Continuidad del Negocio. Uso inteligente de la energía en Data Centers

Transcripción

1 Continuidad del Negocio Uso inteligente de la energía en Data Centers

2 Buenas prácticas Green En un informe al Congreso de los Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) incluyó una lista de las 10 mejores prácticas de ahorro de energía identificadas por el Lawrence Berkeley National Lab. La EPA concluyó que estas 10 mejores prácticas podrían reducir el consumo de energía de los Data Centers hasta en un 50% en 2011.

3 Cómo se utiliza la energía en el Data Center? CASO DE ESTUDIO por Liebert / Emerson Network Power Modelo experimental de 500 m2

4 Esta estrategia denominada El Top Ten del Uso Inteligente de la Energía busca atender las tres principales preocupaciones de los gerentes de TI: Energía Enfriamiento Espacio

5 Efecto Cascada

6 ers provide lower voltage versions of their processors that consumes on average 30 Watts less than standard processors (Figure 7). Independent research studies show these 1. Utilizar procesadores de alta eficiencia installed server power supplies at 72 percent in In the model, we assume the unoptimized data center uses power supplies that average 79 percent across a mix of servers that range from four-years old to new. Sockets Speed (GHz) Standard Low power Saving AMD W 65 W 38 W W 68 W 27 W Intel W 50 W 30 W Figure 7. Intel and AMD offer a variety of low power processors that deliver average savings between 27 W and 38 W. En nuestro modelo de estudio, el uso de procesadores de bajo consumo reduce 8la potencia total consumida en un 10%.

7 2. Fuentes de poder eficientes EPA ha estimado que la eficiencia promedio de las fuentes de poder en servidores era del orden del 72% en En nuestro modelo de estudio se asumió el uso de fuentes de poder no optimizadas con eficiencias del 79%. Hoy día hay disponibles fuentes de poder Best-in-class con eficiencias del 90%. Para nuestro caso de estudio, el uso de estas fuentes reduce la potencia total consumida en un 11%.

8 88 percent while model B has an efficiency closer to 82 percent. Al igual que otros sistemas del Data Center, la eficiencia de la fuente de poder varía dependiendo de la carga. Load 2 Load 3 Load 4 Load 5 GHz Woodcrest LV S GHz Opteron GHz Opteron GHz e results for standard- and low-power processor Figure 9 also highlights another opportunity to increase efficiency: sizing power supplies closer to actual load. Notice that the maximum configuration is about 80 percent of Algunas fuentes de alimentación tienen un mejor rendimiento a cargas parciales. En servidores de doble fuente el Factor de Uso en promedio es menor del 30%. erican National Standard Institute AS3AP Source Anandtech Typical PSU Load in Redundant Config. Typical Config 100% CPU Util. Max Configuration Nameplate Rating 90% 85% Efficiency 80% Model A Model B 75% 70% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% Percent of Full Load

9 3. Software de Administración de la energía en los servidores Los Data Centers son diseñados para condiciones pico que no se dan. En un Data Center típico de oficina, la demanda se comporta de forma variable.

10 El consumo de energía de los servidores permanece alto aún a baja carga del servidor

11 Algunos procesadores tienen características de administración de energía integradas que reducen el consumo de energía cuando el procesador está inactivo. En el modelo bajo estudio, el consumo en reposo es del 80% de la capacidad pico sin características de administración de energía. Cuando se activó la característica de administración de energía se lograron ahorros del 8% de la energía total.

12 4. Servidores Blade Los servidores blade consumen alrededor de un 10% menos que el equivalente de ser vidores de montaje en rack. Esto debido a que comparten fuentes de poder, ventiladores para enfriamiento y otros componentes. En el modelo en estudio, se obtuvo una reducción del 1% del consumo total de energía cuando el 20% de los servidores de montaje en rack son reemplazados con servidores blade.

13 5. Virtualización de Servidores Ha permitido un aumento en la utilización del servidor reduciendo la cantidad de los mismos. Al implementar la virtualización en nuestro modelo se logró una reducción del 8% de la energía total consumida.

14 6. Mejores prácticas de enfriamiento La implementación de pasillo frío / pasillo caliente en los arreglos de gabinetes.

