Коэффициент эффективности дата-центра

Оценка эффективности использования электроэнергии в ЦОД и
использование современных технологий
для повышения эффективности
Cnews Conferences, апрель 2010
Дмитрий Мацкевич
консультант по СКС и ЦОД
Экономика —
отличная игра:
постоянное
соревнование
и минимум правил.
А счет в этой игре
ведется в деньгах.
Что такое эффективность ?
Оценка = Результат / Затраты
У нас есть оценка, но можно ли сказать, что полученная
оценка эффективна?
Необходимо сравнение оценок
Только тогда мы можем сказать, что дата-центр
эффективен
С чем можно сравнивать?
Российские отраслевые показатели
Зарубежные отраслевые показатели
Свои показатели, например, до и после "модернизации"
Межотраслевые показатели - экономическими показатели
эффективности
Программа Energy Star
ENERGY STAR – это государственная
программа агентства по защите
окружающей среды (Environmental
Protection Agency, EPA)
Экономия энергии и борьба с
глобальным потеплением с помощью
улучшения энергетического
коэффициента полезного действия
(КПД).
Программа Energy Star
Определение энергетического КПД по 100-бальной шкале и выдача
знака Energy Star дата-центру, которое получает больше 75 баллов по
100 бальной шкале.
Ожидается выпуск специализированной программы Portfolio
Manager для оценки дата-центров, принятие оценки в июне этого
года
Программа Energy Star принята для оценки энергоэффективности зданий,
серверов и систем хранения данных
Ассоциация Green Grid
Green Grid – это некоммерческое объединение ИТ-специалистов и
компаний, занимающихся требованиями к энергоснабжению и
охлаждению дата-центров, проблемами информационной экосистемы,
стремящихся поднять энергетическую эффективность дата-центров
посредством серии краткосрочных и долгосрочных инициатив,
оформленных в виде спецификации.
Определение показателей энергетической
эффективности ЦОД в 2007 году
Cистема показателей Green Grid
Коэффициент эффективности использования энергии PUE
PUE = общая мощность /мощность ИТ оборудования
Общая мощность – энергия, выделяемая и распределяемая для дата-центра
Определяется по показателям общей потребляемой мощности, поступающей
в ЦОД
Мощность ИТ оборудования : сервера, СХД, рабочие станции, KVM
переключатели…
По последним опубликованным рекомендациям измерения PUE должны
быть осуществлены после распределения электроэнергии перед подачей в
ИТ оборудование, в PDU.
PUE стал международным
показателем
Например PUE = 4 это говорит о том, что суммарная потребляемая
мощность в дата центре выше в четыре раза мощности потребляемой ИТ
оборудование. Например, суммарно потребляется 1 МегаВатт, то на ИТ
оборудование уходит 1 МегаВатт / PUE = 1 / 4 = 0,25 МегаВатт
В начале апреля 2010 года PUE принят в качестве международного
показателя эффективности энергопотребления ЦОД – он принят
американским правительством, европейской
правительственной
комиссией и Министерством экономики Японии
Коэффициент эффективности датацентра
DCiE = 1/PUE * 100% = мощность ИТ-оборудования / общая мощность
оборудования * 100%
Ранее DCiE назывался DCE
DCiE = 1/4 * 100 = 25%
Это говорит о том, что только 25% энергии тратиться на ИТ оборудования
Для чего введены показатели PUE,
DCiE?
Определение возможности повышения эффективности
использования электроэнергии
Повышение эффективности работы предприятия
Принятие продуманных решений при проектировании и
строительстве дата-центров
Мониторинг и сравнение показателей в ходе эксплуатации
Какой считать эффективный ЦОД
по PUE?
Результаты проведенных исследований в США датацентров лабораторией Лоуренса Беркли показали, что в 22
проверенных ЦОД значение PUE находилось в интервале от
1.25 до 3.0
PUE в 1.25 это фантастика?
ИТ оборудование 1 МегаВатт
Общая суммарная мощность 1,25 МегаВатт
То есть 250 кВт на все остальные системы, включая систему
кондиционирования !!!
