virtualizacion: maximice la eficiencia con la energía y refrigeración adecuada
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Virtualización:Maximice la eficiencia con laenergía y refrigeración adecuada
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Virtualización: Maximice la eficiencia con la energía y refrigeración adecuada
Enrique BirlangaDirector Desarrollo de Negocio
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Agenda● Retos de la infraestructura física de Centros de
Datos
● Beneficios de la virtualización
● Retos de la Infraestructura Física debidos a virtualización.
� DimensionamientoDimensionamiento adecuadoadecuado
� PuntosPuntos CalientesCalientes
� AdministraciAdministraci óónn
● Beneficios de optimizar la Infraestructura
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Agenda
● Porqué a APC le importa la virtualización?
● Beneficios de la virtualización
● Retos de la Infraestructura Física debidos a virtualización.
� TamaTamaññoo adecuadoadecuado
� PuntosPuntos CalientesCalientes
� AdministraciAdministraci óónn
●● EntenderEntender bienbien la la InfraestructuraInfraestructura
�
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
La misión de APC
Generar clientes satisfechos mejorando la
administraciadministraci óónn, disponibilidaddisponibilidad , y desempedesempe ññoo
de los sistemas de información a través de la
entrega rápida de soluciones innovadoras para
problemas reales de nuestros clientes.
La La virtualizacivirtualizaci óónn tienetiene un un impactoimpacto sobresobre todastodas estasestas
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
En En respuestarespuesta , APC , APC estest áá trabajandotrabajando parapara cambiarcambiar la la maneramaneraen en queque el el mundomundo disedise ññaa, , instalainstala , opera, , opera, administraadministra y y dadamantenimientomantenimiento a a loslos centroscentros de de datosdatos
VirtualizaciVirtualizaci óónn y y consolidaciconsolidaci óónnde de servidoresservidores
Cambios rápidos en tecnología IT
EnergEnerg íía/calora/calorservidoresservidoresblade / blade / altaaltadensidaddensidad
VariaciVariaci óónesnesdindin áámicasmicas de de energenerg ííaa
Centro Centro de de DatosDatos
Presión de con ´́́́trol de costos de energía y servicio
Requerimientosregulatorios
Expectativas de disponibilidad en incremento
Los retos de los centros de datos requierennuevas soluciones
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
● Retos de la infraestructura física de Centrosde Datos
● Beneficios de la virtualización
● Retos de la Infraestructura Física
� TamaTamaññoo adecuadoadecuado
� PuntosPuntos CalientesCalientes
� AdministraciAdministraci óónn
●● EntenderEntender bienbien la la InfraestructuraInfraestructura
� ReclamandoReclamando el el derechoderecho al al ahorroahorro de de energenerg ííaa
� ReclamandoReclamando en en derechoderecho a la a la fiabilidadfiabilidad y y predictibilidadpredictibilidad
� SorpresasSorpresas ocultasocultas
Agenda
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Beneficios de la Virtualización
●Incremento en el uso y eficiencia del CPUEl rango típico de utililización de un servidor: ~10-15% (normalmente
más alto en almacenamiento)Rango virtual de utilización: Hasta el 80%
●Consolidación del servidorDisminución en la necesidad de adquirir servidores adicionales
●Incremento en el espacio de rackDisminución de requerimientos de “espacio blanco”
●Mejoramiento en la continuidad de operación y recuperación de desastres
Servidores virtuales pueden contar con ‘Espejos’ en caso de fallo
●Redución en los costes de mano de obraProvisionamiento y mantenimiento más fácil de hardware
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
$366,561
$258,900
Antes de la virtualización
Después de la
virtualización
Ahorros de energía extremos están en juego…
Después de las mejoras de infraestructura física
Ahorros por virtualización solamente
AhorrosAhorros porpor virtualizacivirtualizaci óónn MAS MAS ajusteajuste de de energenerg íía/refrigeracia/refrigeraci óónn
* Detalles acerca de este caso de estudio más adelante
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
● Retos de la infraestructura física de Centrosde Datos
● Beneficios de la virtualización
● Retos de la Infraestructura Física
� TamaTamaññoo adecuadoadecuado
� PuntosPuntos CalientesCalientes
� AdministraciAdministraci óónn
●● EntenderEntender bienbien la la InfraestructuraInfraestructura
� ReclamandoReclamando el el derechoderecho al al ahorroahorro de de energenerg ííaa
� ReclamandoReclamando en en derechoderecho a la a la fiabilidadfiabilidad y y predictibilidadpredictibilidad
� SorpresasSorpresas ocultasocultas
Agenda
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Retos para la infraestructura física
●● RequerimientosRequerimientos reducidosreducidos de de energenerg ííaa y y refrigeracirefrigeraci óónn
� La refrigeración perimetral desperdicia €€€ y energía
●● DistribuciDistribuci óónn enfocadaenfocada a la a la refrigeracirefrigeraci óónn
� Primero, los servidores blade y aplicaciones 1U crearon puntos calientes de alta densidad, ahora¡la virtualización genera puntos calientes migratoriosmigratorios !
