Data Center Eficiente

Data Center Eficiente
Rafael Alarcón
Enterprise District Manager
Venezuela y Colombia
APC by Schneider Electric
Señales que idenfican un Data Center Eficiente
Medición de Desempeño
Arquitectura / diseño
● Disponilidad deseada
● Agilidad ( escalación,
reacondicionamiento, reuso)
● La eficiencia eléctrica
mayor…
● Plataforma estable
● Cuenta con la mayor
instrumentación
Proceso & soporte
● Instalación repetible sin importar
la geografía
● Predecible
● Denificiones de ITIL/CMM del
más alto nivel
Minimizando…
● Gestión de 7-pasos (PDCA)
● El exceso de capacidad
● El personal adecuado, para
las operaciones automáticas
● La capacidad “varada”
● Garantía asegurada (acceso
a repuestos, etc.)
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● Movimientos innecesarios de aire
● Desperdicio de energía
Herramientas Poderosas – Las “4 Cs”
1
omponentes
MODULARES y ESCALABLES, con la mejor EFICIENCIA en su clase
2
lose-coupled cooling™
Enfriamiento “Estrechamente-acoplado”, con las
unidades de aire cerca de la fuente de calor
3
ontención
Contención térmica del flujo de aire para ambientes de alta
densidad
4
apacity management
Inteligencia instrumentada para optimizar el uso de la
capacidad de potencia y enfriamiento
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1
omponentes con los elementos correctos
Los Componentes mejores en su clase
altamente EFICIENTES
Eficiente
Ágil
Escalable
Un diseño de componentes MODULAR y
ESCALABLE
Modularidad Externa
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Modularidad Interna
Problema: Baja Carga
Baja Carga = Baja Eficiencia
En un centro de cómputo tradicional, más de la mitad del consumo
eléctrico de la infraestructura de potencia y enfriamiento es fija y no
baja cuando la carga de TI baja
La Eficiencia se degrada a medida de la carga de TI decrece
La carga baja es el principal contribuyente de ineficiencia
100%
90%
E ffic ie n c y
80%
Data center 70%
Efficiency 60%
50%
La Eficiencia se degrada a cargas bajas
40%
30%
20%
Typical load range
10%
0%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
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% IT Load
IT load
La Solución: Dimensionamiento Adecuado
Eficiencia ganada por la implementación modular y
escalable – evita sobredimensionamiento / cargas bajas
100%
Método de
instalación de
Potencia y
Enfrimiento
90%
80%
Efficiency
70%
60%
Eficiencia del
50%
Centro de
40%
Cómputo
30%
20%
10%
0%
0%
10%
20% 30%
40%
50%
60%
%Carga
IT LoadTI
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70% 80%
90% 100%
Crecimiento escalado:
Ventaja del PUE y TCO
Beneficios de Dimensionar adecuadamente
durante 10 años de vida del centro de datos
PUE
4.0
TCO
Ahorros de la
implementación
escalable
3.5
Construcción tradicional – día uno
3.0
Construcción escalada – de
acuerdo a las necesidades
2.5
1.5
143
38%
Opex
19%
Non-energy 44%
opex
2.0
White
paper
Capex
ahorros
TCO
1
2
3
4
5
6
7
Vida útil del centro de datos (años)
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8
9
10
33%
Diseño Modular-Escalable
Se puede reducir hasta el 30% del consumo eléctrico al
dimensionar correctamente la infraestructura de potencia y
enfriamiento
● Evita carga bajas funciona más eficientemente
● Pague únicamente por lo que necesita, cuando realmente lo
necesite
P = Potencia C = Enfriamiento R = Racks
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500kW de protección eléctrica,
escalable y alta eficiencia
25kW
425kW
400kW
375kW
350kW
325kW
300kW
275kW
250kW
225kW
200kW
175kW
150kW
125kW
100kW
75kW
50kW
500kW
450kW
475kW
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lose-coupled cooling™
Se puede reducir el consumo de potencia hasta un 20%
con la arquitectura de enfriamiento InRow® (En Fila)
● El enfriamiento estrechamente acoplado previene la
recirculación del aire, tomando el calor exactamente
donde se genera
● Los ventiladores usan mucho menos energía que en un
