Создание энерго эффективной инфраструктуры ЦОД А Малиновский

«Создание энерго эффективной инфраструктуры ЦОД» А. Малиновский / 2013. 21. 11 1

Rittal - факты Глобальный поставщик системных решений § Основана в 1961 г. § Свыше 10 тыс. работников по всему миру § Свыше 60 филиалов § 11 производств § Часть промышленной группы совместно с компаниями Eplan, LKH, Kiesling and Stahlo § Продукты и решения: - Корпуса - Токораспределение - Контроль климата - Инфраструктура ИТ - Программное обеспечение и сервис 2

Rittal – реализованные проекты Центры обработки данных (ЦОД) HPC Research Department of Siberian Federal University 3

Проблематика физической инфраструктуры ЦОД Комплексность – Гибкость – Стоимость – Безопасность Противопожарная безопасность Сложность технической инфраструктуры Пожаротушение Физическая безопасность Соответствие требованиям и нормам Ко Сервисная поддержка м пл ек сн ос ть Эффективность Расширяемость, масштабируемость ПО для управления и формирования отчётов Адаптация к новым требованиям Адаптация к нагрузке Безопасность Экономическая эффективность Прозрачность управления 4

Затраты на электроэнергию в ЦОД Коэффициент энергоэффективности (PUE) Охлаждение Активное оборудование Освещение Бесперебойное энергоснабжение Коэффициент энергоэффективности (PUE) = 1 Отлично 1. 3 Хорошо 1. 7 Средне Общее потребление Потребление ИТ Источник: “Recommendations for Measuring and Reporting Overall Data Center Efficiency. Version 1 – Measuring PUE at Dedicated Data Centers”. July 15, 2010 5

Отправная точка: температура на входе в сервер Рекомендации АSHRAE 15ºC DP 18… 23 34% 23 Источник: © ASHRAE 2011 American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Thermal Guidelines for Data Processing Environments – Expanded Data Center Classes and Usage Guidance 36% 22 2011 39% 21 5ºC DP … 60% RH /15ºC DP 41% 20 18 … 27 ºC 44% 19 2008 RH 18 40% RH … 55% RH 34% 5, 5ºC DP 20 … 25 ºC 51% 27 2004 54% 26 Влажность 57% 25 Температура 60% 24 Год RH 32% 24 30% 25 28% 26 27% 27 25% Изменение температуры с 22 C на 24 C в ЦОД 160 к. Вт в Риге сберегает примерно 2000 € в год. 6

Жидкостное охлаждение Эффективность в охлаждении и энергосбережении Чиллеры для ЦОД Стоечные и рядные теплообменники Система коридоров Сухие градирни Конденсаторы CRAC/CRAH 7

Жидкостное охлаждение Методы повышения энергетической эффективности Use free-cooling Использование ФК Снижение t конденсации Повышение t испарения Увеличение COP Повышение t воздуха Насосы с ЧП EC-вентиляторы Повышение t воздуха Increase water& t Повышение t t Использование 1 контура 8

Подсчёт энергопотребления чиллера Особенности климата Длительность, ч Средняя температура +6, 7ºC* 400 350 300 250 200 150 100 50 -30 -28 -26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 0 * Источник: Погода и Климат, Климат Минска Температура окружающей среды, С График иллюстрирует среднестатистическую длительность наблюдения определённой температуры в течение года. 9

Повышение температуры холодоносителя Расширение фрикулинга и снижение затрат на контроль влажности Мощность ИТ: 650 к. Вт 15 -20 C, 100% 511993 к. Втч 15% Механическое охлаждение 45% 40% 13 -18 C, 100% Смешанный режим 586248 к. Втч 7 -12 C, 100% 7/12 C 13/18 C 15/20 C 100% фрикулинг 21% 29% +14% 49% 17% +58% 44% 39% 809429 к. Втч 10

Выгода от синхронной работы чиллеров Использование теплообменников фрикулинга на 100% Чиллер № 1 Чиллер № 2 15/20 C попеременно 15 -20 C синхронно 15% 45% 60% 25% 40% 511993 к. Вт·ч в год 437735 к. Вт·ч в год - 14, 5% 11

Разделение холодного и горячего воздуха Применение изоляции коридора для повышения эффективности Отсутствие выгораживания коридора Результат: § Неравномерное распределение нагрузки на теплообменники § Снижение средней разницы температур воздуха приводит к понижению мощности теплообменников § Повышенная температура и наличие «горячих» точек Коридор изолирован Результат: § Равномерная температура на входе в сервер § Одинаковая нагрузка на теплообменники § Большее задействование фрикулинга

ПО для управления ЦОД: Ri. Zone Мониторинг энергопотребления и оптимизация параметров § Слежение и отображение рабочих параметров систем ЦОД, в т. ч. энергоэффективности § Мониторинг потребления электроэнергии различными системами и активным оборудованием § Снижение энергопотребления благодаря применению оптимизационных алгоритмов, улучшающих характеристики оборудования 13

Стандартизированный ЦОД Ri. Matrix S Единое решение для здания, комнаты и контейнера Здание Комната безопасности в здании Внешний контейнер 14

Стандартизированный ЦОД Ri. Matrix S IT инфраструктура Готов для подключения Power distribution Power technology/UPS Электропитание: 60 k. W (n+1) 19" rack system Доступно U: 294 Fire detection/fire extinguishing Climate control technology Охлаждение: 60 k. W (n+1) Cold aisle containment Base system Разделение на секции Cable duct system Размеры: Дx. Шx. В 7, 000 x 2, 750 x 2, 710 mm = 19. 25 m² 15

Стандартизированный ЦОД Ri. Matrix S Внутреннее жидкостное охлаждение. n+1 схема резервирования § Экономия пространства § 16

Стандартизированный ЦОД Ri. Matrix S IT чиллер для Rimatrix S 17

Вопросы? Директор по развитию Малиновский Андрей a. malinovski@rittal. by 19