●● NecesidadNecesidad de de visibilidadvisibilidad a a nivelnivel de de rackrack , , en en tiempotiempo realreal
� Los nuevos entornos dinámicos necesitan administración proactivaproactiva e interactivainteractiva para evitar el caos y los tiempos fuera de operación.
Tamaño adecuado
Reto #1
Puntos cal ientes
Reto #2
Administración
Reto #3
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Reducción de las necesidades de refrigeración y energía ●Cerca de la mitad de las pérdidas de energía y refrigeración en un centro de datos
son fijas y no varían con la carga IT.
● La eficiencia se degrada conforme la carga disminuye
● El sobredimensionamiento es un contribuyente primario a la ineficiencia
● La virtualización y la administración de energía del servidor empeorarán este problema, si la energía y la refrigeración son dimensionadas a cargas pico IT no típicas
● Los dispositivos de energía y refrigeración que pueden escalarse en capacidad - o aún, ser administrados a un estado de energía cero - reducirán las pérdidas fijas
Necesidad: Infraestructura de energNecesidad: Infraestructura de energ íía y refrigeracia y refrigeraci óón que puede n que puede escalarse con la consolidaciescalarse con la consolidaci óón y el crecimiento de la virtualizacin y el crecimiento de la virtualizaci óónn
Tamaño adecuado
Reto #1
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
La virtualización crea puntos calientes
Punto
caliente
Puntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
¡¡¡La Ineficiencia del Hardware!!!
99.999% de 99.999% de loslos VATIOS ENTRADAVATIOS ENTRADAse se conviertenconvierten en en calorcalor
.001% de .001% de loslos VATIOS VATIOS ENTRADA ENTRADA se se destinandestinan a a
trabajotrabajo ITIT
SiliconBusiness
Apps
99.999%
.001%
IneficienciaIneficiencia((desperdiciodesperdicio))
TrabajoTrabajoúútiltil
Hardware
Computing
60%
40%
60%60%50%50%
Capa Física
50%
50%ENTRADAENTRADA
.001%.001%
Puntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Refrigeración optimizada
$0
$50
$100
$150
$200
$250
$300
$350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Average Per-Rack Power Density (kW)
Ann
ual E
lect
rica
l Cos
t (k
$)
row-oriented cooling
room-oriented cooling
rack-oriented cooling
Necesidad: Arquitectura de refrigeración (igualación ) que de manera eficiente enfría cargas de alta densidadNecesidadNecesidad : : ArquitecturaArquitectura de de refrigeracirefrigeraci óónn ((igualaciigualaci óónn) ) queque de de maneramanera eficienteeficiente enfrenfr ííaa cargascargas de de altaalta densidaddensidad
Refrigeración orientadapor salas
Refrigeraciónorientada por filas
€50,000
€100,000
€150,000
€200,000
€250,000
€300,000
€350,000
0
Coste eléctrico anual de aire acondicionado en salas de ´́́́procesamientoEuros por megaW(vatios)
DensidadDensidad promediopromedio (kW/rack)(kW/rack)
“In-row”CRAC
Puntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
ANTES de la virtualización: la refrigeración por salas funciona
CargaCarga constanteconstante
ddííaa y y nochenoche
Puntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
7am 7am –– 8 am8 am
9am 9am –– noon noon
AlmuerzoAlmuerzo
1pm 1pm –– 4pm 4pm
4pm 4pm –– 6pm 6pm
6pm 6pm –– 7am 7am
8am 8am –– 9am9am
DESPUES de la virtualización: Surgen puntos calientes
Puntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
7am 7am –– 8 am8 am
9am 9am –– noon noon
AlmuerzoAlmuerzo
1pm 1pm –– 4pm 4pm
4pm 4pm –– 6pm 6pm
6pm 6pm –– 7am 7am
8am 8am –– 9am9am
Los puntos calientes se muevenPuntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
7am 7am –– 8 am8 am
9am 9am –– noon noon
Lunchtime Lunchtime
1pm 1pm –– 4pm 4pm
4pm 4pm –– 6pm6pm
6pm 6pm –– 7am 7am
8am 8am –– 9am9am
Los puntos calientes se muevenPuntos cal ientes
Reto #2
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
¡¡Administre su infraestructura antes de que ella lo administre a Administre su infraestructura antes de que ella lo administre a USTED! USTED!
