09.03.25 Efficient Enterprise

Ee
Принципы построения
и эксплуатации эффективных ЦОД

Владимир Приймак,
менеджер по работе с корпоративными клиентами
APC by Schneider Electric в Украине и Молдове
All content in this presentation is protected – © 2008 American Power Conversion Corporation

Какая из инфраструктур?

Инфраструктура
ЗДАНИЙ
Инфраструктура
“Системы зданий”
ЦОД
Вентиляция и ИБП Инфраструктура
кондиционирование
IT
Охлаждение Инфраструктура
Энергетика
Шкафы
СЕТИ
Пожаротушение “IT системы”
Управление
Освещение
Освещение Серверы, СХД Коммутаторы, СКС,
Безопасность
Пожаротушение управляющее ПО, маршрутизаторы
BMS
Физическая
NMS
безопасность
© 2009 APC by Schneider Electric – Volodymyr Pryymak

Возможность обеспечить необходимую мощность кВт
и отвести тепло – основной ограничитель роста IT



Стоимость
обеспечения
электропитания
Система



Стоимость
отвода тепла
Система охлаждения

Стоимость
Система электропитания



Можем ли себе
позволить?

Стоимость
отвода тепла
Система охлаждения

Возможно ли
физически?

Ограничения
по сервису
Ограничения
здания и
энергосетей

Стоимость
Система электропитания


Показатель “Эффективности ЦОД”
ЦОД
ра
укту
тр а
рас узк
ф гр
. ин
T на
Физ I
ПИТАНИЕ
Питание ОХЛАЖДЕНИЕPower
на входе to IT
Освещение
ДГУ
Распределение
Пожаротушение
Физическая
безопасность

Эффективность Питание
инфраструктуры на ИТ
ЦОД
=

% от общей мощности электропитания, который приходится на питание ИТ систем
Остальное потребляется системами электропитания, охлаждения и
другими элементами физической инфраструктуры ЦОД

Куда девается электроэнергия в ЦОД?
Физ. инфраструктура

IT

Я
НИ
ДЕ ма
А Ж те
Л ис
ОХ С

А Ра
НИ О-
ИТ К Т м

Я
П Л Е те
Э Сис


Эффективность ЦОД
выражается в виде функции от загрузки IT

100%
90%
ЭФФЕКТИВНОСТЬ
80%
В данный момент,
70%
Efficiency

при текущей загрузке
60%
Эффективность
ЦОД
50%
40%
Текущая загрузка
30%
% мощности, которая
20% используется сейчас
10%
0%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load
% загрузки IT
Процент использованной мощности ЦОД

Ключевые признаки эффективного ЦОД
Архитектура
Требуемая
производительность ● Гибкость (наращивание,
модернизация, повторное
● Требуемый уровень готовности
использование компонентов)
● Наивысший возможный уровень ● Стабильность платформы
энергоэффективности
● Возможность «клонирования»
● С возможностью мониторинга успешного внедрения в других
регионах
Процессы и поддержка ● Предсказуемость характеристик
● Наивысший уровень ITIL/CMM
Минимизация
● Использование PDCA (цикл
Деминга) ● Избыточной мощности
● Не раздутый штат, ● Разницы производительности
достаточный для автономной подсистем инфраструктуры
работы
● Смешивания холодного и
● Гарантийная и сервисная горячего воздуха в ЦОД
поддержка, доступ к складу
● Избыточных энергозатрат
запчастей

Ключевые составляющие
эффективного ЦОД


Четыре составляющих эффективности ЦОД

Высокоэффективные, гибко Внутрирядное ОХЛАЖДЕНИЕ
масштабируемые КОМПОНЕНТЫ

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ
CAPACITY Management
воздушных потоков


1 Компоненты с высоким КПД

Лучшая в своем классе ЭФФЕКТИВНОСТЬ

↑ КПД
Гибкость
Масштабирование

МОДУЛЬНАЯ МАСШТАБИРУЕМАЯ конструкция

Внешняя модульность Внутренняя модульность

Решение: модульная конструкция
Модульная конструкция инженерной инфраструктуры дает
значительный прирост эффективности

