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Emerson Network Power
Gianfranco Calice
Area Sales Manager

Agenda
 Ottimizzazione di un Data Center
 Efficienza energetica di un
Data Center:
quali elementi, quali metriche?
 Energy Logic by
Emerson Network Power
 L’esperienza di
Emerson Network Power,
Business Critical Continuity ExpertTM

Emerson Electric Co.; Proprietary Information
2

Il concetto di Efficienza

OUTPUT

Efficienza =
INPUT

2 modi per aumentare l’efficienza :
1. Ridurre INPUT (p.es. meno benzina)
2. Aumentare OUTPUT (p.es. più kilometri)

3

In che cosa consiste l’output di un Data
Center?
 Automobile:
– Input: benzina
– Output : kilometri

 Data Center :
– Input : energia elettrica
– Output : ?


Introduciamo Energy Logic
Alcune definizioni
Grossolanamente distinguiamo in un Data Center due
insiemi principali
 Infrastruttura Data Center: apparecchiature di supporto
alla parte “IT”
– Generatori, UPS, Distribuzione dell’alimentazione
– Raffreddamento della sala server, etc.
 Sistemi IT HW / SW:
– Server, Networking,
– Applicazioni, Software, etc.

Modello Applicato Allo Studio di Energy
LogicTM: Data Center di Circa 500m2
TM 2

Emerson Electric Co.; Proprietary Information 6

Energy Logic: L’Effetto ‘Cascata’
L’Effetto ‘Cascata’

1 Watt risparmiato a livello di componente interno al
Server, genera un risparmio a cascata cumulativo pari
a 2.84 Watts

7 Company Confidential
7

Energy Logic: L’Effetto ‘Cascata’
L’Effetto ‘Cascata’
Le azioni di miglioramento dell’efficienza sui
Sistemi IT, HW e SW, portano ad un aumento
incrementale dell’efficienza del Data Center, una
volta tenuto conto dell’effetto a cascata
sull’infrastruttura

8 Company Confidential
8

La Metrica PUE (Power Usage Effectiveness)

Potenza Totale
PUE =
Potenza IT

 PUE è un coefficiente che
misura quanta energia
“raggiunge” i Server IT Servers

 Non considera se l’energia
all’interno dei server è
utilizzata “efficientemente”
*PUE: Power Usage Effectiveness


L’Efficienza Come Pianificazione Strategica di
L’Efficienza
un Data Center
 Quale output prendere in considerazione per misurare
l’efficienza di un Data Center tenendo conto di
 Infrastruttura di supporto (UPS, Cooling, Distribuzione energia)
 E parte IT (Server / IT Equipment)

Efficienza
=
?
Data Center Output

Data Center
Energia Utilizzata

10

In Attesa di una Metrica Rappresentativa
Dell’Efficienza, Introduciamo i “CUPS”
Dell’Efficienza, “CUPS”
 Introduciamo i CUPS*, o Unità di Computazione per
Secondo, come una misura temporanea o provvisoria
per ciò che sarà poi la misurazione finale e universale
dell’output dei data center

Data Center Output
CUPS
Efficienza
Data Center = =
Watts
Energia Utilizzata Utilizzati

*CUPS, Compute Units per Second

11

A cosa servono i CUPS?
In attesa che si stabilisca un’unità di misura
universalmente accettata per quantificare l’output dei
Data Center ci interessa creare un sistema semplificato
che possa essere applicato ai Data Center esistenti, in
relazione all’età dei Sistemi IT installati
 Efficienza dei Server  Relazione con Anno di
Fabbricazione
 Utilizzo dei MCUPS come misura semplificata di
“Computing Power”
MCUPS = Mega CUPS
Passaggio da CUPS a MCUPS tiene in conto delle potenze in gioco


C’erano una volta i CUPS...
In base alle informazioni
relative al miglioramento
delle prestazioni,
assumiamo che i CUPS
siano aumentati di 7
volte tra il 2002 e il 2007
(comparati alle 7.5 volte
di MS; 9.7 volte di Intel)


Prendiamo le misure al Data Center
 Adesso che abbiamo le nostre unità di misura
– CUPS e Watts
 “Misuriamo” l’efficienza del Data Center


Efficienza del Data Center – il Modello Base
Headquarters Datacenter A7 20 Jan 2010

Completare questo Modello per
ogni installazione di Data Center

Questo modello è uno strumento molto semplice
per creare delle metriche di confronto tra il
“prima” e il “dopo” o tra diversi siti.