Примеры PUE дата-центров
Контейнерный
POD дата-центр
компании HP
PUE = 1.25
Примеры PUE дата-центров
Контейнерный датацентр компании
MicroSoft
PUE = 1.22
Примеры PUE дата-центров
Дата-центр
компании Yahoo
PUE = 1.21
1-ого апреля Google заявила, что среднее значение PUE в ее 6-ти
дата-центрах достигло значения 1.21, а ее ЦОД под кодовым
названием Data Center E достиг значения 1.16
Какие решения используются в
эффективных дата-центрах?
Используется freecooling
Увеличен температурный
диапазон до 27 -33
градусов
Повышено КПД у системы
преобразования и
распределения электроэнергии
Увеличение температуры
«Мы подняли температуру в дата-центре на 1-2 градуса и получили экономию
для корпорации Майкрософт на электроэнергию порядка $250 000 в год», — говорит
Дон Деннинг, Critical Facilities Manager компании Lee Technologies
А в Intel провели 10-месячное исследование по использованию только естественного
воздушного охлаждения. На объекте, расположенном в Нью-Мехико, в серверных
помещениях температура поднималась до 33 градусов. Специалисты фирмы Intel
отметили отсутствие существенного увеличения процентов отказов серверов и
электронного оборудования из-за расширенного диапазона температур и
относительной влажности, и в итоге пришли к мнению, что «существующие
представления о диапазонах температуры и влажности следует пересмотреть».
Google подняло в своих дата-центрах температуру до 27-ми градусов
HP поднимает температуру в своем контейнером POD дата-центре до 32 градусов. HP
планируют экономить до 8 миллионов долларов в год после консолидации
вычислительных мощностей в новейших ЦОД, оснащенных фирменной системой
Dynamic Smart Cooling.
Решения повышения эффективности систем
кондиционирования
Организация воздушных потоков, моделирование
воздушных потоков (CFD)
Изоляция «холодных» и «горячих» коридоров - установка
дверей и крыш
Установка средств охлаждения рядом со стойками
Создание различных зон в дата-центре с разным уровнем
надежности (tier)
Централизованный контроль и управление статическим
давлением , влажностью и температурой
Решения в системе электроснабжения
Модульные ИБП со специальными схемами нагрузки
(повышение КПД)
Использование ИБП без трансформаторов
Применение роторных ИБП
Использование серверов без источников питания и
вентиляторов, Rackable
Использование серверов со встроенными 12-ти вольтовыми
аккумуляторами, Google
Схема реализации электроснабжения в
дата-центре FaceBook
Схема реализации электроснабжения в
серверных стойках Rackable
Сервера без блоков питания и вентиляторов
Другие инновационные решения
Разработка готовых монтажных конструктивов со съемными
модулями, HP. Компания сообщает, что ее установка
мощностью 100 кВт позволит пользователям сократить
расходы на электроэнергии до 38 %, по сравнению с
обычными решениями
Повышение эффективности отдельных элементов систем –
например, новые EC вентиляторы с низким потреблением
энергии (экономия 30-70%), STULZ
Погружение серверов в минеральное масло, Green Revolution
Cooling
“Зеленые дата-центры”
Использование природных
источников энергии
•Солнце
•Ветер
•Геотермальные источники
•Энергия океана
•Водород
•Ветер
Дата-центр Green House Data Center
Green House Data, Вайоминге, штат Колорадо, дата-центр
площадь 900 кв. метров, только энергия ветра, N+1
Примеры решений использования
альтернативной электроэнергии
Строительство 3-ех
тепловых электростанций
в штате Калифорния во
второй половине 2010 года
мощностью 390
МегаВатт, компания
Bright Source Energy
Использование водорода
ИБП на 30 кВт с использованием
водорода, UPS Systems UK
Решение Fuel Cell Extended Run (FCXR) на водороде, стойка до 30
кВт с приращением до 10 кВт, поддерживает Symmetra PX. По
оценке TCO в два раза эффективнее в тех случаях, когда требуется
время работы более 2-ух часов, APC
Я знаю точно,
невозможное
возможно
описание новых
технологий и решений
www.DCNT.ru
СПАСИБО
Дмитрий Мацкевич
консультант в области СКС, ЦОД
Задать или не задать…
Это не вопрос
30