database size = 60 TB HW Infrastructure: 4x p595, Storage: 4x DS8000, 16x LTO-3 tapes Middleware: IBM DB2 + Tivoli Storage Manager Benchmark Tages-Backup auf Band Full Backup auf Band Recovery eines kompletten Tages Erwartungen des Kunden tatsächlich erreicht < 8 h 30 m < 12 h 6h 10m < 8 h 2h 40m Total Restore < 24 h 10 h Bemerkungen Inkrementelles Backup unter Ausnutzung von Flashcopy auf DS8300 massives paralleles Backup auf 16 LTO-3 Bänder gleichzeitig Restore des Tagesbackup + Rollforward der Logs aus Flashcopies Komplettes Rückspielen der Datenbank + Rollforward der Logs

Beispiel zur Leistungssteigerung: SAP BI Accelerator Architecture BI Accelerator Queries werden hauptsächlich im RAM ausgeführt: Joins und Aggregate werden in run-time erzeugt BI Analytical Engine SAP NetWeaver 2004s Business Intelligence Query & Response Indizes werden ins RAM kopiert InfoCubes Indexing SAP BI Accelerator Engine erzeugt und speichert die Datenindizes in eigenen InfoCube Tabellen Business Data BIA enthält keine eigene Datenbank!

Kundenerfahrung beim Einsatz von SAP BIA Cube: YGPS_GRV/YJDBTEST12 (Kundenbeispiel) # Rows = 60,805,788 SAP BI (traditionell) Mit BI Accelerator Durchlaufzeit für Abfrage: Davon nur Datenbank Durchlaufzeit für Abfrage: Davon nur Datenbank Speedup OLAP + DB OLAP + DB OLAP + DB 674 s 672 s 3,3 s 1,03 s 201 551 s 548 s 2,5 s 0,57 s 219 Investition in Server: 80% Investition in Server: 20%

Moore s Law mal anders betrachtet: vor 10 Jahren Mai 1997: Equitable Center, New York City Deep Blue 1.270 kg

Moore s Law mal anders betrachtet IBM POWER Chip Technologie vor 10 Jahren und heute Deep Blue 1.270 kg 15.53 POWER6 CORE POWER6 Microprocessor 11.38 Deep Blue 15.53 POWER6 CORE GFLOPS All results current as of 5/21/07. Source: http://www.top500.org/list/1997/11/300, IBM DEEP BLUE(R) 1.2 GHz, 32 NODE SP2 P2SC, Rpeak: 15.36 GFLOPS, Rmax: 11.38 GFLOPS. Source: http://www.netlib.org/benchmark/performance.pdf, IBM System p 570, 4.7 GHz POWER6, 1 core, Rpeak: 18.8 GFLOPS, Rmax: 15.53 GFLOPS

Supercomputers Top500 Liste TOP 500 Liste: IBM (232) HP (166) Dell (24) SGI (22) Cray (14) 45% der aggregierten Leistung auf IBM Rechnern TOP #1 WW: IBM Blue Gene/L im LLNL mit 478 TFLOPS TOP #1 Europa: IBM Blue Gene/P im Forschungszentrum Jülich mit 167 TFLOPS Top Länder unter Top 500 Installationen: USA = 283, UK = 48, Deutschland = 31, Japan = 20, Frankreich = 17, Taiwan= 11, China = 10,... Stand: November, 2007, Quelle: www.top500.org

Supercomputern Die Top 10 # Land Anbieter Rmax TFlops Installation 1 USA IBM 478.2 DOE/NSSA/LLNL (104 racks BlueGene/L) 2 D IBM 167.3 FZJ Juelich (16 racks Blue Gene/P) 3 USA SGI 126.9 New Mexico CAC (Altix Clovertown) 4 Indien HP 117.9 TATA Research Lab (Clovertown) 5 Schweden HP 102.8 Swedish Government (Clovertown) 6 USA Cray 102.2 Sandia Red Storm (XT3 Opteron) 7 USA Cray 101.7 Oak Ridge NL (XT3 Opteron) 8 USA IBM 91.29 BlueGene at Watson (20 racks BlueGene/L) 9 USA Cray 85.37 NERSC/LBNL (Cary XT4/XT3) 10 USA IBM 82.16 BlueGene at Stony Brook (18 racks BlueGene/L)

Aufbau des neuesten Supercomputers in Deutschland Bausteine Zusammenbau Endergebnis

Forschungszentrum Jülich: Schnellster Supercomputer in Europa (#2 weltweit) Quelle: http://www.fz-juelich.de/

Zum Nachdenken IT-Equipment worldwide is responsible for 2% of C0 2 emissions which corresponds to the amounts of C0 2 emitted by airplanes. Simon Mingay, Gartner For approx. each $1 spent on computer hardware, further $0.5 need to be spent for electricity. Within the next 4 years, this number is to rise by 54%. IDC, Worldwide Server Power and Cooling Strom ist zu billig Wulf Bernotat, CEO e.on, BILD Interview 2007