Data Center Efficiency Tool on-line at: http://www.emerson.com/edc/Calculator/default.aspx



In assenza di uno standard
industriale per la potenza di
calcolo, Energy Logic II
fornisce valutazioni con gli
MCUPS da utilizzare come
punto di partenza

La stima dell’Output per ogni server può
essere modificata sulla base del caso
specifico



Fase 1
50 Per OGNI
installazione,va
inserito il numero di
25 servers o di blade
servers acquistato
25 nell’anno



16%
Fase 2
Va inserita la % di
utilizzo medio per ogni 65%
server
20%

Nota: Maggiore Utilizzazione dovuta alla virtualizzazione


X 50 X 16% = 8 MCUPS

Fase 3
Per ogni riga, moltiplicare tra di loro
le colonne A, B e C per ottenere la
potenza di calcolo totale dei server
per anno di acquisto



Fase 4
Sommare tutti i dati della
50 16% 8 colonna Total Output e
inserire questo numero
25 65% 52.8
nel campo Total Data
25 20% 35 Center Output

+
95.8



Fase 5
Inserisci il Consumo Totale
di Energia (Mega Watts) del
Data Center nel campo E

0.25

Ecco spiegato l’utilizzo dei
MCUPS al posto dei CUPS



Fase 6
Calcola l’Efficienza del Data Center
dividendo il totale di Data Center Output
per il totale del Consumo di Energia

95.8
0.25
383.2

Per la prima volta abbiamo veramente
potuto misurare l’Efficienza del Data
Center!!


L’Efficienza del Data Center: Usare il Modello
L’Efficienza
Base per Confrontare Siti Diversi Tra Loro
Ora che sappiamo misurare l’Efficienza di ogni Data
Center, possiamo confrontare tra loro tutti i nostri siti

95.8
A 0.25
383.2

107.5
B 0.2
537.5

Usando la misurazione dell’Efficienza del Data
Center e del Consumo Totale di Energia, si
possono identificare i Data Center sui quali
concentrare gli sforzi aziendali

L’Efficienza
Base per Giustificare l’Investimento
l’Investimento

Dopo
X
50 25 16% X
8 4

25 65% 52.8

25 20% 35
25 35% 90
Quando sono state identificate le azioni
specifiche da attuare, i modelli ‘prima’ e ‘dopo’
possono essere facilmente utilizzati per
giustificare l’investimento
24

L’Efficienza
Base per Giustificare l’Investimento
l’Investimento
Per stimare il Consumo Energetico del ‘dopo’, calcolate il Risparmio Energetico
dei nuovi server e applicate il moltiplicatore stimato per l’effetto a cascata.
Si raccomanda di inserire i parametri tra l’1 (conservativo) e l’1.8
Dopo Prima

95.8
0.25
383.2

181.8
0.2
909.0

Il miglioramento dell’Efficienza del Data Center così come
la riduzione dei costi energetici sul totale del consumo
energetico forniscono dati molto significativi al management
per giustificare investimenti nei nuovi progetti
25

L’Efficienza del Data Center: Monitorare Ogni
L’Efficienza
Sito nel Tempo aiuta conoscerne l’evoluzione
l’evoluzione
95.8
2008

0.25
383.2

181.8
2009

0.2
909.0

343.5
2010

0.3
1145.0

Monitorare la performance nel tempo per capire le
tendenze attira l’attenzione sugli sforzi fatti per
migliorare l’efficienza, e permette di realizzare un
processo di miglioramento continuo

