数据中心新思维-HP

HP POD 数据中心新思维 蔡建华 Product Manager , ESS , TSG CHP /webmoney 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 2014年 10月 30日星期四 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 数据中心现状及应对措施 /webmoney 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： 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） 功率 （交换机装置、UPS、备用电池等） 散热 （冷却机、CRAC等） 负荷不断提高 网格的需求 IT负荷 服务器、存储、通信等设备的需求 PUE = DC设备总负载 /IT设备负载 33% 63% 散热 负荷 IT 负荷 UPS功率 4% 85%的数据中心没有得到充分利用 PUE是一个比率，通常介于 1.62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 /webmoney 数据中心分级标准 (Tier Level) 2014年 10月 30日星期四 Source: Tier Classifications Define Site Infrastructure Performance, W. Pitt Turner, The Uptime Institute, 2008 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。 /webmoney 处于十字路口的数据中心 ISS-1 HP Restricted 6 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 不断扩大的 IT需求和能源效率之间的尖锐矛盾 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 /webmoney 不断增长的计算密度 源于应用的快速增长 7 2014年 10月 30日星期四 HP ProLiant SL160z HP ProLiant SL170z HP ProLiant SL2x170z /webmoney 2014年 10月 30日星期四 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 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 /webmoney 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 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 2014年 10月 30日星期四 9.43 19.75 39.99 16.02 14.82 Tier Level (Weighted Average) Tier 1 Tier 2 Tier 3 Tier 4 Unsure Source: Key Findings from Datacenter Dynamics shows in 8 cities in 2008 Source: Marsan, Carolyn Duffy, Data center power: the cost reality, NetworkWorld, Feb. 18th, 2008 Power Usage in the Datacenter /webmoney 静态智能散热 Static Smart Cooling 天花板高压回风 ceiling return air plenum 精确设置回风口 critically placed return grilles 机架挡风条 rack blanking panels Adds another 15% improvement in efficiency 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 /webmoney 11 DSC动态智能散热： 适应性基础设施的关键支持因素 机架进气口热量传感器 VFD风扇转速控制器 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 散热系统控制 传感器和控制网络 可调整功率的 CRAC设备 冷却水供应循环 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 /webmoney 12 HP Optics 2014年 10月 30日星期四 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 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 2. Rack Level Power 3. Data Center Power 4. CRAH Power 5. Air Pressure 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 /webmoney 2014年10月30日星期四 14 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 5.5kW 6kW 6kW 5.5kW /webmoney 15 惠普在数据中心的持续投资 15 1999-2000 First datacenter test prototype in partnership with Ericsson/Liebert 500 W/sq ft 1996 Computational Fluid Dynamics (CFD) applied to datacenters 2001 Consolidation Machines for better utilization and management 1998-2004 Fundamental research in Dynamic Smart Cooling 2004 Introduction of server power management technologies 2006 Modular Cooling System (MCS) Liquid cooled Rack 2006 BladeSystem c-Class introduces HP Thermal Logic for improved efficiency 2007 Dynamic Smart Cooling (DSC) 2008 EYP MCF Acquisition & HP POD Data Center in Container for efficiency Over 1000 patents , 300 dedicated engineers on datacenter power and cooling 2009 Optics with real-time graphics /webmoney 2014年 10月 30日星期四 HP POD产品介绍 /webmoney 17 4/1/2008 HP Confidential 集装箱式数据中心考量指标 ROI 管控 密度 成本 部署 可靠性 Power Compute Storage Efficiency Capex + Opex x time UIPS AFR Provisioning Remote visibility Remote control Geographic reach Time to deploy Are these the right measures? How do you prioritize them? /webmoney HP POD 应对数据中心挑战 2014年 10月 30日星期四 更低的建设与获取成本 降低建设与部署时间 减少运维花费 更高的功率密度 基于可复制的模块化设计扩展 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 或 3,520 节点 按成长付费 /webmoney HP POD 19 2014年 10月 30日星期四 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 8 2009年 5月 13日星期三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 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 21 4/1/2008 HP Confidential 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 22 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 电源模块 23 节省 25%的投资和降低至 60%的 TCO! 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 。 20 集装箱 UPS 电池组 转换模块 热交换器 /webmoney 空载 POD内部视图 2014年 10月 30日星期四 4x or 6x 225A 三相电源 电源 , FC, BMS 接入线路 火警侦测与报警线路 冷通道门 HP MCS提供高效的换热器（ HEX） HP MCS提供高效的变速鼓风机 36英寸冷通道，可在超过 90F的温度中运行 冷过道外部的设施管理 标准 50U机架 可通过集装箱门从后部访问热过道 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 40英尺集装箱的布局 进入冷过道的人行门 进入后服务区的 4组双开门。 支持 3条 400A电源总线线路。 支持 12组耐用换热器。 鼓风机风扇 拉箱 机房面板 风扇控制面板 加湿器 业务流程管理（ BPMS）面板 火警面板 烟箱 紧急断电（ EPO）面板 火警拉线开关 火警拉线开关 三相电源分线箱（ 3个） BMS（楼宇管理系统）面板 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 场地要求 能够承受 POD重量的平坦地面 推荐 POD 安装于架高 102mm 厚的混凝土面上 . 地面水平度误差范围 +/- 0.5度 公用系统 冷却水 增湿器使用工业用水 排水设备 电源 到中央设施的连接 楼宇管理系统（ BMS） 安全系统 电源插座 站点网络 环境因素 考虑安装雨篷或其它小型物理结构以提高集装箱的耐用性和安全性 避雷功能 接地 工作温度 -15 至 54 C. （非工作温度： 2 至 54 C） HP POD基础设施服务 面向 POD解决方案整个生命周期的服务 数据中心集成和规划服务 量身定制的 POD工厂预装特快服务 现场实施服务 日常维护与支持服务 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 定制机架附带工厂预装特快服务 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 作为行业领先厂商，惠普可为您提供完整的集装箱解决方案 技术 惠普集装箱和 IT产品组合 + 设计 EYP定制服务 + 制造 工厂预装特快服务 + 部署 惠普服务 = 惠普数据中心集装箱解决方案 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 HP POD实用价值 /webmoney 2014年 10月 30日星期四 HP POD是对传统数据中心的完善 部署速度 功率密度 传统数据中心 集装箱 地域灵活性 IT灵活性 最高安全性 最大冗余 能源效率 1800瓦以上 /平方英尺 在六周内发运 PUE低于 1.25 PUE约 1.7 150-200瓦 /平方英尺 大约需要两年的时间进行设计和构建 32 2014年 10月 30日星期四 HP Confidential POD 客户使用方式 Redundancy Technology Flexibility Hetero IT flexibility Energy efficiency WW integration & support Financial Terms Redundancy 扩容 40% 灾备 Hetero flexibility WW deployment 10% Hetero flexibility Financial terms 过渡 10% Mobility/remote Hardened shell Custom IT 军队 Mobility/remote Hardened shell 通讯 Homogeneous IT Max. density Max. energy