15 Existe un enorme potencial de optimización en: Sellado de aberturas en los pisos elevados Uso de paneles ciegos en los espacios libres de los gabinetes

16 La temperaturas en el pasillo frío puede aumentarse de los 20ºC hasta un máximo de 27ºC. 27ºC En nuestro caso de estudio, la eficiencia del sistema de climatización es mejorada y repercute en la reducción de un 5% del consumo total.

17 7. Distribución de potencia a 415 V AC En la gran mayoría de los Centros de Datos, el UPS suple 480 V, los cuales se bajan al voltaje de 208 V mediante un transformador o PDU. Esto hace al sistema incurrir en grandes pérdidas.

18 La propuesta es una UPS que tenga 480 V de entrada y supla 415 V trifásicos, 240 V entre fase y neutro de salida. Este voltaje alto elimina las pérdidas en los transformadores y, además, aumenta la eficiencia de las fuentes de poder. En el modelo de estudio se logró una reducción del 2% en la energía utilizada.

19 8. Enfriamiento con capacidad variable Los Data Centers son diseñados para manejar cargas pico que no se dan. El uso de compresores digitales tipo Scroll y variadores de frecuencia en los ventiladores de las unidades (CRAC), permiten una alta eficiencia con cargas parciales.

20 L a Po t e n c i a d e l ve n t i l a d o r e s directamente proporcional al cubo de los rpm. Una reducción del 20% en la velocidad del ventilador proporciona casi el 50% de ahorro en energía. En el modelo de estudio, el uso de v a r i a d o re s d e f re c u e n c i a e n l o s ventiladores permitió un ahorro del 4% en el consumo de energía.

21 9. Enfriamiento suplementario En escenarios de alta densidad, una parte de las necesidades de enfriamiento las suplen los sistemas convencionales tipo CRAC units. g rom ver isle. La otra parte de la carga es suplida por sistemas de enfriamiento suplementario. In the chilled water-based air conditioning system used in this analysis, the use of variable frequency drives provides an incremental saving of four percent in data center power consumption. 9. High XDVDensity Supplemental XDV Cooling Traditional room-cooling systems have Mission proven very effective at maintaining a safe, Critical Cooling controlled environment for IT equipment. Unit However, optimizing data center energy effi- Rating based 60 Hz ciency requires moving from traditional data

22 Los sistemas suplementarios pueden ir montados encima de los gabinetes o entre filas, extrayendo el aire caliente directamente del pasillo caliente y suministrando aire frío al pasillo frío. Estas unidades puede reducir los costos por concepto de enfriamiento hasta en un 30% vrs. sistemas tradicionales. Esto se consigue porque el aire frío está más cerca de la fuente de calor (close coupling), reduciendo los requerimientos de potencia de los abanicos requeridos para mover el aire. En el modelo bajo estudio, esto produjo una reducción del 6% en los costos de energía del Data Center.

23 10. Monitoreo y optimización Monitoreo y control de todos los sistemas mecánicos y eléctricos del Data Center. Medición de parámetros de energía eléctrica y parámetros de los sistemas de climatización. TEAMWORK MODE Humidifier ON Humidifier ON Dehumidification ON Compressors ON Control Disables heaters in Cold Zone Unit 1 Unit 2 Unit 3 Unit 1 Unit 2 Unit 3 UNB A L A N C E D L O A D N O L O A D S W I T CH O R HUB POWER UNB A L A N C E D L O A D N O L O A D Unit 6 Unit 5 Unit 4 Unit 6 Unit 5 Unit 4 Humidifier ON Dehumidification ON Compressors ON

24 Impacto económico del uso inteligente de la energía Se traduce en una reducción entre 30 y 50% en la facturación eléctrica atribuible al Data Center. Se logra una optimización del espacio físico hasta en un 60%.

25 Se logra optimizar el espacio físico

26 Ing. Geovanny López Montero Ingeniero en Electrónica Certificación en Sistemas de Potencia Ininterrumpidos Liebert-Emerson Certificación ITIL versión 3 Certificación COBIT Acreditación CCRE de ICREA para Data Centers glopez@grupoelectrotecnica.com

27 Muchas gracias!