Kosten in IT Operations: Strom, Kühlung und System-Management wachsen am stärksten Ausgaben in Mrd. USD $300 $250 $200 Strom und Kühlung wächst 8-fach Server System-Management wächst 4-fach Investitionen in Server HW Installierte Basis in Millionen Einheiten 50 45 40 35 30 zu viele Server, zu viel Kapazität, geringer Nutzungsgrad $150 $100 25 20 15 = 140 Mrd. $ ungenutzte Investitionen $50 10 5 $0 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Source: IDC, Worldwide Server Power and Cooling Expense 2006-2010, Document #203598, Sept. 2006

Ansätze um alle Kostenblöcke zu senken Ausgaben in Mrd. USD $300 Strom und Kühlung wächst 8-fach Server System-Management wächst 4-fach 50 45 Energy Efficiency Initiative Data Center Services & Solutions Environmental Responsibility Cool Blue Portfolio $250 Investitionen in Server HW 40 $200 Installierte Basis in Millionen Einheiten 35 30 $150 $100 $50 $0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Source: IDC, Worldwide Server Power and Cooling Expense 2006-2010, Document #203598, Sept. 2006 25 20 15 10 5 0

Virtualisierung als Hilfsmittel um Energiekosten zu senken Server Konfiguration IBM x3755 AMD Opteron 8 Cores, 2.8 GHZ IBM p570 Power 6 4 Cores, 4.5 GHZ Leistung in SAPS 9920 9090 Leistungsaufnahme in Watts (CPU Utilization) Effektive nutzbare Leistung in SAPS (bei gemessener Utilization) 934 (50%) 725 (0%) - 785 (100%) 1488 (15%) 5454 (60%) Effektive SAPS / Watt 1.6 7.2 Jährliche Stromkosten (nur Server) bei gleichem Transaktionsdurchsatz 7800 Euros 1300 Euros Angenommene Stromkosten: 20 Cents / kw

Welche sind die Wärme-Übeltäter am Beispiel eines typischen Servers? Prozessor 30% Was ist der Rest? Rest 46% Prozessor Hauptspeicher Platten Board PCI Rest AC -> DC Umwandlung DC -> DC Umwandlung Gebläse PCI 3% Board 4% Platten 6% Hauptspeicher 11%

Green IT: alle Kandidaten müssen betrachtet werden

Kostenvergleich bei der Datenspeicherung: Festplatte contra Band 10 Jahre TCO Analyse Band-Einheiten sind viel grüner @ 20x weniger Energieaufnahme Scenario: Daten: 250TB 25% Datenwachstum pro Jahr Dauer 10 Jahre IBM DS4700 SATA Disk IBM LTO 4 Tape Library Quelle: IBM MI TCO Analysis

Gemischte Umgebungen mit Platten- und Bandsubsystemen erfüllen am besten alle Anforderungen 10 Jahre TCO Analyse IBM gemischte Umgebung aus Platten und Band-Systemen: IBM TS7500 Virtualization Engine for Open Systems DR550 und WORM Band Quelle: IBM MI TCO Analysis

Energie-Effizienz mal anders betrachtet 350 350 300 MFLOPS / Watt 250 200 150 100 50 0 IBM BlueGene/P 29 22 20 Opteron- Cluster Dual-Xenon Cluster Cray Red Storm IBM Blue Gene-Rechner an der Spitze der energieeffizientesten Supercomputer-Systeme: Die Green500-Liste führt 26 Blue Gene Computer an den Top-27-Plätzen. Quelle: www.green500.org

Bewertung eines Rechenzentrum anhand eines einfachen Energieeffizienz Standards (1) PUE = Power Usage Effectiveness Gesamtleistung in das Rechenzentrum eingespeiste Energie = Von IT Geräten verbrauchte Energie Am besten Am schlechtesten 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 (2) Power Usage Effectiveness (PUE) (1) Standard supported by Green Grid, originally published by Lawrence Berkley National Laboratory, 2003 (2) Lawrence Berkley National Laboratory, 2006

Infrarotaufnahme eines Rechenzentrums mit hot spot Kühlungsaggregate Server Racks Hot Spot

Infrarotaufnahme eines Rechenzentrums ohne hot spot Kühlungsaggregate Server Racks Flüssigkeitskühlung Integrierter Wärmetauscher

Prototyp eines flüssigkeitsgekühlten Einschubs im 19 Rack MWU MWU Wasserkreisläufe

Die Early Adopters und High-end Freaks sind schon dort High-end Jugend PC Was ist das? Quelle: Palacin, 2007

Die Early Adopters und High-end Freaks sind schon dort Grafikkarte Wasserkühler Main Board Wasserkühler CPU Wasserkühler Quelle: Palacin, 2007 Wasserpumpe Radiator (Wärmetauscher)

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