Les enjeux des datacenters aujourd’hui et demain · 2007, fondation du Green Grid, consortium...

Les enjeux des datacenters aujourd’hui et demain

[email protected]

mailto:[email protected]

© 2010 IBM Corporation

Agenda

Contexte

Création d’un nouveau data center

Optimisation des data centers existants

Solutions

Outils

Opportunités

Showroom IBM STG Bois Colombes

Références


Agissons maintenant pour une planète intelligente GREEN une priorité à long terme

Ce qui pousse au Green

– Crise financière

– Pénurie des énergies fossiles

– Pression des consommateurs

– Conformité à la législation

– Valorisation de l’entreprise

Green IT

– L’optimisation des infrastructures IT,

bâtiment, énergie, exploitation

Green computing

– Uiliser le process IT pour le rendre +

efficace et – consommateur

d’énergie


2007, Big Green 1, IBM fait converger toute ses équipes en faveur l’environnement

1992, suite au sommet de Rio, 40 entreprises réunies au sein du BELC ((Business

Environmental Leadership Council, BELC) s’engagent à prendre des mesures concrètes

sur le changement climatique

– Boeing, Duke Energy, DuPont, Georgia-Pacific, IBM, Whirlpool…

2007, fondation du Green Grid, consortium d’entreprises et de professionnels du secteur

informatique ayant pour objectif d’améliorer le rendement énergétique des data centers,

vision haut niveau couvrant la technologie, les infrastructures et les procédures

– Comité directeur AMD, APC, Dell, HP, IBM, Intel, Microsoft, Rackable Systems,

SprayCool, Sun Microsystems and VMware.

IBM investit 1 milliard de $ par an en faveur de l’environnement

– Une Initiative cross IBM réunissant plus de1000 collaborateurs WW

– Un plan d’action pour aborder la crise de l’énergie,

– Un ensemble de services et de technologies permettant de diminuer de 15% à 50%

la consommation des data centers.


2009 IBM lance Big Green 2, une nouvelle famille de services

Construction ou rénovation de data center « sobres » en énergie

Audit des infrastructure existantes et définition d’une stratégie IT respectueuse de

l’environnement

Intégration de la gestion IT et énergie

Consolidation et virtualisation des infrastructures

Réduction des besoins en capacité de stockage


Entropie croissante dans le monde des data centers, des perspectives ambivalentes reléguant toute planification à plus de 3 ou 5 ans au domaine de la science fiction.

La demande en puissance double

tous les 5 ans, dans 20 ans, les

besoins en puissance et en surface

seront-t-ils multipliés par 16 ?

Consolidation et virtualisation,

efficacité énergétique, business

résilience autant de variables

capables de modifier en profondeur

les besoins en infrastructure.

A l’affut d’une rupture technologique,

à court terme garder le cap et ne

vous laisser par charmer par le chant

des sirènes !

90 kW/m²

50 kW/m²

30 kW/m²

15 kW/m²

ASHRAE


Le data center, un ouvrage qui doit se plier aux contraintes du process informatique et constituer un socle pérenne pour contribuer au développement de l’entreprise

Flexibilité

– Dynamisme pour intégrer de nouvelles données business, techniques, ou

environnementales,

– Modularité pour s’affranchir rapidement des demandes de surfaces

complémentaires.

Disponibilité

– Continuité opérationnelle en cas les défaillances techniques ou humaines.

Sureté

– Résistance aux risques naturels, industriels et sociaux.

Green

– Limitation de l’empreinte carbone et optimisation du coût global de possession,

– Vision transverse de tous les domaines du green, bâtiment, économies d’énergie,

gestion des déchets, gestion des assets, planification des ressources, conduite des

installations, approvisionnement en eau et électricité…


Data Centers – passé, présent et futur

Dans les années passées, focalisation

sur la disponibilité, la sécurité, le coût,

et récemment l’efficacité énergétique...

Aujourd’hui en complément des ces

objectifs incontournables, délais de

construction et flexibilité sont les

maitres mots.

