Cloud Computing –Wie grün ist die Wolke?

22. November 2011

Thomas Behret

2Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke?

Wie energieeffizient ist ihr Rechenzentrum?

Wer kennt seinen PUE?

Wo / in welchem Rechenzentrum werden die Daten gehalten?

Gibt der Provider Auskunft über den RZ- Betrieb?

Wieviel CO2 verbrauchen die Systeme pro Transaktion?

Woher kommt die Energie für das Rechenzentrum?

3Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Cloud Computing. Definition des NIST*.

Charakteristika

BedarfsgerechteSelbstbedienung

BreitbandigeNetzzugänge

Ressourcen-bündelung

SchnelleSkalierbarkeit

Messbarkeit des Dienstes

“Organisationsformen” Kunden

Private Clouds:Ressourcen und Services aus sicherenQuellen

Public Clouds:Ressourcen und Services aus demInternet

Hybrid Clouds:Das Beste beiderWelten

Community Clouds:Für spezielleInteressengruppen

*National Institute of Standards and Technology (NIST)

4Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Was ist Cloud Computing? Ein Geschäftsmodell mit fünf essenziellen Charakteristika.

BedarfsgerechteSelbstbedienung

BreitbandigeNetzzugänge

Messbarkeit des Dienstes

Schnelle Skalierbarkeit

Ressourcen-bündelung

Rechenkapazitäten werden über das Netz bereitgestellt und sind über Standardmechanismen zugänglich, die vor allem für eine Nutzung durch heterogene Thin Client- oder Thick Client-Plattformen geeignet sind.

Der Verbraucher kann sich nach Bedarf automatisch mit Rechenkapazitäten wie Serverzeit und Netzwerkspeicher selbst versorgen. Hierzu ist keine Interaktion mit Mitarbeitern des jeweiligen Diensteanbieters erforderlich.

Cloud-Systeme kontrollieren und optimieren die Ressourcen-Nutzung automatisch, indem sie auf einer bestimmten Abstraktionsebene eine passende Messfunktion für den jeweiligen Service bereitstellen. Die Ressourcennutzung kann überwacht, kontrolliert und weitergemeldet werden, um Transparenz zu gewährleisten.

Rechenkapazitäten lassen sich schnell und flexibel bereitstellen, bisweilen automatisch, und können somit schnell erweitert, aber auch schnell wieder freigegeben und dadurch wieder verringert werden.

Die Rechenressourcen des Anbieters sind in Pools organisiert, die allen Verbrauchern ein Mehrnutzermodell mit unterschiedlichen physischen und virtuellen Ressourcen zur Verfügung stellen, die je nach Verbraucheranforderung dynamisch zugewiesen bzw. erneut zugewiesen werden.

Cloud Computing Definition der NIST

Erläuterung

5Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Data Center 2020.

6Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Deckenabsenkung 2,5 - 3,7m Simulation unterschiedl. Gegebenheiten/Raumvolumen

Technische Ausrüstung DC2020 Was wird untersucht?

Diffusionsdichte Wände Ganzjährige gleiche Bedingungen erzielen

Luftbefeuchtungsanlage Auswirkung auf den Energietransport der Luft

Rauchgenerator Visualisierung von Luftströmungen

Zwei unterschiedliche Umluftkühlgeräte Auswirkungen auf den Energiebedarf (alte und neue Generation)

Regelbare Lüfter in den Umluftkühlgeräten Auswirkungen auf den Energiebedarf

Doppelboden (65m²) Test unterschiedlicher Abdichtungsgrade (variabel)

Blindplatten in den Serverracks montieren Kalt von Warmluft trennen

Wassergekühltes Rack Sinnvoll ja/nein?

1800 Datenpunkte Temperatur, Luftfeuchte, Druck etc.

Kaltgang-/Warmgangeinhausung Kalt von Warmluft trennen / Best Case?

Power Usage Effectiveness (PUE). Testlabor im T-Systems DataCenter 2020.

7Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Durchschnittliche Energieverteilung im Rechenzentrum.

Quelle: ASHRAEUSV = Unterbrechungsfreie StromversorgungHVAC = Heizung, Lüftung, Klimatechnik

Andere

LichtUSV

Rechner

Prozessor

Netzteil, Speicher, Ventilatoren, Laufwerke, …

70%

46%23%

HVAC Kälte-erzeugung/Kühlung

HVAC Ventilatoren

11%

8%4%

8%

30%

8Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Die Definition PUE Effizienzlevel Unser Ziel

3.0 Sehr ineffizient

2.5 Ineffizient

2.0 Durchschnittlich

1.5 Effizient

1.2 Sehr effizient

Power Usage Effectiveness (PUE).Das Maß aller Dinge.

PUE = Energieeffizienz eines Datacenters

PUE = Total Facility Power IT-Equipment Power

Ein Rechenzentrum mit indirekter freier Kühlung und einem PUE von 1.3.

= 2.17

Ein Beispiel: PUE eines Rechenzentrums heute100 %

54 %

46 %

Unser ZielPUE EffizienzlevelDie Definition

9Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Doppelboden

Warmgang Kaltgang Warmgang

Lüftung100%

ΔT

leakageUmluft-

kühlgerät(ULK)

Luftkurzschluss

LeckLeck

Power Usage Effectiveness (PUE). Kaltgangeinhausung – Optimierung.

10Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Doppelboden

leakage

TR = 22°C

Kaltgang

Power Usage Effectiveness (PUE). Kaltgangeinhausung – Optimierung.

Warmgang Warmgang

Lüftung30%

ΔT

Umluft-kühlgerät

(ULK)

11Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Power Usage Effectiveness (PUE). Ergebnisse.

Messung 15kW/Rack

Messung 25kW/Rack

Messung 45kW/Rack

M 7ASHRAE5kW/Rack

M 7ASHRAE10kW/Rack

Ventilatorendrehzahl Umluftkühlung 100 % 60 % 31 % 30 % 38 %

Leckverlust im Doppelboden max. 20 % 20 % 10 % 10 %

Blindplatten nein ja ja ja ja

Kaltgangeinhausung nein nein ja ja ja

Einblastemperatur ULK-Gerät 18° 18° 18° 24° 24°

Rücklufttemperatur ULK-Gerät 24° 24° 30° 36° 43°

Druck im Doppelboden 15,4 Pa 37,9 Pa 1,8 Pa 3,9 Pa 2,8 Pa

Stromverbrauch Umluftkühlung 10,5 kW 2,9 kW 0,5 kW 0,4 kW 0,7 kW

PUE 1,78 1,55 1,49 1,41 1,27

ASHRAE = American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers

Einsparung Strom total 21 %!

Einsparung Strom total 29 %

12Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Ihre ICT-Ressourcen.Over the top oder dynamisch?

Reso

urce

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Ihre ICT-Ressourcen.Over the top oder dynamisch?

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Ihre ICT-Ressourcen.Over the top oder dynamisch?

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Ihre ICT-Ressourcen.Over the top oder dynamisch?

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ungenutzte Ressourcen!1

immer auf Lastspitzen ausgelegt3

2zu langsam

16Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

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MDM-System EDM-System

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17Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Smart Metering.Dashboard.

18Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

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Smart Grid.

19Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Green Dynamics Simulation.

Titel 20

Cloud Computing – Wie grün ist die Wolke?

DataCenter 2020 Dynamic Services for SAP Green Dynamics Simulation Smart Metering und Smart Grid

21Cloud Computing - Wie grün ist die Wolke – Thomas Behret

Danke!

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