Giải pháp cơ sở hạ tầng dành cho Điện toán Đám mây và Ảo hóa

Giải pháp cơ sở hạ tầng dành cho Điện toán Đám mây và Ảo hóa Lựa chọn một Chiến lược về Mật độ Triển khai một Môi trường Mật độ cao Tối đa hóa những Lợi ích về Hiệu suất Hình dung về Trung tâm Dữ liệu năng động Hội thảo Trung tâm Dữ liệu Tương lai Hà Nội ngày 2/3/2010 TP. Hồ Chí Minh ngày 4/3/2010 All content in this presentation is protected Nội dung Ảo hóa Những ảo tưởng về Ảo hóa Những Vấn đề và Thách thức hiện nay Chiến lược thiết kế Triển khai một môi trường ảo hóa APC có thể giúp bạn như thế nào? Năng lực của công ty 1

Tuyên bố Giá trị về Trung tâm Dữ liệu của APC Triển khai một Môi trường được Ảo hóa Danh mu c giải pha p dành cho nhiều mật độ kha c nhau Tấm che các ngăn máy trống Nhanh, Rẻ Làm mát Bổ sung Làm mát Trong hàng (InRow ) Khối phân phối nguồn theo mô-đun Cô lập khí ở lưng máy Cô lập luồng khí nóng Hiệu suất cao nhất 2

Cơ sở hạ tầng Vật lý Tác động đến hiệu suất của ảo hóa Hiệu suất CHUNG Điện toán Hữu ích Watts IN Chiếm phần lớn trong trung tâm dữ liệu vật lý Watts IN IT watts IT Điện toán Hữu ích Tăng lên một chút, nhưng bị kìm lại do sự suy giảm lớn về hiệu suất DCiE Hiệu suất của cơ sở hạ tầng vật lý (DCiE) IT watts Watts IN Hiệu suất của IT = Điện toán Hữu ích IT watts DCiE GiẢM XuỐNG do không sử dụng hết năng lực (dung lượng rỗi) của thiết bị cấp nguồn và làm mát Hiệu suất IT TĂNG LÊN nhờ sử dụng tối ưu dung lượng máy chủ Một cách khác để xem xét tổn hao cố định DCiE = 50% DCiE = 33% Trước ảo hóa: 100 kw của các máy chủ Sau ảo hóa: 50 kw của các máy chủ Mô-tơ quạt 100kW Servers 83% TỔN HAO CỐ ĐỊNH Tổng mức tiêu thu điện năng giảm xuống khi giảm số ma y chủ Mô-tơ quạt 100kW (Không đổi) TỔN HAO CỐ ĐỊNH Tổng chi phí điện năng thấp hơn, nhưng cùng một mức TỔN HAO CỐ ĐỊNH lại chiếm phần lớn hơn trên chiếc ba nh nhỏ hơn 67% reduction in server power results in 56% electric bill savings Giảm 50% công suất ma y chủ chỉ giúp tiết kiệm được 25% chi phí điện năng 3

Cơ sở hạ tầng có khả năng mở rộng giúp giảm thiểu lãng phí Tối thiểu hoa sự ke m hiệu suất do định cơ thư a trong qua trình tâp trung hoa và ta i tăng trươ ng cu ng như să n sàng cho mật độ cao hơn trong tương lai. Dung lượng Cấp nguồn/làm mát Tải đã được Ảo hóa Tải Ban đầu Tải đã được Ảo hóa Tải Đã Loa được ảo hóa Tải đã được Ảo hóa Loa Load Thu nhỏ Mơ rộng Mật độ của Giá máy Ca c kết quả cấp nguồn và làm ma t có thể mơ rộng trong DCiE tốt hơn Giải pháp Hệ thống Tổng thể Từ Giá máy tới Hàng máy, Phòng máy và Cả tòa nhà Cơ sở hạ tầng Vật lý của Trung tâm Dữ liệu Mặt sàn CNTT vùng trắng Bao trùm tất cả các cấp độ về cấp nguồn, làm mát, các hệ thống giá máy, an ninh, quản lý hỗ trợ các thiết bị IT Quan điểm hoàn chỉnh tư đầu cuối đến đầu cuối của chúng tôi có ý nghĩa rất lớn đối với ĐỘ SẴN SÀNG và HiỆU SuẤT 4

Nhiều Thách thức đối với Trung tâm Dữ liệu Mật độ CNTT đang gia tăng và vượt quá năng lực của cơ sở hạ tầng cấp nguồn và làm mát truyền thống Tập trung hóa các Trung tâm Dữ liệu Phân tán Ảo hóa và Điện toán theo Nhu cầu Chu kỳ Thiết kế & Xây dựng cần phải nhanh hơn và có thể kiểm soát được Môi trường kinh doanh đầy biến động đòi hỏi mức độ linh hoạt rất cao của trung tâm dữ liệu để theo kịp với môi trường Những thay đổi về CNTT mang lại nhiều lợi thế cạnh tranh cho những người sớm áp dụng Hiệu suất năng lượng hiện nay đã trở thành vấn đề toàn cầu Các trung tâm Dữ liệu bị đưa vào tầm ngắm do mức độ tiêu thụ năng lượng lớn và còn tiếp tục gia tăng Chi phí năng lượng và Độ sẵn sàng có ảnh hưởng tới lợi nhuận Tại sao nên lựa chọn Schneider? 1 2 3 KIẾN THỨC CHUYÊN MÔN SÂU RỘNG Sở hữu trí tuệ trong tất cả các hệ thống liên quan đến trung tâm dữ liệu QUAN HỆ RỘNG Một hệ sinh thái đầy đủ các đối tác để triển khai công việc DẪN ĐẦU VỀ TƯ TƯỞNG Những ý tưởng của chúng tôi định hướng cả ngành công nghiệp Kiến thức Sâu, Rộng nhất trong ngành công nghiệp của chúng ta 5