sistema tradicional por piso falso
● La temperaturas variantes de los equipos son
constantemente reguladas a las condiciones de set
point
● Costos operativos menores, al monitorear la
temperatura de entrada a los equipos de TI y al modular
la capacidad de enfriamiento basado en la demanda real
de enfriamiento
Se ajusta para seguir la carga térmica cambiante de TI
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Close-coupled cooling™
Unidad
InRow®
Aire enfriado es
entregado al pasillo
frio
Calor es capturado y
luego rechazado por la
condensadora o chiller
El aire del pasillo
caliente entra por la
parte trasera evitando la
mezcla de aire
Pasillo
Caliente
Puede funcionar Con
o Sin piso falso
Pasillo Frio
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ontención
Elimina la contaminación cruzada de temperatura con
opciones de contención térmica
Contención de Pasillo
Caliente (HACS)
● Simplifica el análisis y entendimiento del
ambiente térmico
● Mejora la predicción de operación del sistema
de enfriamiento
● Aumenta la EFICIENCIA y CAPACIDAD de
Contención de Rack
enfriamiento al retornar el aire lo más caliente
(RACS)
(VED)
posible
● Asegura una adecuada distribución de aire al
separar las trayectorías de suministro y
retorno del aire
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Contención de Rack
Trasera
Rear
Containment
● La contención trasera evita
que el aire caliente se escape
● Todo el aire que sale de los
equipos de TI retorna a la
unidad InRow®
● La contención frontal
opcional dirije el aire enfriado al
frente de los servidores
● Permite hasta más de 60 kW por
rack (45 kW with N+1
redundancy)
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InRow
cooling
unit
InRow
cooling
unit
NetShelter SX
rack
Front
Containment
Frontal
Top Down View
Economizador – “Free Cooling”
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apacity Management™
Aumenta la eficiencia del personal de TI con
manejo predecible de la capacidad
● Identifica áreas sobre y subutilizadas del centro de cómputo
● Minimiza el desperdicio y error
humano a traves del software
predecible de monitoreo y control
ambiental
● Se adapta rápidamente al cambio
con datos en tiempo real de qué
energizar y dónde enfriar
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Capacity Manager™
Simulación de Fallas
Planeación de
ubicación de
equipos
Rápidamente ubique el
punto óptimo para ese
proximo servidor basado en
el espacio, requerimiento
eléctrico, de enfriamiento,
físico y conectividad
Análisis de Flujo
de Aire
Simule cualquier escenario
de enfriamiento en su
centro de cómputo y su
efecto en la instraestructura
de cómputo
Impacto del Negocio
Muestra la consecuencia de la falla de un
dispositivo para la identificación instantánea del
impacto en las aplicaciones críticas del negocio
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Permite a los operadores de
centros de cómputo identificar
proactivamente cómo la falla de
un dispositivo impactará las
aplicaciones críticas del
negocio
Grupos de Capacidad
Se puede agrupar capacidades
de arquitectura para igualar los
equipos de TI con las
necesidades de disponiblidad
para evitar “capacidad varada”
Capacidad Disponible
Conozca la capacidad real
disponible al calcular el espacio, y
los consumos électricos y de
enfriamiento reales contra las
limitaciones del diseño e
implementación
Diseño Modular y Escalable para
Data Center Eficiente
Symmetra® PX 250/500 kW
Gabinete Gabinete
de bateríasde baterías Gabinete Gabinete
de baterías de baterías Gabinete de Gabinete de
módulos de módulos de Gabinete
de entrada
potencia
potencia
/ salida
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MBwD (bypass de
mantenimiento con
distribución)
Symmetra® PX 250/500 kW
Sistemas
Symmetra PX 250 kW
Symmetra PX 500kW
1991 mm x 3100 mm x 1070 mm
1991 mm x 5200mm x 1070 mm
alto x ancho x prof.
alto x ancho x prof.