Necesidad de visibilidad en tiempo real
EncontrEncontr éé algunos servidores algunos servidores y no saby no sab íía de donde vena de donde ven íían an óóquiqui één las habn las hab íía instaladoa instalado
Mi CIO dijo Mi CIO dijo ““ Hay Hay algunalgunespacio en blanco espacio en blanco -- ¡¡coloquen coloquen los servidores ahlos servidores ah íí!! ””
¡¡VolVol éé hasta Londres para hasta Londres para poner un Postponer un Post --ItIt en un en un rackrack ! !
Cuando llego por la Cuando llego por la mamaññana puedo ESCUCHAR ana puedo ESCUCHAR si todo estsi todo est áá bienbien
¡¡Es como el salvaje oeste!Es como el salvaje oeste!
Utilizo Excel (Access) para Utilizo Excel (Access) para rastrear lo que hay ahrastrear lo que hay ah íí
Poniendo la mano en la parte Poniendo la mano en la parte trasera del trasera del rackrack -- ASI es como ASI es como localizo los puntos calienteslocalizo los puntos calientes
PodrPodr íía arreglar esto si a arreglar esto si tuvituvi ééramos un incendio ramos un incendio -- ¡¡un un GRAN incendio! GRAN incendio!
Administración
Reto #3
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Visibilidad en tiempo real
Central softwarewith Capacity & Change Manager
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Disponibilidad de un solo servidor¿refrigeración Insuficiente
¿Espacio de Rack Insuficiente
¿Insuficientes Puertos de Datos
¿Energía insuficiente
¿Se sobrecalientan los servidores
¿Redundancia de refrigeración Reducida
Agregar un servidor – ¿Qué implica?
Conexión a un Suministro de Energía Existente
¿Tiempo de respaldo reducido
¿Redundancia de Energía Reducida
¿SAI Sobrecargado
Tropiezo del Breakerde Circuito
Disponibilidad de muchos servidores
Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA)
¿¿DONDE COLOCAR EL DONDE COLOCAR EL NUEVO SERVIDOR?NUEVO SERVIDOR?
??
????
????
??
??
??
??
??
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Administración
Reto #3
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Herramientas predictivas de administración
●● AdministraciAdministraci óón de informacin de informaci óón en tiempo realn en tiempo real ++++ infraestructura infraestructura predeciblepredecible
El software de administraciEl software de administraci óón puede llevar a cabo un n puede llevar a cabo un ananáálisis de lisis de ““ ququ éé pasarpasar íía sia si ””
� ¿Cuál es el mejor lugar para un servidor nuevo?
� ¿Qué pasa si la carga del servidor se incrementa?
� ¿Cuál es el impacto del cambio en la infraestructur a física?
¿¿CuCuáál es la solucil es la soluci óón?n?
