IBM：新一代数据中心

关于行业
LEED 认证目标
能源管理计划（70 万美元）
• 电力公司折扣 • 政府鼓励 • 可再生能源证书
运营
• 虚拟化的高利用率工作负载 • 需求模型可以满足未来的需求 • 三维空间和电源计费 • 很低的 Green Grid PUE 度量 • 集成的电源管理软件 • 水冷式设备 • 很低的长期 TCO
• 一流的专业技术和全球支持服务
– Built 5 of Japan’s top 14 green buildings – Built the largest data center in Egypt – Built a super computing data center in Barcelona
产品收益 节能：基础设施升级可以带来 15-40% 的 节约 建议包括：
- 适当规模的电力和散热系统 - 使用高效的 UPS 系统 - 实施替代性散热解决方案
电力使用
预计每年节约的电力
3,000,000 2,500,000
能源成本（美元）
2,000,000 1,500,000 1,000,000 设施 IT
数据中心的发展趋势_设计规范和标准
•Uptime Institute：
数据中心性能要求_ Uptime Institute
TIA/EIA-942 数据中心的电信基础设施标准 _2005年4月
集现有相关标准和规范之长，弥补了以前数据中心设计和建设阶段的信息隔阂问题 全面地考虑电力，HVAC,消防，房门，建筑，安全等多种应用在电信基础设施和空间内的共 存
16 14 12 10 8 6 4 2
$20 $10 $0
None of the above 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
“Power and cooling will be a top 3 issue with all CIO’s in the next 6-12 months” “用电和冷却将是所有CIO在未来6至12个月最为关注的3个问题之一” Michael Bell – Gartner Group
主要内容
1. 数据中心发展趋势 2. 绿色创新数据中心 3. IBM成功案例
高强度计算能力以及电力消耗所占的投资比例已经发生了改变
访谈问题：您的数据中心设施最严重的问 题是什么？
Excessive heat
$80
电力和制冷的费用已经超过了服务器的 费用– IDC 2006
Spending (US$B)
IT设备
服务器硬件
处理器
服务器负荷
资源使用率
55%
45%
70%
30%
80%
20%
供电和冷却. . .
Data source: Creating Energy-Efficient Data Centers, , U.S. Department of Energy , Data Center Facilities and Engineering Conference , May 18, 2007
计算机世界携手IBM的市场调查结果分析
有62%的被访企业认为其数据中心面临着问题； 在CIO们认为其数据中心最为亟待解决的问题中，23%的被访企业认为是数据中心供电和 散热能力不足，限制了其IT 基础设施扩展，或无法部署高密度计算设备；有19% 的被访企 业认为，其数据中心的耗电量太大，费用无法负担；另有17%的被访问企业认为，机房温 度过高，影响了计算设备的稳定运行； 受访的企业中有43% 的CIO 明确表示，了解并认同“绿色数据中心”。 其中43% 的被访问CIO 认为，绿色数据中心可能降低IT 使用成本；另有27% 的被访企业 CIO 认为，绿色数据中心将可能提高IT 运营效率；值得注意的是，有19% 的企业表示，对 于绿色数据中心能给企业运营带来的改善表示“不清楚或不确定”。 43% 的被访对象认为，其对绿色数据中心的建设需求并不明确，因此对“绿色数据中心”是 否真正能达成其要求心存疑虑；其次，有20% 的被访对象认为，构建绿色数据中心的最大 障碍是没有足够的资金预算；另有18% 的被访对象认为，购买节能环保产品并不合算。
设备运行环境需求分析
• • 设备运行环境需求分析 如：生产服务器的温度需求
– – 最佳的温度范围--绿色区域 允许的温度范围—蓝色区域
服务器运 行环境 温度 相对湿度 最大湿球温度
• 不断提供最新的IBM解决方案到数据中心
– Expect to double computing capacity in existing data centers with half the number of computers
绿色创新工程——Project ‘Big Green’
• IBM每年投入10亿美元，用于：
规划、建设和改 进数据中心，提 高数据中心的能 源效率
Diagnose
掌握实际数据以了解能 源使用情况和发掘提高 能源效率的机会
Manage & Measure
绿色数据中 心5步曲
通过用电管理软 件获得对能源使 用的有效控制
Virtualize
实施虚拟化和其它的创 新技术
Cool
使用新型的冷却技 术和方案
18
数据中心能效评估——您需要的事实
35 30 散热系统 电力和建筑系统
占数据中心总用电量的百分比
•IBM 提供全面、基于事实的分析，针对您的整个 数据中心排列战术计划优先级，以提高效率、降 低成本。
25 20 15 10 5 0
制冷/散热塔 加湿器 计算机房空调 信息技术 配电单元 不间断电源 交换机/发生器 照明
• 模块化电源密度扩展选项
环境计划
• 风力发电(1,000 MW) • 减少 CO2 排放
其它建筑系统
• 能源效率照明 • 高“R” 值绝缘
21
传统机房面临的挑战－－热热热
短循环导致冷却不足 送风距离过长导致远端机柜进气不足 回风距离过长导致冷热通道气流混合降低空调效率 机柜上下冷热不均 越往后越热
演讲主题：新一代数据中心建设
姓名: 盛蔚晓 Title: IT架构师
主要内容