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Symmetra® PX 250/500 kW
Principales características
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Módulos de potencia reemplazables en caliente y escalables de 25 kW a 500 kW (475 kW
N+1)
Configurable para N+0 o N+1
Entrada/salida de 400 V o 480 V
96% de eficiencia: la más alta en su clase
Entrada dual desde la red eléctrica
Corrección del factor de potencia de entrada
Factor de potencia de salida 1,0 (kW = kVA)
Doble conversión
Interruptor estático de bypass incorporado
reemplazable en caliente
Hasta 16 posiciones de disyuntores de
subalimentación
Bypass para mantenimiento integrado
Pantalla gráfica táctil LCD de 10”
Funcionamiento en paralelo de hasta 4
Symmetra PX 250 kW
unidades (2MW)
Tensión de batería +/- 288 VCC
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Symmetra® PX 250/500 kW
Superficie que ocupan los equipos
3.317 m2
Symmetra PX 250 kW
3100mm
8.923 m2
4170 mm
5,456 m2
Symmetra PX 500 kW
5200mm
13.417 m2
6270 mm
Redundancia sin Penalización sin Penalización Relativa al
Espacio Ocupado
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Distribución de Potencia
Modular
Retos de la Distribución de Potencia
● Calcular necesidades futuras de potencia del Centro de Cómputo es muy
complicado, y si se asume algo incorrecto, se estará sobredimensionando o
subdimensionando el diseño.
● Programar apagados del sistema o realizar trabajo en caliente para crecer la
capacidad del UPS, los breakers de distribución y su cableado eléctrico, puede
convertirse en una desición costosa para el negocio.
● Puede ser muy complicado expandir un centro de cómputo. Comprender los
costos de potencia y distribución para adicionar nuevos equipos puede ser un
misterio.
● Los sistemas críticos de potencia y distribución tipicamente proveen muy poca
tolerancia a la falla.
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Qué es un Distribución Modular de
Potencia?
● Una solución simple y costoefectiva para instalar infraestructura
de distribución de potencia 3-phase.
● Que se va llenando con módulos de
breakers en la medida que se necesita
mas capacidad
● Con un trabajo “en caliente” seguro
● Sin necesidad de apagar
● Solución Fin-a-Fin
● Gabinete
● Módulo de Breaker con el whip (cable
de potencia) y conector
● Con Branch Current Monitoring
● Con monitoreo de la posición del
Breaker
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Porqué una Distribución Modular?
● Un diseño flexible
● El concepto de distribución más flexible
en el mercado.
● Permite una mayor densidad de
potencia
● Auto-senseo de la capacidad del
breaker, su ubicación y longitud del
cable.
● Una instalación segura, rápida y
repetible
● Permite hot-swap
● No hay apagado
● Conexión segura “en caliente”.
● Innovación Tecnológica
● No hay necesidad de predecir los
requerimientos futuros de potencia en el
rack.
● Costo Similar a los métodos actuales de
distribución.
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3 Transformadores reemplazados por 1 Autotransformador
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PDU Modular Ultra/Alta Eficiente
● La oferta actual del mercado requiere más de 2X el
espacio en piso con ~ la mitad de la densidad.
● Al usar tecnología de auto-transformador, se logra
10X la eficiencia de transformadores estándares de
aislamiento.
● Un voltaje mayor de distribución significa cableado
más delgado hacia los rack, lo que se traduce en
ahorros en instalación por el cobre.
● Conexión Segura sin apagados forzados.
● Facilidad de uso y cambios/adiciones/movimentos
mucho más rápidos ahorra costos de installación y
crecimiento
Diseño de Alta Densidad – 266kW a 415V ó 144kW a
208V en solo ½rack!!
