HP集装箱式数据中心

相关术语
PUE/DCiE与功率密度
PUE用来衡量数据中心效率 – 2006年4月 PUE已被以下两个机构所采用：
• •
PUE = DC设备总负载/IT设备负载
负荷不断提高
网格的需求
ASHRAE （惠普是该机构的创始人） 绿色网格联盟（惠普是BoD和Metrics Work Group
Chair的成员） IT负荷
5.5kW
14
惠普在数据中心的持续投资
Over 1000 patents , 300 dedicated engineers on datacenter power and cooling 2001 1996 Consolidation Computational Machines for Fluid Dynamics (CFD) applied to better utilization and management datacenters
MCS G2 超高密度能力
•
c-Class Blades
− 3 10U c-Class Blade chassis per rack − Up to 17.5kW per side − Factory Express or VAR integration
6kW
6kW
6kW
6kW
5.5kW
201 3年 7月 27 日 星 期 六
Source: Tier Classifications Define Site Infrastructure Performance, W. Pitt Turner, The Uptime Institute, 2008
27 July 2013
处于十字路口的数据中心
不断扩大的IT需求和能源效率之间的尖锐矛盾
•
需要更高的能效
– –
能耗成本不断增加 传统的数据中心不能实现密度最大化
•
资本压力不断上升
– –
预计容量将不断增加 按需购买有助于延缓资本支出
2013年7月27日星 期六
当前数据中心状态
•
•
Gartner – 超过70%的全球1000企业都将在今后5年内对数据中心的设备进行 更新与扩展 美国拥有最多的大型数据中心
•20’ 集装箱 •UPS •电池组 •转换模块 •热交换器
节省25%的投资和降低至60%的TCO!
空载POD内部视图
HP MCS提供高效的换热器 （HEX） HP MCS提供高效的变速鼓 风机 冷过道外部的设 施管理
4x or 6x 225A 三相电源
36英寸冷通道， 可在超过90F的 温度中运行
20’ HP POD
•
350 – 400kW
•
27kW每机架 • 11 个 50U 机架 • （550U IT计算空间） • 高达1,760 节点 • 多至6,160 HDD • 冷却水散热 • 防火与烟雾警报
•
使用工业标准机架，支持第三 方IT 设备
21
4/1/2008
HP Confidential
10-12周运达，部署范围覆盖全球 发运前经过预先集成、配置和测试； 从订购之日起6周内发运
能源效率 PUE比率低于1.25（1.07，不包括水冷）
基础设施服务组合 包括技术与设施专业知识在内的完整生命周期支持服务 从站点准备服务到日常POD维护和支持
8
2009年5月13日星 2013年7月27日星 期三 期六
可靠性
AFR UIPS
成本
ROI
Capex + Opex x time
Remote visibility
Time to deploy
管控
Remote control
部署Biblioteka Baidu
Geographic reach
Are these the right measures? How do you prioritize them?
Static Smart Cooling
•优化计算资源的布局 •优化冷却资源的配置 •对制冷基础设施的实时控制 •机架制冷控制
天花板高压回风
ceiling return air plenum
精确设置回风口
critically placed return grilles
Adds another 15% improvement in efficiency
HP POD 数据中心新思维
蔡建华
Product Manager , ESS , TSG CHP
Agenda
• •
数据中心现状及应对措施 HP POD产品介绍
− 概貌
− 特性
− 工厂服务
•
HP POD实用价值
− 优势 − 应用 − TCO比较
27 July 2013
数据中心现状及 应对措施
27 July 2013
机架挡风条
rack blanking panels
DSC动态智能散热： 适应性基础设施的关键支持因素
数据中心电源和散热管理解决方案，以惠普实验室软件作为主要的IP
• • • •
所有空气调节系统或机房均实行统一的管理（包括数据中心和通信设备） 使用SIM和OV，实现可改造的绿色数据中心 广泛的机架级热感应网格，带有机房级分区能力 动态管理CRAC，大大节约能源
− − − − IDC 评估了 7,000 个企业数据中心 (25k sq. ft.) 大部分都在刀片出现之前设计(7年以上) 按 35 - 70 W/sqft 设计(当前需求150-200 W/sqft - Gartner) 数据中心挑战(IDC)
1. 电源/散热 2. 可用性/冗余/灾备 3. 空间受限
传感器和控制网络 VFD风扇转速控制器
可调整功率 的CRAC设 备 机架进气口热量传感器 水温控制阀 DSC管理服务器 • 传感器网络/数据仓库 • 系统状态评估
•
11
冷却水供应循环
散热系统控制
HP Optics
• •
深入的实时环境度量 成本经济的部署、升级与维护
− 全面性 − 厂商无关
2. Rack Level Power
•
• • •
数据中心的电力消耗在过去10年增长了5倍
一台1U服务器的使用成本高达采购成本的2倍，并且还在继续增加 能源价格飙升导致更加困难的局面 用于空调冷却的的电力等于或超过了计算用的电力