La 3ème génération sera industrialisée

http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/24395.wss

Un data center pre ingéniéré peut être

défini comme un data center fabriqué à

partir de modules prédéfinis qui sont

assemblés conformément aux besoins

spécifique à chaque client





Leviers de réduction de la consommation énergétique basés sur l’analyse de la chaine de consommation d’énergie dans un datacenter

Processor

30%

Système de ventilation et

Onduleurs

40%

IT

power

60%

Ressources utilisées

20%

= 3,6% of total

Ressources non utilisées;

80%

0

20

40

60

80

100

Site/DataCenter Design

Hardware

Taux d’utilisation/Virtualisation/Consoli

dation Taux d’utilisation moyen Mainframe 80 – 90% Unix 10 – 20% Wintel 5 – 12%

Ch

aîn

e d

e

co

nso

mm

ati

on

én

erg

éti

qu

e

Amélioration du design du processeur/ HW du point de

vue de sa consommation énergétique

Amélioration du taux d’utilisation des ressources

systèmes

Amélioration de l’efficacité énergétique: - Système Climatisation/Refroidissement - Onduleurs en énergie plus performant

Le

vie

rs d

e

Ré

du

cti

on

de

la

c

on

so

mm

ati

on

Système de ventilation et

d’alimentation

44%

+ divers, 26%


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités


Références


Data center socle du système d’information, une convergence nécessaire entre IT, lots techniques et bâtiment

Croissance IT et impact sur la résilience -> Dimensionnement de l’ouvrage

Projets techniques IT ayant un impact sur la salle -> Choix des solutions

Organisation du service et optimisation de la performance -> Mise en place des outils

Data Centers & Physical Environment

Climatisation

Electricité

Sécurité

Bâtiment

Security

Services

Systems

Mgt

Services

Storage Platforms

Delivery Platforms

Communications Services (Networks)

Integration Services

Application Development

Services

Data

Services Business

Appl’n Services

Business Application

Services

Common

Data Services

Data Knowledge Mgt

Services

Business Mgt

Services Presentation

Services

Portal Services


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités

Références


Elaborer une stratégie d'évolution de votre data center pour sécuriser votre activité, pérenniser votre investissement et améliorer vos coût d'exploitation.

Votre data center vous donne-t-il toute satisfaction en matière de flexibilité, résilience et sécurité ?

Votre data center a-t-il été construit il ya plus de 10 ans ?

Votre data center présente t il un déséquilibre entre la puissance et la surface utilisée ,

Votre data center est il en « panne » d’énergie ?

Votre data center est il à même d’alimenter et refroidir des rack de 30 kW

Votre data center est il l’objet de désordres aéraulique ou de carences de refroidissement

IBM vous aide à

élaborer le plan d’évolution de votre data center

optimiser vos infrastructures existantes pour réutilisation


Etudes et conseils pour la conception, l’aménagement et l'exploitation d'une urbanisation de surface informatique. Assurer l'alignement des besoins informatiques avec les capacités du Data Center

Donner une vision à court et moyen terme de l’aménagement physique des matériels IT en salle : un schéma directeur d’urbanisation pour l’aménagement initial et les évolutions

Connaître et choisir les produits les plus adaptés aux environnements hébergés

Définir et faire partager les stratégies d’évolution des infrastructures d’hébergement

Mobiliser les équipes techniques du client autour d’un projet d’évolution des pratiques visant une efficacité accrue

Diminuer les coûts et garantir une infrastructure pérenne

Organisation et zoning des environnements d’informatique (coté IT infra)

Organisation et zoning des surfaces informatiques (coté IT floor)

Architecture réseau et implantation et liens physiques entres les composants réseaux

Typologie des baies informatiques

Architecture des rangées de racks serveurs

Architecture et caractéristique de la distribution électrique terminale

Architecture et caractéristiques du pré-câblage VDI.