Administrar el cambio y Administrar el cambio y verificar con informaciverificar con informaci óón en tiempo realn en tiempo reales un requerimiento para una infraestructura eficie nte y fiablees un requerimiento para una infraestructura eficie nte y fiable
Administración
Reto #3
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
● Retos de la infraestructura física de Centros de Datos
● Beneficios de la virtualización
● Retos de la Infraestructura Física
� TamaTamañño adecuadoo adecuado
� Puntos CalientesPuntos Calientes
� AdministraciAdministraci óónn
●● Entender bien la InfraestructuraEntender bien la Infraestructura
Agenda
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Refrigeración Close-coupled para puntoscalientes
� CRACs colocado EN lasfilas, más cerca de los puntoscalientes
� Se eliminan los CRACsPerímetrales por ser innecesarios
Sin CRAC
Sin CRAC
CRACs In-row agregados
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Respuesta dinámica a los puntos calientes
Las Las unidadesunidades InIn--row se row se comunicancomunican entreentre ssíí y y trabajantrabajan en en conjuntoconjunto parapara extraerextraer el el excesoexceso de de calorcalor del del pasillopasillocalientecaliente
DemandaDemandamatutinamatutina
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Puntos calientes más calientes � se incrementala refrigeración
DemandaDemandavespertinavespertina
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Sin puntos calientes � se reduce la refrigeración
NocheNoche
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� 120 kW carga IT total
� 90 kW carga total del servidor (75% de la carga IT total)
� 100% energía cargada y sistema de refrigeración(120 kW)
� Eficiencia del centro de datos 34.4%
� Cuenta anual de electricidad $366,561
BeforeVirtualization
$366,561Antes de la virtualización
Dimensionar adecuadamente para maximizarlos ahorros de energía
Cuentaanual de electri-cidad
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
● 120 kW carga IT● 90 kW carga total del servidor
(75%)● Carga del centro de datos 100% ● Eficiencia del centro de datos
34.4%
● Costo eléctrico annual $258,900
● 3:1 reducción de electricidad del servidor
● ¡Reducción solamente del 1.4:1 en la electricidad total!
● La eficiencia del centro de datoscae a 24.4%
� 60 kW carga IT� 30 kW carga total del
servidor� Carga del centro de
datos 50% � Eficiencia del centro de
datos 24.4%
Virtualizacióndel Servidor
$366,561
$258,900
savings
Antes de la virtualización
Después de la virtualización
Cuentaanual de electri-cidad
Dimensionar adecuadamente para maximizarlos ahorros de energía
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
● 120 kW carga IT ● 90 kW carga total del servidor (75%)● Carga del centro de datos 100% ● Eficiencia del centro de datos 34.4%
● Tamaño adecuado de energía y refrigeración
● refrigeración Close-coupled
● Uso de paneles de obturación
● UPS altamente eficiente
● Costo eléctrico anual $126,550
● 3:1 reducción de electricidad del servidor
● ¡Reducción total de electricidad 2.9:1!
● Eficiencia del centro de datos se incrementa al 51.7%
● Periodo de recuperación de inversión menor a 4 años
$366,561
$258,900
29% % % % de ahorro
� Capacidad de 60 kW� Carga del centro de
datos 100% � Eficiencia del centro
de datos 51.7%
� 60 kW carga IT� 30 kW carga total del servidor� Carga del centro de datos 50% � Eficiencia del centro de datos
24.4%51%%%%
de ahorro
Antes de la virtualización
Después de la virtualización
Después de mejoras en la infraestructura física
de ahorro
Dimensionar adecuadamente para maximizar los ahorros de energía
Ahorros en Electricidad al Año: $240,011 (65%)Ahorros en Electricidad al Año: $240,011$240,011 (65%)
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LoadLoad
CapacidadEnergía/refrigeración
VirtualizadaCarga Load
OriginalCarga
LoadLoad
DisminuyaDisminuya el el tamatama ññoo ... ...