Source: Belady, C., “In the Data Center, Power and Cooling Costs More than IT Equipment it Supports”, Electronics Cooling Magazine (Feb 2007) IT & cooling power & electricity cost of $0.1/kW-hr
Tier Level (Weighted Average)
Source: Key Findings from Datacenter Dynamics shows in 8 cities in 2008
14.82
9.43
Power Usage in the Datacenter
16.02 Tier 4
基于可复制的模块化设计扩展
27 July 2013
HP POD
19
27 July 2013
HP POD主要特性
出色的工业标准灵活性 22或 x 50U、19英寸全深工业标准机架， 支持惠普、戴尔、IBM、Sun、Cisco等厂商产品 一流的密度 支持3,520个计算节点、12,000块LFF硬盘， 或这些组件的任意组合 内置的冗余性 电源和散热冗余，包括输送到机架的独立电源
Unsure
Tier 1 19.75 Tier 2
Tier 3
Source: Marsan, Carolyn Duffy, Data center power: the cost reality, NetworkWorld, Feb. 18th, 2008
39.99
27 July 2013
静态智能散热
1999-2000 First datacenter test prototype in partnership with Ericsson/Liebert 500 W/sq ft
15
1998-2004 Fundamental research in Dynamic Smart Cooling
2006 Modular Cooling System (MCS) Liquid cooled Rack
数据中心分级标准
(Tier Level)
● 一级：单路径的电源和散热分配，无冗余组件，99.671%的可用性。 ● 二级：单路径的电源和散热分配，冗余组件，99.741%的可用性。 ● 三级：多个电源和散热分配路径，只有单路工作，冗余组件，可同时维护，99.982%的 可用性。 ● 四级：多个工作状态电源和散热分配路径，组件冗余，容错，99.995%的可用性。
•
27 July 2013
12
惠普模块化冷却系统（水冷机柜）
高密度计算与数据中心热点的理想解决方案
• • • •
•
• • • •
惠普认证并集成 模块化 & 冗余设计 单个机柜中高达 35kW 冷却能力 容纳达 900Kg IT设备 气流一致服务器前端穿透 防水安全设施 服务器空气温度可调 不会增加数据中心热负载 与HP-SIM集成管理
3. Data Center Power 4. CRAH Power
•
能够及时反映数据中心变化
•
•
图形化实时可视性与历史度量
持续对数据中心处于稳定状态 或对变动状态提供反馈 产品适应于整个数据中心生命 周期
− 消除数据中心转向高密度设备 时的风险
1. Distributed Temp 5. Air Pressure
17 4/1/2008 HP Confidential
HP POD 应对数据中心挑战
更低的建设与获取成本
相对传统土建式数据 中心节省高达20% 美国6周、 全球12周交货 能耗高效: PUE 值<1.25 高达27kW/rack
降低建设与部署时间
减少运维花费
更高的功率密度
或3,520 节点
按成长付费
40’ HP POD/12.2m
•
600kW+ • 27 kW 每机架 • 22 个 50U 机架 • （1100U IT计算空间） • 高达3,520 节点 • 多至12,320 HDD • 冷却水散热
• •
防火与烟雾警报
使用工业标准机架，支持第 三方IT 设备
22
电源模块
模块化，便携式持续供电系统基于Active Power高效率和高 弹性的架构，可提供快速部署能力。
标准50U机架
电源, FC, BMS 接入线路
可通过集装箱门 从后部访问热过 道
火警侦测与报 警线路 冷通道门
27 July 2013
40英尺集装箱的布局
三相电源分线箱（3个）
支持3条400A电 源总线线路。 支持12组耐用换热器。 进入后服务区 的4组双开门。
火警拉线开关
鼓风机风扇
6
ISS-1 – HP Restricted
不断增长的计算密度
源于应用的快速增长
HP ProLiant SL160z
HP ProLiant SL170z
HP ProLiant SL2x170z
7
27 July 2013
当前的数据中心环境
•
数据中心挑战
– –
电源、散热和空间容量限制了IT的发展 扩展受制于数据中心构建时间
服务器、存储、通信等 设备的需求
功率 （交换机装置、
UPS、备用电池等）
85%的数据中 心没有得到充 分利用
散热 负荷 63%
IT 负荷 33% UPS功率4%
散热 （冷却机、
CRAC等）
PUE是一个比率，通常介于1.6~2之间， 越接近1表明能效水平越好
DCiE = IT设备负载÷DC设备总负载×100% DCiE是一个百分比值（%），数值越大越好。 •功率密度：数据中心每平方英尺瓦数/数据中心IT设备数
2004 Introduction of server power management technologies
2008 2006 EYP MCF Acquisition BladeSystem & c-Class HP POD Data introduces Center in HP Thermal Logic Container for for improved efficiency efficiency
2007 Dynamic Smart Cooling (DSC)
2009 Optics with realtime graphics
15
HP POD产品介绍
27 July 2013
集装箱式数据中心考量指标
Compute
密度
Storage Provisioning Power Efficiency