Synchronisation avec exploitation en place

Gestion des capacités, des changements et des niveaux de service

Obje

ctifs

Dom

ain

es e

xplo

rés


Infrastructures existantes, étude de cadrage en vue de la réduction des coûts de possession et la planification des besoins énergétiques et technologiques

1. Analyser les infrastructures existantes, urbanisation,

aéraulique, production et distribution froid et électricité

2. Relever les coûts liées à votre consommation

3. Identifier les écarts avec les meilleures pratiques

4. Emettre des recommandations

5. Définir un plan d’action

Intégration des

contraintes ROI et

fiabilité

Analyser les

infrastrcutures et mener

des entretiens avec les

équipes d’exploitation

Définir les indicateurs

pertinents e collecter les

informations

Comprendre les

procédures en place

Identifier les écarts

avec les meilleures

pratiques

Définir les

opportunités

d’optimisation

Etablir un plan

d’action

Evaluer es gains potentiels via

macro étude de ROI

Prioritiser les actions

génératrices de gains

immédiats.

Etablir un plan quinquennal

d’amélioration

Suivre l’évolution des

indicateurs

Collecter Identifier Justifier Comparer Reporter


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités


Références


IBM data center Family : flexibilité des infrastructures, alignement des investissements et équilibre des coûts opérationnels

Data center “clés en main” pour Salle 50 à 100 m²

Déploiement rapide : 8-12 semaines

Efficacité énergétique améliorée de 15 à 30%

Solution pour environnement haute densité (blades)

Plans standardisés. Modules de 500m² => 2000m²

Niveau de résilience 3+

haut niveau d’Efficacité énergétique (DCiE =66%/ PUE 1.5)

Déploiement 25% plus rapide / approche classique

Architecture ouverte avec acteurs majeurs du marché

Centre Informatique fonctionnel intégré dans un container

Mobile – Facilement déplaçable

Ciblé pour Data center temporaires et distants

Déploiement rapide : 12-14 semaines

niveau de résilience niveau 3; très haut niveau d’efficacité énergétique : 77% DCiE / PUE = 1.3

Infrastructure “Plug and play” pour supporter serveurs haute densité dans salle existante

Implémentation sans impact sur activité courante

Enveloppe budgétaire attractive / rénovation de salle

Scalable

modular data

center

Enterprise

modular data

center

Portable

modular data

center

High density

zone

Améliore l'utilisation de l'espace de 15 à 25% par rapport aux solutions habituelles

Améliore le refroidissement et la circulation d'air entre les racks (cool corridor)

Intègre le câblage réseau et électrique dans le système de rack, simplifiant la mise en oueuvre

la maintenance et réduisant les coûts d'exploitation et les délais de mise en œuvre de

nouveaux serveurs

Rapidité de mise en œuvre de la solution (1 semaine)

IBM

Integrated

Rack

Solution


Scalable modular data center (SMDC) un concentré d’innovations pour servir le data d’aujourd’hui et de demain

Solution pour data center de 50 à

250 m² alliant qualité technique,

performance énergétique et

financière. La solution peut être

adaptée et installée dans

pratiquement tous les

environnements en moins de temps

et à moindre coût qu’un data center

traditionnel.

SMDC avantages

•Mise en oeuvre rapide : data center

opérationnel en 8 à 12 semaines

•Conçu pour la performance énergétique :

onduleurs et armoires de climatisation à

vitesse variable dans les rangées

•Service de haute qualité : solution clef en

main complète de la conception à la

réception


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités


Références


7x24 Dashboard – principales caractéristiques et fonctions

Vision globale personnalisable

– Configuarable par l’utilisateur

– Etat en temps réel et historique sauvegardé

– Options de présentation des donées

Edition détaillée des informations clés

– Décomposition des consommations d’énergie

– Coûts d’exploitation

– Emission carbone

Informations complémentaires issues de ITM et AEM

– Tivoli monitoring fourni des informations détaillées sur tout les

équipementss

– Active Energy Manager fourni des ressources

supplémentaires coté IT


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités


Références


Améliorer les coûts de production informatique, les opportunités à creuser dès aujourd’hui.

Respect des bonnes pratiques et règles d’urbanisation

Allée chaude allées froides, confinement des flux

Aéraulique, température, humidité

15%

40%

50%

Rationaliser les flux d’air

Rechercher la performance

Adopter de nouveaux schémas

Refroidissement direct par eau

Production renouvelable, bio-fioul

Cogénération, trigénération

Chaîne électrique, transformateur, production de secours, onduleurs

Chaîne frigorifique, groupes froid, pompes ventilateurs distribution terminale

Free cooling, échangeurs air/eau

Apports naturels, soleil, vent, eau

Synergie énergétique

L’énergie la moins chère est celle que vous ne consommez pas !