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Distribución de potencia modular 230V
Fácil uso; conexión en caliente
Módulos para distribución de energía Opciones monofásicas y trifásicas
Módulos de 16A, 32A y 63A
Diversas longitudes de cables y prolongadores (80 a 1680 cm)
Mecanismo de pasadores para trabar y destrabar que facilita la
inserción/extracción en caliente
Incluye monitoreo de circuitos derivados
Reconocimiento automático de tipo de módulo, amperaje y
longitud
IEC 16A y 5 conductores
Monitoreo de posición de disyuntores
Indicadores LED que informan rápidamente sobre diferentes
estados
Medidor de kWh incluído
Los mismos módulos se usan para Symmetra PX 160, paneles
RDP de 5 U y paneles RPP de medio rack
IEC 16A, 3 x 1 polos,
3 conductores
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Distribución de potencia modular 208V
Fácil uso; conexión en caliente
Módulos para distribución de energía Opciones de 3 x 1 polo ó 3 polos
Módulos de 20, 30, 50 y 60A
Diversas longitudes de cables y prolongadores (200 a 1680
cm)
Mecanismo de pasadores para trabar y destrabar que facilita la
inserción/extracción en caliente
Incluye monitoreo de circuitos derivados
NEMA L21-20R 20A y 5 conductores Reconocimiento automático de tipo de módulo, amperaje y
longitud
Monitoreo de posición de disyuntores
Indicadores LED que informan rápidamente sobre diferentes
estados
Medidor de kWh incluído
Los mismos módulos se usan para Symmetra PX 100, paneles
RDP de 5 U y PDU modular 208V de medio rack
NEMA L5-20R 20A, 3 x 1 polos,
3 conductores
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Distribución de potencia modular
Módulos para distribución de energía
Indicación LED en los módulos de distribución de potencia
Rojo Indica una alarma crítica
Amarillo Indica una advertencia
Verde Indica que no hay alarmas
Verde
intermitente El sistema está identificando el módulo
Se encenderá el indicador de advertencia si la carga supera el 80%
El indicador de advertencia también puede encenderse si la carga
desciende por debajo del 20%
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Distribución de Potencia Modular 230V
Panel de Energía Remoto de medio rack (RPP de medio rack)
Diseño de alta densidad - 277 kW en medio rack (300 mm de ancho)
72 posiciones – Espacio para 24 módulos de distribución de potencia (24 módulos x
3 polos)
Distribución configurable por el usuario
Expansión y mantenimiento seguros sin necesidad de forzar el apagado
Panel de información Powerview
Certificación ISX
Módulos para distribución de potencia
APC by Schneider Electric – Data Center Eficiente – Agosto 19 2011
Distribución de potencia modular 230V
Panel de distribución de 5 U para montaje en rack (RDP de 5 U)
Diseño de alta densidad – 138 kW en 5 U
Autosoportado o para montaje en rack
18 posiciones – Espacio para 6 módulos de distribución de potencia (6 módulos
x 3 polos)
18 posiciones
Ideal para trabajo con balance de cargas
Panel de información Powerview
Certificación ISX
RDP de 5 U
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Distribución de Potencia Modular 208V
Panel de Distribucion de Energía de medio rack
Diseño de alta densidad - 144 kW en medio rack (300 mm de ancho)
72 posiciones – Espacio para 24 módulos de distribución de potencia (24 módulos x
3 polos)
Distribución configurable por el usuario
Expansión y mantenimiento seguros sin necesidad de forzar el apagado
Panel de información Powerview
Certificación ISX
Módulos para distribución de potencia
APC by Schneider Electric – Data Center Eficiente – Agosto 19 2011
Distribución de potencia modular 208V
Panel de distribución de 5 U 208V para montaje en rack (RDP de 5 U)
Diseño de alta densidad – 72 kW en 5 U
Autosoportado o para montaje en rack
18 posiciones – Espacio para 6 módulos de distribución de potencia (6 módulos
x 3 polos)
Ideal para trabajo con balance de cargas
Panel de información Powerview
Certificación ISX
RDP de 5 U
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APC by Schneider Electric – Data Center Eficiente – Agosto 19 2011
Distribución de potencia modular
Y si aún tengo unas cargas especificas que requieren 120VAC？
Se pueden incluir transformadores de 240V a 120V de 500VA, 1KVA o 2KVA.
