virtualizacion: maximice la eficiencia con la energía y refrigeración adecuada

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Virtualización:Maximice la eficiencia con laenergía y refrigeración adecuada

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Virtualización: Maximice la eficiencia con la energía y refrigeración adecuada

Enrique BirlangaDirector Desarrollo de Negocio

APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010

Agenda● Retos de la infraestructura física de Centros de

Datos

● Beneficios de la virtualización

● Retos de la Infraestructura Física debidos a virtualización.

� DimensionamientoDimensionamiento adecuadoadecuado

� PuntosPuntos CalientesCalientes

� AdministraciAdministraci óónn

● Beneficios de optimizar la Infraestructura


Agenda

● Porqué a APC le importa la virtualización?


● Retos de la Infraestructura Física debidos a virtualización.

� TamaTamaññoo adecuadoadecuado



●● EntenderEntender bienbien la la InfraestructuraInfraestructura

�


La misión de APC

Generar clientes satisfechos mejorando la

administraciadministraci óónn, disponibilidaddisponibilidad , y desempedesempe ññoo

de los sistemas de información a través de la

entrega rápida de soluciones innovadoras para

problemas reales de nuestros clientes.

La La virtualizacivirtualizaci óónn tienetiene un un impactoimpacto sobresobre todastodas estasestas


En En respuestarespuesta , APC , APC estest áá trabajandotrabajando parapara cambiarcambiar la la maneramaneraen en queque el el mundomundo disedise ññaa, , instalainstala , opera, , opera, administraadministra y y dadamantenimientomantenimiento a a loslos centroscentros de de datosdatos

VirtualizaciVirtualizaci óónn y y consolidaciconsolidaci óónnde de servidoresservidores

Cambios rápidos en tecnología IT

EnergEnerg íía/calora/calorservidoresservidoresblade / blade / altaaltadensidaddensidad

VariaciVariaci óónesnesdindin áámicasmicas de de energenerg ííaa

Centro Centro de de DatosDatos

Presión de con ´́́́trol de costos de energía y servicio

Requerimientosregulatorios

Expectativas de disponibilidad en incremento

Los retos de los centros de datos requierennuevas soluciones


● Retos de la infraestructura física de Centrosde Datos


● Retos de la Infraestructura Física





� ReclamandoReclamando el el derechoderecho al al ahorroahorro de de energenerg ííaa

� ReclamandoReclamando en en derechoderecho a la a la fiabilidadfiabilidad y y predictibilidadpredictibilidad

� SorpresasSorpresas ocultasocultas

Agenda


Beneficios de la Virtualización

●Incremento en el uso y eficiencia del CPUEl rango típico de utililización de un servidor: ~10-15% (normalmente

más alto en almacenamiento)Rango virtual de utilización: Hasta el 80%

●Consolidación del servidorDisminución en la necesidad de adquirir servidores adicionales

●Incremento en el espacio de rackDisminución de requerimientos de “espacio blanco”

●Mejoramiento en la continuidad de operación y recuperación de desastres

Servidores virtuales pueden contar con ‘Espejos’ en caso de fallo

●Redución en los costes de mano de obraProvisionamiento y mantenimiento más fácil de hardware


$366,561

$258,900

Antes de la virtualización

Después de la

virtualización

Ahorros de energía extremos están en juego…

Después de las mejoras de infraestructura física

Ahorros por virtualización solamente

AhorrosAhorros porpor virtualizacivirtualizaci óónn MAS MAS ajusteajuste de de energenerg íía/refrigeracia/refrigeraci óónn

* Detalles acerca de este caso de estudio más adelante


● Retos de la infraestructura física de Centrosde Datos







� ReclamandoReclamando el el derechoderecho al al ahorroahorro de de energenerg ííaa

� ReclamandoReclamando en en derechoderecho a la a la fiabilidadfiabilidad y y predictibilidadpredictibilidad

� SorpresasSorpresas ocultasocultas

Agenda


Retos para la infraestructura física

●● RequerimientosRequerimientos reducidosreducidos de de energenerg ííaa y y refrigeracirefrigeraci óónn

� La refrigeración perimetral desperdicia €€€ y energía

●● DistribuciDistribuci óónn enfocadaenfocada a la a la refrigeracirefrigeraci óónn

� Primero, los servidores blade y aplicaciones 1U crearon puntos calientes de alta densidad, ahora¡la virtualización genera puntos calientes migratoriosmigratorios !