Typical Raised Floor Data Centers


Caractéristiques de racks pleins

Configuration Puissance (kW) Poids (kg)

4 BladeCenter H (pleins) 20 900

2 p770 12 750

1 p795 25 1400

1 Rack de DS5100 7 850

1 DS8700 (1 rack) 7 1000

1 Z196 (2 racks) 28 2000


Dalles de faux plancher

Grille de plancher Dalle perforée

Avec effort

Capacité type

Extrême Inutilisable

12

10

8

6

4

2

0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 47 94 142 190 236 283 330 378 425 472

140-240 l/s

Puissance du rack (kW)

pouvant être refroidi par une dalle grâce à cette ventilation

Ventilation - litres par seconde


Cooling Efficiency

#1: INTERMIXING between hot and cold air increases locally Inlet Air Temperatures

( excessive low CRAC discharge temperatures; affects Cooling Production Efficiency)

#2: RECIRCULATION causes small differences in Return and CRAC Discharge Temperatures

( CRAC units are not fully utilized; affects Cooling Delivery Efficiency)


Recyclage


Quelques bonnes pratiques

Faux plancher de 60 à 80 cm

Faux plancher : 1 à 1.5 t/m²

Chemin de livraison à 1 à 1.5 t/m²

Dalle béton : 1.5 à 2t/m²

4m sous plafond, 2.5m sous portes

Alimentations en tri-phasé (32A ou 63A pour les gros serveurs)

Dimensions de la pièce : 15m de large max (optimisation du soufflage)

Segmentation de la salle en fonction de la densité

Confinement allée froide (zone basse et moyenne densité, http://www.apsol.eu/)

EAU ! (zone haute densité)


Recherche de la performance

Rien n’est efficace à 100%


Le choix des architecture et des équipements influence le rendement énergétique global du centre informatique

Redondance N+1 vs 2N

Optimisation rendement onduleurs statiques, dynamiques, groupes tournants

Eclairage basse consommation, allumage automatique

Choix groupes froid et armoires de climatisation, thermal storage, humidificateur

Free cooling (échange air/eau), revalorisation des rejets (piscine, chauffage, serre)

Conduite des installations, métrologie suivi et planification


La structure et l’enveloppe du bâtiment doivent concourir à l’évacuation de l’excèdent de chaleur en limitant les apports de chaleur extérieur, en particulier l’été et favoriser les échanges vers l’extérieur

Intégration et orientation du bâtiment dans l’environnement

Toiture claire, végétalisation toiture et mur ,

Plantation des abords,

Ventilation naturelle « tour à vent »

Isolation renforcée et pare vapeur pour maintien de l’humidité

Récupération eau de pluie (étanchéité, réduction bassin,

arrosage)

Déconstruction

L’énergie la moins chère est celle que vous ne consommez pas !


IBM unveils world's fastest UNIX server, unique water-cooled supercomputer

World's Fastest UNIX Server IBM's new UNIX enterprise server, the Power 595, is designed to help simplify

the customer's infrastructure and save costs through server consolidation, easier systems management and

energy savings. The POWER6-based Power 595 also offers leading virtualization technology for large-scale

consolidation with PowerVM technology. (Right Image) IBM tech Joseph Rigolino (Highland, N.Y.), (in

foreground), installs copper plumbing for water cooling in IBM's new Power 575 supercomputer in the

company's Poughkeepsie, N.Y., manufacturing plant. The Power 575 computer is equipped with IBM's

POWER6 chip, the world's fastest microprocessor. Tech John Nittolo, Poughkeepsie, is in background.

IBM Hydro Cluster Water Cooling Technology - IBM Research's Water Cooled Chips: Scientists at IBM's

Zurich Research Lab are working on the future of water cooling, bringing cold water to the hottest part,

directly on the chip itself, and then capturing the water at its hottest and piping it off the chip for re-use.