26

Modello Applicato Allo Studio di Energy
LogicTM: Data Center di Circa 500m2
TM 2


Energy LogicTM:
TM

Strategie per il Risparmio Energetico a Cascata

Higher AC voltage
improves efficiency


Energy LogicTM: il nostro metodo per
TM
determinare l’Efficienza del Data Center
l’Efficienza
Gli IT Manager e i Data Center Manager hanno bisogno di:
 Comparare e settare le priorità delle azioni nei Data
Centers per:
- Identificare azioni che ne migliorino l’efficienza
- Cosa privilegiare tra: Spazio / Potenza / Raffreddamento
- Giustificare al management gli investimenti in nuove tecnologie ICT
 Monitorare l’efficienza del Data Center nel tempo

Energy Logic fornisce un Modello in
grado di rispondere a queste esigenze


Soluzioni per il Risparmio Energetico
Soluzioni diverse per diversi tipi di Data Center
 Media e Grande Impresa, Data Center Centrali della PA,
 soluzioni integrate ad acqua refrigerata
 utilizzo del Freecooling indiretto
 integrazione con le unità di condizionamento attraverso una rete
IP
 Soluzioni per l’Extreme Density in grado di ottimizzare spazi e
consumi energetici
 Adattamento alle sale esistenti senza modifica del layout
 Raffreddamento degli Hot Spots


Soluzione con Contenimento del Corridoio
Freddo: Smart AisleTM
TM

 Liebert HPC
 Liebert HPM
 Smart AisleTM

Massimizzare
l’efficienza del sistema


Liebert XDTM: Soluzioni di
Raffreddamento per L’Alta Densità


Raffreddare L’Ambiente o Solo i Server?
Liebert XDFN Risponde Esattamente a Questo Bisogno


Liebert XFDN: Il Datacenter In-a-Box
Rack Modulo Cooling

Distribuzione
della potenza Monitoring
via SNMP,
Modbus,
Liebert
Nform
PDU oppure
Sitescan

UPS + Batterie
Non è necessario il
pavimento
flottante

Soluzioni per il Risparmio Energetico
Soluzioni calibrate sulla dimensione dell’Azienda
 Piccola e Media Impresa, Data Center periferici della PA :
unità ad espansione diretta con compressore digital scroll,
ventilatori EC fan e microcontrollore Icom
- Soluzioni in Corridoio aperto
- Soluzioni con Corridoio freddo chiuso
- Bundle combinati con UPS + Armadio 19” + Unità
Raffreddamento


Soluzione Sino a 50 Rack: Liebert CRV il
Prodotto che “Condiziona tra i Rack”
 Compattezza: 3 funzioni in un’unità
 Una “sola” veste per le tre taglie
 Best in class: efficienza, flessibilità e facilità di manutenzione

DX
Acqua refrig.
Raffreddamento aria / acqua

CR020R/W CR035RA/W CR040RC

Capacità condizionamento
kW 23 37 40
sensibile alla rete


L’importanza di una corretta
L’importanza
distribuzione dell’aria
dell’aria

41

Muovere l’aria costa energia: alcune
considerazioni non così scontate..
 La distanza dal punto di trattamento al punto di utilizzo è
importante ai fini energetici. Raffreddare alla sorgente
conviene
 Le soluzioni per il contenimento del corridoio freddo
permettono di risparmiare energia a condizione che
modulazione del raffreddamento e dei ventilatori
siano gestite in modo indipendente
 Soluzioni senza contenimento: attenzione alle portate
d’aria, i server hanno i ventilatori a portata variabile in
funzione della temperatura. Attenzione al
dimensionamento dell’unità di condizionamento: troppa
aria a prescindere dalla temperatura è inutile


Riassumendo
 L’ottimizzazione di un Data Center passa attraverso la
comprensione dell’insieme degli elementi
 Per migliorare l’Efficienza è necessario misurare e
confrontare l’intero sistema
 Alcune metriche possono non essere rappresentative
per ogni applicazione
 Energy Logic fornisce una guideline semplice e pratica
per valutare e ottimizzare il Data Center
 L’esperienza di Emerson Network Power, Business
Critical Continuity ExpertTM, nelle soluzioni ad alta
efficienza energetica per Data Center

Fate riferimento alla nostra Check List!

43

GRAZIE
gianfranco.calice@emerson.com

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