●● NecesidadNecesidad de de visibilidadvisibilidad a a nivelnivel de de rackrack , , en en tiempotiempo realreal

� Los nuevos entornos dinámicos necesitan administración proactivaproactiva e interactivainteractiva para evitar el caos y los tiempos fuera de operación.

Tamaño adecuado

Reto #1

Puntos cal ientes

Reto #2

Administración

Reto #3


Reducción de las necesidades de refrigeración y energía ●Cerca de la mitad de las pérdidas de energía y refrigeración en un centro de datos

son fijas y no varían con la carga IT.

● La eficiencia se degrada conforme la carga disminuye

● El sobredimensionamiento es un contribuyente primario a la ineficiencia

● La virtualización y la administración de energía del servidor empeorarán este problema, si la energía y la refrigeración son dimensionadas a cargas pico IT no típicas

● Los dispositivos de energía y refrigeración que pueden escalarse en capacidad - o aún, ser administrados a un estado de energía cero - reducirán las pérdidas fijas

Necesidad: Infraestructura de energNecesidad: Infraestructura de energ íía y refrigeracia y refrigeraci óón que puede n que puede escalarse con la consolidaciescalarse con la consolidaci óón y el crecimiento de la virtualizacin y el crecimiento de la virtualizaci óónn

Tamaño adecuado

Reto #1


La virtualización crea puntos calientes

Punto

caliente

Puntos cal ientes

Reto #2


¡¡¡La Ineficiencia del Hardware!!!

99.999% de 99.999% de loslos VATIOS ENTRADAVATIOS ENTRADAse se conviertenconvierten en en calorcalor

.001% de .001% de loslos VATIOS VATIOS ENTRADA ENTRADA se se destinandestinan a a

trabajotrabajo ITIT

SiliconBusiness

Apps

99.999%

.001%

IneficienciaIneficiencia((desperdiciodesperdicio))

TrabajoTrabajoúútiltil

Hardware

Computing

60%

40%

60%60%50%50%

Capa Física

50%

50%ENTRADAENTRADA

.001%.001%

Puntos cal ientes

Reto #2


Refrigeración optimizada

$0

$50

$100

$150

$200

$250

$300

$350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Average Per-Rack Power Density (kW)

Ann

ual E

lect

rica

l Cos

t (k

$)

row-oriented cooling

room-oriented cooling

rack-oriented cooling

Necesidad: Arquitectura de refrigeración (igualación ) que de manera eficiente enfría cargas de alta densidadNecesidadNecesidad : : ArquitecturaArquitectura de de refrigeracirefrigeraci óónn ((igualaciigualaci óónn) ) queque de de maneramanera eficienteeficiente enfrenfr ííaa cargascargas de de altaalta densidaddensidad

Refrigeración orientadapor salas

Refrigeraciónorientada por filas

€50,000

€100,000

€150,000

€200,000

€250,000

€300,000

€350,000

0

Coste eléctrico anual de aire acondicionado en salas de ´́́́procesamientoEuros por megaW(vatios)

DensidadDensidad promediopromedio (kW/rack)(kW/rack)

“In-row”CRAC

Puntos cal ientes

Reto #2


ANTES de la virtualización: la refrigeración por salas funciona

CargaCarga constanteconstante

ddííaa y y nochenoche

Puntos cal ientes

Reto #2


7am 7am –– 8 am8 am

9am 9am –– noon noon

AlmuerzoAlmuerzo

1pm 1pm –– 4pm 4pm


6pm 6pm –– 7am 7am

8am 8am –– 9am9am

DESPUES de la virtualización: Surgen puntos calientes

Puntos cal ientes

Reto #2




AlmuerzoAlmuerzo





Los puntos calientes se muevenPuntos cal ientes

Reto #2




Lunchtime Lunchtime


4pm 4pm –– 6pm6pm



Los puntos calientes se muevenPuntos cal ientes

Reto #2


¡¡Administre su infraestructura antes de que ella lo administre a Administre su infraestructura antes de que ella lo administre a USTED! USTED!