1. 数据中心发展趋势 2. 绿色创新数据中心 3. IBM成功案例
IDC的最新关于数据中心的调查
澳大利亚、香港和新加坡等更加成熟的市场对IT硬件的投资已经放缓，最终用户正寻求更高 的可用性，并更加关注能耗和冷却等问题。 在中国大陆、印度和越南等新兴市场中，快速成长的硬件投资正在迫使最终用户优先考虑实 施更好的数据中心建设和管理部署和自动控制工具，以便能够管理不断增加的复杂性。 过去几年中才在亚太区开始的虚拟化已在成熟市场和新兴市场获得同等重视。
•
—巴黎的用电量 “绿色”方案对客户的意义：
Baidu Nhomakorabea源的效率可以对总体拥有成本起相当明显的影响
一个机柜以3KW用电量，每度电一元人民币计算， 每月的电费是2160元。每年该机柜电费是2.6万。 一个机房，以50个机柜计算，150KW,一年的IT设 备电费是130万
能源在数据中心是如何被消耗的呢？
数据中心
500,000 0
当前实践 优化现有基础设施 升级基础设施
19
诊断工具——Mobile Measuring Tool
• •
快速全面地测量计算中心温度数据 帮助优化气流
数据中心调整理想的基础工具
建立 —— 数据中心扩展，IBM Boulder
增加 72,000 平方英尺，实现一个高度坚固可靠的数据中心，并将能源效率作为一个设计点
Google的新数据中心
选址：俄勒冈州达勒斯市(Dalles)哥伦比亚河畔，
这里的电价是全美最低廉的 政府还提供为期15年的税收优惠及一条连接谷歌总部的光缆环线 有水坝，水坝发电厂可以提供充足的电力 水坝旁边可建设大型冷却塔，以解决数据中心超级计算机的散热问题。
中心总共拥有8180的机架，而每个机架拥有40块Intel双核处理器。8180*80=654400 。 65万 颗核心的运算能力 投资6亿美金，雇用100-200名员工
Source : The Uptime Institute
*As utility rates continue to increase, poor efficiency ever more costly
5步实现绿色数据中心
绿色数据中心是高能效和环保的数据中心 IBM的客户正体现以下的绿色数据中心成 效： – 45%用电和冷却节省 – 20%服务器和存储使用率提升 – 最高可达80%数据中心空间节省 Build
关于 IT
设计 / 建立
• 规模经济 —— 300,000 平方英尺 • 功耗密度 —— 90 瓦 / 平方英尺 （模块化可达到 140） • 最佳实践设备布局 • 没有单点故障 • Tier 3 设计 电力
关于设施
冷却
• 自然冷却超过 50% • 冷却器抽水机/空气处理设备可 变速驱动 • DC CRAC 发动机
绿色数据中心的趋势
高耗电密度和迅速增长 每平方米能源消耗10倍甚至100倍于普通办公大楼 对供电系统的潜在影响巨大 2005年美国数据中心消耗约为450亿度电 以目前的发展速度，能源需求可能在5年内倍增
IBM有绿色数据中心的建设和运维经验
• 全球4百万平方米数据中心的成功经验
– Designed and built over 30 million square feet of raised floor for clients – Own or manage 8 million square feet in 6 continents with over 2.3 million corporate users
诊断: 基于 Web 的工具，提供自我能效评估
可以在 web 上免费使用自我能效评估，突 出能效改善的机会。
•
评估过程
• •
有关能源使用的 12 个问题 三个主要分类
– 对与功耗相关的问题的认识 – 快速战术手段的部署 – 战略数据中心规划的范围
• • 针对改善领域的报告 IBM 服务建议
www.ibm.com/itsolutions/optimizeit/cost_efficiency//energy_efficiency/services.html
电源、内存、风扇、 主板、硬盘 . . .
空闲
数据中心的能源效率系数PUE
数据中心的用电分配
这个数据中心的能源效率为30%
数据中心能源效率系数 (PUE) PUE = [数据中心总用电消耗] [IT设备能源消耗] .
理想的 PUE 目标 PUE 常见的 PUE
= 1.6 = 2.0 = 2.4 to 2.8 甚至更高
门宽至少 1m(3ft),门高 2.13m(7ft),没有门槛，外开 机房净高2.6m(8.5ft) 地板承重（distribute floor loading） 最少7.2KPA(150lbf/ft2)（4.8) 建议12KPA(250lbf/ft2)
TIA/EIA-942 数据中心的电信基础设施标准
– 加速“绿色”技术和服务的开发和推广 – 联合IBM的硬件、软件、服务、研发和融资租凭团队帮助客户应对能源危机 – 建立一个由IBM在全球范围内近1,000个节能专家组成的“绿色”团队
•
重申IBM公司长期以来的承诺：
– 从1990年到2005年不间断的节能努力，实现了40%二氧化碳排放量的减少和 约2亿5千万美元的能源节省 – 每年1亿美元的设施投资，履行循环再造方面的最佳实践 – 在2010年前将IBM全球数据中心的计算能力提高一倍，但不增加能源消耗， 实现每年节省用电50亿度电. . . 相当于“光明之城（the City of Lights）”— – 对于一个每年电费达260万美元、占地2500平方米的典型数据中心来讲，电 费有望节省一半 – 相当于马路上减少1,300汽车的二氧化碳排放量
Installed base (M units) 18
Insufficient power Insufficient raised floor Excessive facility cost Poor location
Gartner 2006
$70 $60 $50 $40
$30
New server spending Power and cooling