100%
90%
Power and cooling
80% installation method
70%
Эффектив-
E fficiency

60%
ность ЦОД
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load
Загрузка IT

Модульная масштабируемая конструкция

Снижение энергопотребления до 30% благодаря поэтапному
наращиванию мощности систем электропитания и охлаждения

● Избежание перегрузок повышенная отказоустойчивость

● Поэтапная оплата за ту мощность, которая нужна сегодня

P = ИБП C = Охлаждение R = Шкафы

До 500кВт в одном модульном масштабируемом
высокоэффективном ИБП

500кВт наращиваемой мощности в одном ИБП
475kW
450kW
425kW
400kW
375kW
350kW
325kW
300kW
275kW
250kW
225kW
200kW
175kW
150kW
125kW
100kW
75kW
50kW
25kW

Масштабирование от 25кВт до 500кВт в одном ИБП
До 4 ИБП в параллель = 2МВт!
Эффективность 96% при нагрузке от 40%
Батареи повышенного срока службы: от 5 до 8 лет

Источники бесперебойного питания
APC by Schneider Electric

ИБП: Symmetra RM, Symmetra LX, Symmetra PX,
Symmetra MW

RM

LX

PX PX2

MW
6 16 40 80 160 250 500 1600 кВА


Прецизионные системы охлаждения
APC by Schneider Electric
Внутрирядные кондиционеры - Серия InRow

SC

RC

RP (DX)

RP (CW)
6 10 40 кВт
20 30

Внутрирядное ОХЛАЖДЕНИЕ InRow

Снижение энергопотребления системы кондиционирования
до 20% благодаря архитектуре InRow®
● Максимально приближает блок кондиционера к
источнику тепла, предотвращая рециркуляцию
горячего воздуха
● Снижение энергопотребления вентиляторов по
сравнению с другими системами
● Постоянно отслеживается изменяющаяся
теплоотдача ИТ оборудования и соответственно
меняется охлаждающая мощность (скорость
вентиляторов, скорость протока хладагента)
● Масштабируемое охлаждение до
20кВт на стойку
● Может использоваться в рядах со стойками с
различной плотностью и резервированием (N+…)


Внутрирядное охлаждение
Забор горячего воздуха
Блок
и отдача тепла
кондиционирования
чиллерной воде
InRow®

Нагретый воздух
поступает из горячего
Охлажденный
коридора, избегая
воздух
смешивания с
выбрасывается в
холодных воздухом в
холодный коридор
помещении

Холодный Горячий
коридор коридор

Допускается установка
на фальшпол либо
обычный пол


Сравнение эффективности

100%

90%

80%
Cooling Efficiency

Эффективность
охлаждения
70%

60%

50%

40%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

ИТ % IT Load
нагрузка
Эффективность охлаждения = охлаждающая способность (кВт) / (энергопотребление
+ охлаждающая способность)

РЕШЕНИЕ:
High-density зона

“ОСТРОВ” высокой плотности
оборудования в помещении ЦОД
Зал - low Density
с

High-density
зона
Hot/cool air
Выброс тепла
circulation is
localized within К системе утилизации
the zone
тепла здания

● “мини датацентр” со своим
● Горячая/холодная циркуляция
собственным охлаждением
воздуха локализована в
● Преимущество: термическая пределах зоны и (или)
“невидимость” для остального конструктива
зала

Системы герметизации

Устраняет дорогостоящее смешивание воздуха разных
температур с помощью герметизации
Контейнерная
герметизация (HACS)
● Упрощает анализ и понимание тепловой
среды

● Повышает предсказуемость системы

● Повышает ЭФФЕКТИВНОСТЬ и
МОЩНОСТЬ систем охлаждения Герметизация
герметизируя подачу горячего воздуха в шкафа (RACS)
блок кондиционирования

● Обеспечивает правильное распределение
воздуха изолируя маршруты холодного и
горячего воздуха