Necesidad de visibilidad en tiempo real

EncontrEncontr éé algunos servidores algunos servidores y no saby no sab íía de donde vena de donde ven íían an óóquiqui één las habn las hab íía instaladoa instalado

Mi CIO dijo Mi CIO dijo ““ Hay Hay algunalgunespacio en blanco espacio en blanco -- ¡¡coloquen coloquen los servidores ahlos servidores ah íí!! ””

¡¡VolVol éé hasta Londres para hasta Londres para poner un Postponer un Post --ItIt en un en un rackrack ! !

Cuando llego por la Cuando llego por la mamaññana puedo ESCUCHAR ana puedo ESCUCHAR si todo estsi todo est áá bienbien

¡¡Es como el salvaje oeste!Es como el salvaje oeste!

Utilizo Excel (Access) para Utilizo Excel (Access) para rastrear lo que hay ahrastrear lo que hay ah íí

Poniendo la mano en la parte Poniendo la mano en la parte trasera del trasera del rackrack -- ASI es como ASI es como localizo los puntos calienteslocalizo los puntos calientes

PodrPodr íía arreglar esto si a arreglar esto si tuvituvi ééramos un incendio ramos un incendio -- ¡¡un un GRAN incendio! GRAN incendio!

Administración

Reto #3


Visibilidad en tiempo real

Central softwarewith Capacity & Change Manager


Disponibilidad de un solo servidor¿refrigeración Insuficiente

¿Espacio de Rack Insuficiente

¿Insuficientes Puertos de Datos

¿Energía insuficiente

¿Se sobrecalientan los servidores

¿Redundancia de refrigeración Reducida

Agregar un servidor – ¿Qué implica?

Conexión a un Suministro de Energía Existente

¿Tiempo de respaldo reducido

¿Redundancia de Energía Reducida

¿SAI Sobrecargado

Tropiezo del Breakerde Circuito

Disponibilidad de muchos servidores

Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA)

¿¿DONDE COLOCAR EL DONDE COLOCAR EL NUEVO SERVIDOR?NUEVO SERVIDOR?

??

????

????

??

??

??

??

??

??

Administración

Reto #3


Herramientas predictivas de administración

●● AdministraciAdministraci óón de informacin de informaci óón en tiempo realn en tiempo real ++++ infraestructura infraestructura predeciblepredecible

El software de administraciEl software de administraci óón puede llevar a cabo un n puede llevar a cabo un ananáálisis de lisis de ““ ququ éé pasarpasar íía sia si ””

� ¿Cuál es el mejor lugar para un servidor nuevo?

� ¿Qué pasa si la carga del servidor se incrementa?

� ¿Cuál es el impacto del cambio en la infraestructur a física?

¿¿CuCuáál es la solucil es la soluci óón?n?

Administrar el cambio y Administrar el cambio y verificar con informaciverificar con informaci óón en tiempo realn en tiempo reales un requerimiento para una infraestructura eficie nte y fiablees un requerimiento para una infraestructura eficie nte y fiable