A New Way to Cool the Data Center

Liquid cooling at the rack is 75%-95% more

efficient than air cooling by a CRAC

Eliminate rack heat exhaust

No electrical or moving parts

No condensation

Chilled water or evaporative liquid

Provides Up to 67% Cooling Power Reduction


Energie renouvelable

Eolien, photovoltaïque, bioénergie :

–Grande surface construite permettant

la pose de capteurs

–Grande surface du terrain par rapport

à l’utilisation

–Région avec du vent, mais attention

paysage sensible à l’implantation de

parc éolien

Utilisation –Alimentation des éclairage de secours, des balisages extérieurs, des dispositifs de sécurité, de l’arrosage automatique… –Alimentation des ventilateurs aéro CTA ; –Alimentation des volets et ventilateurs de la double peau ; –Alimentation des groupes électrogènes (biocarburant, huile végétale) –Revente d’électricité (compteur inversé)


Ne pas omettre que le centre de consommation le plus important c’est le process IT et méfions nous des faux amis

Agir sur la réduction de la consommation des infra IT présente un double effet :

réduction des consommations IT et réduction des consommations climatisation.

Attention au Greenwash


PUE & Virtualisation

IT 1MW

Non-IT 500kW

PUE 1.5

1.5MW

IT 600kW

Non-IT 400kW

PUE 1.67

1MW

Consolidation Virtualisation


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités


Références


Showroom STG de Bois Colombes

Faux plancher de 15 cm

Charge au sol autorisée de 400kg/m²

Dimensions de la pièce : 15m x 3m

Cubage d’air réduit : 150m3

Les contraintes


Showroom STG de Bois Colombes


Agenda

Contexte



Solutions

Outils

Opportunités

Références


Pourquoi la solution APC / IBM Point de vue financier

Le ROI le plus intéressant

ROI sur 5 ans

– Construction

– Maintenance

– Consommation d’énergie

Solution clé en main

– Pas de surprise

– Budget respecté

Point de vue technique

La flexibilité, administration et green

– Capacité extensible à la demande en

puissance et hébergement

– Confinement des flux, armoire de clim dans

les rangées et supervision des

consommations et mangement du data

center

– Contrôle de tous les éléments : racks, portes,

prises, étages, vidéo.. Point de vue contractuel

Interlocuteur unique, prix, délai, performance – Délai : 4 mois – Juin-Septembre 2008 – Des équipes de conception et de management

rompues à la mise en œuvre de projets complexe de transformation data center

– Des partenariats technologiques solides avec les acteurs majeurs de la planète


IBM Opens Cloud Data Center in Research Triangle

IBM built the Research Triangle data center with its modular design, the Enterprise Modular Data Center (EMDC) which will allow to rapidly scale capacity to meet demand by adding future space, power, and cooling to the data center with no disruption to existing operations.

IBM renovated an existing building by reusing 95 percent of the original building’s shell, recycling 90 percent of the materials from the original building and ensuring that 20 percent of newly purchased material came from recycled products.

Submitted for a Gold LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) rating from the U.S. Green Building Council. The data center will use free cooling for half the year, and features a dynamic management system that adjusts the cooling in response to conditions in the server area.


Les atouts IBM

Solide expertise mondiale avec une présence

locale

– 500 experts spécialistes dans le monde, 30

en France … ayant plus de 20 années

d’expérience.

– Conception, réalisation de plus de 2,8

millions de m² de salles informatiques de

Paris à Bangalore

– Construction et exploitation de centaines de

centres informatiques IBM pour un total de

800.000 m² de plancher informatique

– Mise en œuvre de solutions écologiques

dans les installations d’IBM Boulder, Raleigh,

Montpellier…

Partenariats internationaux

– Eaton, APC/MGE, Emerson, Trane, Carrier,

CIAT, Stulz, Liebert, Caterpillar, SDMO…

We eat our own cooking ! 2005

1950


Fin de document

Les enjeux des datacenters aujourd’hui et demain · 2007, fondation du Green Grid, consortium...

Documents

Transcript of Les enjeux des datacenters aujourd’hui et demain · 2007, fondation du Green Grid, consortium...