Герметизация шкафа

Задняя часть

Герметизация
задней части

Блок Блок
конд. конд.
Герметизация задней части InRow
● InRow
предотвращает утечку горячего
воздуха

● Весь горячий воздух поступает
в блок кондиционирования
InRow® шкаф
NetShelter SX
Опциональная герметизация
●
передней части направляет
холодный воздух прямо к
серверам Герметизация
передней
части
● Обеспечивает охлаждение до 60
кВт на шкаф (30 кВт с
резервированием N+1) Передняя часть
Top Down View

Контейнерная герметизация может быть установлена
дополнительно по мере необходимости


Решение по защите ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ –
всегда увеличение ЭФФЕКТИВНОСТИ
● Динамическое охлаждение
● локализованное с нагрузкой
Динамическое охлаждение
локализованное с нагрузкой
● Управление на уровне
● отдельной стойки в режиме
Управление на уровне отдельной
реальногорежиме реального
стойки в времени
● Модульные
времени
●масштабируемые
Модульные масштабируемые
компоненты
компоненты е
ски
че я
хни ия дл
кие е
Т
чес н я
еше ичени
ни я
Тех ния дл Y р И
л
уве НОСТ
е T
реш DENSI В
КТИ
H
HIG ФЕ
ЭФ

Идентичные принципы проектирования
позволяют достичь двух целей одновременно

apacity Management™

Увеличение эффективности ИТ-персоналом с помощью
Capacity Management

● Идентификация перегруженных и
недогруженных областей центра
обработки данных

● Минимизация сбоев и ошибок
оператора с помощью превентивного
мониторинга, контроля датчиков и
микроклимата

● Быстрая адаптация в режиме
реального времени в соответствии с
изменяемыми потребностями
электроснабжения и охлаждения


Capacity Manager™

Заполнение
Физическое
шкафов
размещение
оборудования Простой фронтальный вид
для точного и детального
Быстрое определенние
представлению
опимального места для нового
расположения
сервера, на основании
оборудования
требований по размещению в
стойке, охлаждению и
электропитанию.
Анализ
воздушных
потоков
Установка нового
оборудования без
Доступные резервы
перегрева и влияния на
роста
температурные режимы Анализ конфигураций
уже установленного Понимание доступной емкости с Модель эффективности и
оборудования. Модуляция помощью учета доступных ресурсов сравнения альтернативных и
изменений; анализ пространства, мощности, доступных существующих расстановок
температуры, розеток и сетевых портов, оборудования с помощью
воздухопотоков, учет охлаждения, архитектуры центра детального анализа
кондиционеров. обработки данных

Виртуализация
Драматически изменяет требования к электропитанию и
охлаждению.


Двойной эффект от виртуализации с
оптимизацией инфраструктуры
Пример расчета, используя Virtualization Energy Cost Calculator APC TradeOff
Tool™

IT Только после
экономии виртуализации

cy
Lega oling
Virtualized

r/co IT
powe tructure
s
infra Экономии

ДО Virtualized
IT
виртуализации
ПОСЛЕ
… не измененная … после
Счета за
инфраструктура ОПТИМИЗАЦИИ
электичество
электропитания электропитания
/охлаждения /охлаждения
Период окупаемости:
<4 лет

Модульная конструкция при
Модульная конструкция инженерной инфраструктуры позволяет
минимизировать потерю энергоэффективности при
осуществлении виртуализации в ЦОД
100%
90%
Power and cooling
80% installation method
70%
Эффектив-
E fficiency

60%
ность ЦОД
50%
40%
30%
20%
Виртуализация
10%
0%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load
Загрузка IT

Реалистичная оценка эффективности
центров обработки данных

80% всех центров обработки
данных находятся
90%
на указанном уровне
80%
DCiE
DCiE
70%
Data center DCiE
efficiency 60%