peropero espereespere un un nuevonuevo crecimientocrecimiento
EscalarEscalar EscalarEscalar
VirtualizadaCarga
VirtualizadaCarga
VirtualizadaCarga
La infraestructura escalable va para ambos lados
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ADMINISTRACION efectiva●● Capacidad de administraciCapacidad de administraci óónn para asegurar un balance eficiente de
demanda y suministro de energía y refrigeración
●● Capacidad de Capacidad de preveerpreveer para agregar capacidad en base a la información actual
●● RecomendacionesRecomendaciones acerca de cómo hacer cambios a gran escala así como adiciones sencillas de dispositivos en el centro de datos
●● Cambio en la administraciCambio en la administraci óónn como un proceso de diseño con una validación y una optimización adecuadas
●● Rastreo del ciclo de vidaRastreo del ciclo de vida de los dispositivos del centro de datos (“administración de activos”)
●● AuditorAuditor ííaa de adiciones/movimientos/cambios/eliminacide adiciones/movimientos/cambios/eliminaci óón n y del sistema básico de administración del flujo de trabajo
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Carga virtualizada nueva y más baja SIN CAMBIOS SIN CAMBIOS en la energía/refrigeración
kWcapacidad de
kWcarga IT
energía/ refrigeración
kW capacidad
kWcarga IT
Carga virtualizada nueva y más baja con energía/refrigeración RERE--DIMENSIONADADIMENSIONADA
de energía/ refrigeración
La infraestructura de energía/refrigeración deberá re-dimensionarse para una menor carga
... para evitar el desperdicio el... para evitar el desperdicio el ééctricoctricoy evitar sorpresasy evitar sorpresas
Energía y refrigeración: menor tamaño para adecuarse a la carga
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
�� GastosGastos de de mantenimientomantenimiento
�� De De bancosbancos de de baterbater ííasas
�� De SAI De SAI operandooperando a un a un porcentajeporcentaje de de cargacarga muymuy bajobajo
�� GastosGastos del del generadorgenerador de carga ligera
� “Apilamiento húmedo” de combustible sin quemar
� Coste de calentadores de agua innecesarios
� Almacenamiento y mantenimiento de combustible en exce so
... de ... de unauna capacidadcapacidad sobredimensionadasobredimensionada de de energenerg ííaa
kWcapacidad de
kWcarga IT
energía/ refrigeración
Sorpresas ocultas
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�� ApagadoApagado AC AC por alta “presión del cabezal”
�� CicloCiclo cortocorto AC AC por apagados frecuentes vida reducida
�� GarantGarant ííaa AC AC anuladaanulada debido a operación por debajo del límite
�� Bypass de gas Bypass de gas calientecaliente que genera gastos para simularuna carga ‘normal’
... de ... de unauna capacidadcapacidad sobredimensionadasobredimensionada de de refrigeracirefrigeraci óónn
kWcapacidad de
kWcarga IT
energía/ refrigeración
Sorpresas ocultas
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
... ... porpor contratoscontratos de de consumoconsumo elelééctricoctrico fijofijo
�� ContratoContrato de de proveedorproveedor de de energenerg ííaa menor usosolamente respalda una reducción parcial en la cuenta
�� ContratoContrato de de energenerg ííaa el casero sale ganando con la cuenta reducida
ReRe--negociarnegociar loslos contratoscontratos de de electricidadelectricidad -- no regale no regale sussus ahorrosahorros a la a la compacompa ñíñíaa elelééctricactrica o al o al duedue ññoo del del edificioedificio
kWcapacidad de
kWcarga IT
energía/ refrigeración
kW capacidad
kWcarga IT
de energía/refrigeración
Sorpresas ocultas
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Resumen
� El potencial de retorno de inversión por un proyecto de virtualización no puede realizarse totalmente sin una rere--evaluacievaluaci óónn de la de la infraestructurainfraestructura ff íísicasica
�� El El dimensionamientodimensionamiento adecuadoadecuado y la refrigeración closeclose --coupled coupled son herramientas útiles para máximizar los beneficiosde la virtualización
�� La La capacidadcapacidad de de administraciadministraci óónn es esencial para entornosvirtualizados
� La virtualización introduce riesgosriesgos de de disponibilidaddisponibilidad quedeben ser entendidos y atendidos
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010
Recursos
#150 – Capacidad de Administración de Energía y refrige ración paraCentros de Datos
#114 – Implementando Centros de Datos con Energía Eficie nte
#120 – Especificación para Densidad de Energía en Centro s de Datos
#130 – Las Ventajas de Arquitecturas de refrigeración O rientadas a Filas y Racks para Centros de Datos
#43 – Variaciones Dinámicas de Energía en Centros de Dat os y Salas de Red
#37 – Evitando Costes por Sobredimensionamiento de Centr os de Datos e Infraestructura de Salas de Red
DemoDemo
APC by Schneider Electric – Enrique Birlanga – 23/Mar/2010