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Arquitectura estandarizada
Racks
PDU modular Racks
Symmetra PX 250
Módulo disyuntor
T5 / 400 A
Módulo disyuntor modular
3 polos
5 2011
cond. 16 A
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– Agosto 19
Enfriamiento en
Data Center Eficiente
Estrategias para Enfriamiento
● Limitaciones de enfriamiento por piso falso
Contained
Uncontained
10
Placa 56%
Placa 25%
12
Capacidad
Típica
Extremo
Con Esfuerzo
8
Densidad
de Rack
6
(kW)
de
a
l
B
S
s
r
e
v
er
ent
m
p
i
Equ
T
I
d
ar
Stand
que puede ser 4
enfriado por una
placa con este
flujo de aire 2
0
0
100
200
300
400
500
600
Flujo de aire a un rack (cfm)
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700
800
900
1000
Qué más puede afectar la distribución?
● Obstrucciones bajo piso falso
● Canalizaciones
● Tuberías
● Cajas
● Diseño de las placas
● Placas fuera de lugar
● Cortes en las placas
● Cables
● Poder levantarlas??
● Poca altura del piso falso
● Techos con poca altura
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Room Cooling
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Concepto InRow
El aire caliente entra
a la unidad de aire
acondicionado por la
parte posterior para
evitar mezcla de aire
Suministro de aire frió al
pasillo frió
El calor es
transferido al
refrigerante
Unidades
InRow
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Opera en piso firme o
con piso falso.
Concepto InRow
● Enfriar solo las filas que requieren ser enfriadas
● No requiere piso falso
● No hay mezcla de aire caliente con frío
● Mayor ahorro energético
● Operación predecible: redundancia no solo por capacidad, sino por
flujo de aire
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Enfriamiento por Sala
Carga constante
día y noche
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Virtualización
Virtualización
Consolidación
Punto
caliente
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Despues de la virtualización
Puntos calientes, dinámicos
7am – 8 am
8am – 9am
9am – 12pm
Medio dia
1pm –
4pm
4pm –
6pm
6pm – 7am
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Respuesta dinámica a los puntos calientes
7am – 8 am
8am – 9am
9am – 12pm
Medio dia
1pm –
4pm
4pm –
6pm
6pm –
7am
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Comparasión de Eficiencia
100%
Cooling Efficiency
90%
80%
Eficiencia
Enfriamiento
70%
60%
50%
40%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
% IT Load
Carga
TI
Eficiencia Enfriamiento = capacidad útil enfriamiento / (potencia consumida + capacidad útil enfriamiento)
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Contención para
Data Center Eficiente
Hot aisle Containment System
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InRow con Contención de Pasillo
Caliente
PDU Power Distribution
Techo del pasillo
caliente/ductos de
cableado
Contiene el aire caliente y
minimiza la mezcla con el
aire frió del cuarto.
Unit
Panel de energía de 42
posiciones y sistema de bypass
UPS
Componentes Hot swappable,
redundancia N+1
InRow
Puertas de la Cámara
Unidad de aire acondicionado
In-Row Air enfría el aire caliente
de la cámara
Permite el acceso al
pasillo caliente, contiene
cerradura para seguridad
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Hot Aisle Containment System
17 kW por gabinete
14 gabientes
10 InRows RC @ 25kW
Volumen de Aire
de manejadoras y
equipo de IT es
balanceado
Temperature (deg C)
<24
Sensores de
control de
temperatura de
suministro de
aire en la parte
frontal de los
racks
APC by Schneider Electric – Data Center Eficiente – Agosto 19 2011
27.4
30.8
34.3
>37.8
Hot Aisle Containment System
● Hot Aisle Containment
● No requiere de piso falso
● Puede ser usado en zonas independientes
● Sube la temperatura del aire de retorno
• Equipo más eficiente
APC by Schneider Electric – Data Center Eficiente – Agosto 19 2011
Áreas de Contención de Pasillo Caliente pueden ser
implementadas en cualquier parte
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