(DCiE)
50%

40%

30%

20%
2018
2008 2013

Точки роста эффективности инфраструктуры
(Baseline: Average of existing installed base)
Потенциальное $$ экономия за 15 лет
сокращение
на 100kW центре
Улучшение DCiE
расходов на
обработки данных**
электроэнергию
Изменение кондиционирования
залов на внутрирядные
решения с динамическим 70% 8% $590,000
изменением охлаждающей
способности
Экономайзеры, приводы с
переменной частотой для 38% 4% $250,000
Правильно подобранное
модульное оборудование для 4% 4% $240,000
электропитания и охлаждения

Высокий КПД для ИБП 8% 4% $190,000

Динамический контроль
системы охлаждения (VFD
25% 5% $220,000
вентиляторы, насосы,
чиллеры), Free Cooling.

25%
Возможная оптимизация от 47% до
$1,490,000
72% DCiE
**$$ values based on $.15 per kwhr electric cost, starting DCiE of 47%, ave density 8KW/rack

Как определить эффективность Вашего ЦОД

1 Примерная оценка
Интерактивные средства
● Автоматический расчет, используя модель
Вашего ЦОД
● Ввод параметров Вашего ЦОД
Самостоятельная
● Рассчитывает функцию эффективности, оценка
стоимость электроэнергии, распределение
потребления между системами

2
питания/охлаждения/ИТ оборудованием

Индивидуальная оценка ЦОД
Привлечение специалистов АРС

● Учитываются специфические
особенности Вашего ЦОД
● Анализ всех возможностей оптимизации
действующей инфраструктуры ЦОД
● В результате – нахождение оптимального
Профессиональная
по заданным Вами критериям варианта
экспертиза

Интерактивные средства анализа
Доступные калькуляторы для проведения самостоятельного
анализа вариантов модернизации Вашего ЦОД: http://tools.apc.com
● Расчет влияния энергоэффективности ЦОД на экономию энергии
● Расчет влияния различных систем бесперебойного питания и охлаждения на
энергоэффективность ЦОД
● Сравнение энергоэффективности различных моделей ИБП
● Расчет влияния различных вариантов построения инфраструктуры ЦОД на
капитальные затраты
● Расчет требуемой мощности системы бесперебойного питания в зависимости
от выбранной (используемой) ИТ-нагрузки
● Расчет влияния виртуализации серверов и плотности размещения
оборудования на экономию электроэнергии и занимаемой площади
● Калькулятор применимости различных вариантов герметизации для ЦОД
● Влияние выбора различных систем питания постоянного и переменного тока
на энергоэффективность ЦОД


Data center efficiency
Резюме
Какова эффективность Если не было принято специальных мер, вероятно на
моего ЦОД(серверной 5-20% меньше, чем может быть; Оценить текущую
комнаты)? эффективность возможно самостоятельно с помощью
data center efficiency calculator или воспользоваться
профессиональным сервисом APC data center efficiency
assessment

Как я могу уменьшить Необходимо идентифицировать и оптимизировать
потребление технические решения применяемые в ЦОД. Даже
электроэнергии в ЦОД? простые и доступные оптимизации, например, потоков
воздуха, могут привести к заметному улучшению
эффективности. Более действенный подход связанный
с проектированием новых ЦОД и/или зон высокой
плотности (на существующих площадках) с
использованием правильно подобранных,
высокоэффективных решений бесперебойного
питания и охлаждения.

Как обеспечить Вновь создаваемые Центры обработки данных или
оптимизацию для зоны ЦОД, могут быть построены с учетом
улучшения ROI ЦОД? современных требований. Большинство существующих
ЦОД обладают значительным потенциалом для
оптимизации и уменьшения текущих затрат, который
может быть идентифицирован в процессе
обследования.


Ваши вопросы?

Владимир Приймак,
менеджер по работе с корпоративными клиентами
APC by Schneider Electric в Украине и Молдове

т. (044) 538-14-78
Volodymyr.Pryymak@apc.com
http://it-times.com.ua

09.03.25 Efficient Enterprise

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (19)

More from it.times.com.ua

More from it.times.com.ua (18)

09.03.25 Efficient Enterprise