Administración

Reto #3


● Retos de la infraestructura física de Centros de Datos



� TamaTamañño adecuadoo adecuado

� Puntos CalientesPuntos Calientes


●● Entender bien la InfraestructuraEntender bien la Infraestructura

Agenda


Refrigeración Close-coupled para puntoscalientes

� CRACs colocado EN lasfilas, más cerca de los puntoscalientes

� Se eliminan los CRACsPerímetrales por ser innecesarios

Sin CRAC

Sin CRAC

CRACs In-row agregados


Respuesta dinámica a los puntos calientes

Las Las unidadesunidades InIn--row se row se comunicancomunican entreentre ssíí y y trabajantrabajan en en conjuntoconjunto parapara extraerextraer el el excesoexceso de de calorcalor del del pasillopasillocalientecaliente

DemandaDemandamatutinamatutina


Puntos calientes más calientes � se incrementala refrigeración

DemandaDemandavespertinavespertina


Sin puntos calientes � se reduce la refrigeración

NocheNoche


� 120 kW carga IT total

� 90 kW carga total del servidor (75% de la carga IT total)

� 100% energía cargada y sistema de refrigeración(120 kW)

� Eficiencia del centro de datos 34.4%

� Cuenta anual de electricidad $366,561

BeforeVirtualization

$366,561Antes de la virtualización

Dimensionar adecuadamente para maximizarlos ahorros de energía

Cuentaanual de electri-cidad


● 120 kW carga IT● 90 kW carga total del servidor

(75%)● Carga del centro de datos 100% ● Eficiencia del centro de datos

34.4%

● Costo eléctrico annual $258,900

● 3:1 reducción de electricidad del servidor

● ¡Reducción solamente del 1.4:1 en la electricidad total!

● La eficiencia del centro de datoscae a 24.4%

� 60 kW carga IT� 30 kW carga total del

servidor� Carga del centro de

datos 50% � Eficiencia del centro de

datos 24.4%

Virtualizacióndel Servidor

$366,561

$258,900

savings


Después de la virtualización

Cuentaanual de electri-cidad

Dimensionar adecuadamente para maximizarlos ahorros de energía


● 120 kW carga IT ● 90 kW carga total del servidor (75%)● Carga del centro de datos 100% ● Eficiencia del centro de datos 34.4%

● Tamaño adecuado de energía y refrigeración

● refrigeración Close-coupled

● Uso de paneles de obturación

● UPS altamente eficiente

● Costo eléctrico anual $126,550

● 3:1 reducción de electricidad del servidor

● ¡Reducción total de electricidad 2.9:1!

● Eficiencia del centro de datos se incrementa al 51.7%

● Periodo de recuperación de inversión menor a 4 años

$366,561

$258,900

29% % % % de ahorro

� Capacidad de 60 kW� Carga del centro de

datos 100% � Eficiencia del centro

de datos 51.7%

� 60 kW carga IT� 30 kW carga total del servidor� Carga del centro de datos 50% � Eficiencia del centro de datos

24.4%51%%%%

de ahorro


Después de la virtualización

Después de mejoras en la infraestructura física

de ahorro

Dimensionar adecuadamente para maximizar los ahorros de energía

Ahorros en Electricidad al Año: $240,011 (65%)Ahorros en Electricidad al Año: $240,011$240,011 (65%)


LoadLoad

CapacidadEnergía/refrigeración

VirtualizadaCarga Load

OriginalCarga

LoadLoad

DisminuyaDisminuya el el tamatama ññoo ... ...

peropero espereespere un un nuevonuevo crecimientocrecimiento

EscalarEscalar EscalarEscalar

VirtualizadaCarga

VirtualizadaCarga

VirtualizadaCarga

La infraestructura escalable va para ambos lados


ADMINISTRACION efectiva●● Capacidad de administraciCapacidad de administraci óónn para asegurar un balance eficiente de

demanda y suministro de energía y refrigeración

●● Capacidad de Capacidad de preveerpreveer para agregar capacidad en base a la información actual

●● RecomendacionesRecomendaciones acerca de cómo hacer cambios a gran escala así como adiciones sencillas de dispositivos en el centro de datos

●● Cambio en la administraciCambio en la administraci óónn como un proceso de diseño con una validación y una optimización adecuadas

●● Rastreo del ciclo de vidaRastreo del ciclo de vida de los dispositivos del centro de datos (“administración de activos”)

●● AuditorAuditor ííaa de adiciones/movimientos/cambios/eliminacide adiciones/movimientos/cambios/eliminaci óón n y del sistema básico de administración del flujo de trabajo


Carga virtualizada nueva y más baja SIN CAMBIOS SIN CAMBIOS en la energía/refrigeración

kWcapacidad de

kWcarga IT

energía/ refrigeración

kW capacidad

kWcarga IT

Carga virtualizada nueva y más baja con energía/refrigeración RERE--DIMENSIONADADIMENSIONADA

de energía/ refrigeración

La infraestructura de energía/refrigeración deberá re-dimensionarse para una menor carga

... para evitar el desperdicio el... para evitar el desperdicio el ééctricoctricoy evitar sorpresasy evitar sorpresas

Energía y refrigeración: menor tamaño para adecuarse a la carga


�� GastosGastos de de mantenimientomantenimiento

�� De De bancosbancos de de baterbater ííasas

�� De SAI De SAI operandooperando a un a un porcentajeporcentaje de de cargacarga muymuy bajobajo

�� GastosGastos del del generadorgenerador de carga ligera

� “Apilamiento húmedo” de combustible sin quemar

� Coste de calentadores de agua innecesarios

� Almacenamiento y mantenimiento de combustible en exce so

... de ... de unauna capacidadcapacidad sobredimensionadasobredimensionada de de energenerg ííaa

kWcapacidad de

kWcarga IT


Sorpresas ocultas


�� ApagadoApagado AC AC por alta “presión del cabezal”

�� CicloCiclo cortocorto AC AC por apagados frecuentes vida reducida

�� GarantGarant ííaa AC AC anuladaanulada debido a operación por debajo del límite

�� Bypass de gas Bypass de gas calientecaliente que genera gastos para simularuna carga ‘normal’

... de ... de unauna capacidadcapacidad sobredimensionadasobredimensionada de de refrigeracirefrigeraci óónn

kWcapacidad de

kWcarga IT


Sorpresas ocultas


... ... porpor contratoscontratos de de consumoconsumo elelééctricoctrico fijofijo

�� ContratoContrato de de proveedorproveedor de de energenerg ííaa menor usosolamente respalda una reducción parcial en la cuenta

�� ContratoContrato de de energenerg ííaa el casero sale ganando con la cuenta reducida

ReRe--negociarnegociar loslos contratoscontratos de de electricidadelectricidad -- no regale no regale sussus ahorrosahorros a la a la compacompa ñíñíaa elelééctricactrica o al o al duedue ññoo del del edificioedificio

kWcapacidad de

kWcarga IT


kW capacidad

kWcarga IT

de energía/refrigeración

Sorpresas ocultas


Resumen

� El potencial de retorno de inversión por un proyecto de virtualización no puede realizarse totalmente sin una rere--evaluacievaluaci óónn de la de la infraestructurainfraestructura ff íísicasica

�� El El dimensionamientodimensionamiento adecuadoadecuado y la refrigeración closeclose --coupled coupled son herramientas útiles para máximizar los beneficiosde la virtualización

�� La La capacidadcapacidad de de administraciadministraci óónn es esencial para entornosvirtualizados

� La virtualización introduce riesgosriesgos de de disponibilidaddisponibilidad quedeben ser entendidos y atendidos


Recursos

#150 – Capacidad de Administración de Energía y refrige ración paraCentros de Datos

#114 – Implementando Centros de Datos con Energía Eficie nte

#120 – Especificación para Densidad de Energía en Centro s de Datos

#130 – Las Ventajas de Arquitecturas de refrigeración O rientadas a Filas y Racks para Centros de Datos

#43 – Variaciones Dinámicas de Energía en Centros de Dat os y Salas de Red

#37 – Evitando Costes por Sobredimensionamiento de Centr os de Datos e Infraestructura de Salas de Red

DemoDemo


¡Muchas gracias!

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