1 Tại sao nên lựa chọn Schneider? Kiến thức chuyên môn sâu rộng Giá máy-hàng máy-phòng máy-tòa nhà 1 2 3 4 Sản phẩm của chúng tôi Đối tác của chúng tôi Danh mu c hoàn chỉnh tư đầu cuối đến đầu cuối hỗ trợ thiết kế toàn diện để đảm bảo độ să n sàng và hiệu suất Kiến thức chuyên môn sâu rộng: Cấp nguồn Chuyên gia về thiết kế và vận hành những thành phần tư nhiều nhà cung cấp trên nhiều phân hệ phức tạp kha c nhau Các phân hệ cấp nguồn Cầu dao Trung thế Máy phát điện khẩn cấp Cầu dao chuyển đổi Dịch vụ Điều phối nguồn Các sơ đồ tự động chuyển đổi giữa điện lưới và điện dự phòng Tích hợp điều khiển phức tạp Điều phối hoạt động bảo vệ chống chập mạch bằng automat Tương tác hoạt động của thiết bị từ nhiều nhà cung cấp Ca c dịch vu Thiết kế và Sau lắp đặt giải quyết những tha ch thức lớn nhất của bạn về năng lượng 6

Kiến thức chuyên môn sâu rộng: Cấp nguồn Ca c hệ thống UPS tốt nhất, với khả năng mơ rộng/kiến trúc mô-đun và hiệu suất cao Symmetra MegaWatt MGE Galaxy/EPS Hiệu suất đạt 96.7% kể cả ở mức tải thấp tới 60% Phân phối nguồn cho Gia -Hàng- Phòng-Tòa nhà để ma y Hiệu suất lên tới 98% Ma y biến thế có hiệu suất năng lượng cao Tiết kiệm năng lượng giúp hồi vốn sau một khoảng thời gian ngắn Kiến thức chuyên môn sâu rộng: Làm mát InRoom InRow TM Phòng, Hàng ma y, Cô lập khí Lai ghe p Làm mát Phòng máy Làm mát ngoại vi chính xác Làm mát Hàng máy Làm mát Liên kết Chặt (Close-coupled cooling ) Làm mát cục bộ tại các khu vực mật độ cao Tốc độ quạt biến thiên để nâng cao hiệu suất Tương hợp giữa Tốc độ quạt với Nhu cầu của máy chủ Cô lập các Luồng khí Tránh sự hòa trộn khí nóng - khí lạnh Nâng cao hơn nữa Hiệu suất và Dung lượng Các môi trường làm mát Lai Ghép Tối ưu hóa hiệu suất trong khi vẫn đáp ứng được các yêu cầu khác nhau về mật độ Rất linh hoạt trong việc lắp thêm các vỏ ( pod ) để hỗ trợ nâng cấp nhanh Cô lập khí nóng ( HAC ) Cô lập khí trong gia ma y( RAC ) 7

Kiến thức chuyên môn sâu rộng: Các Hệ thống Giá máy Tương thích đa năng Tương thích với ứng dụng phiến mỏng trong Hệ thống Điện toán Hợp nhất (UCS) của Cisco. Giải pháp linh hoạt Tốc độ triển khai nhanh hơn. Hiệu suất cao nhất Quản lý cáp và Giá máy được tối ưu hóa cho sự luân chuyển của các luồng khí. Các thành phần có thể mở rộng Hỗ trợ các công nghệ mới. Ưu thế về QUẢN LÝ: Lên tới 4 máy khách được đo Vùng trắng Zero-U Kiến thức chuyên môn sâu rộng: Dịch vụ Kéo dài vòng đời của Dữ liệu Phân tích Đánh giá Lập kế hoạch & Tư vấn Thiết kế Hỗ trợ về Kiến trúc/kỹ thuật Quản lý Dự án Tìm nguồn và Lập lịch thiết bị Xây dựng Lắp đặt Liên kết và Khởi động Nghiệm thu Tích hợp Vận hành, Bảo dưỡng và Sửa chữa Yếu tố Con người liên kết mọi yếu tố lại với nhau Trung tâm Giám sát từ xa: Tự động hóa Tòa nhà, mặt bằng CNTT, chất lượng nguồn điện, an ninh Đào tạo Quy hoạch tài sản 8

CHỐNG CHỊU SỰ CỐ MỘT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CHUYỂN SANG SỬ DỤNG HỆ THỐNG DỰ PHÒNG KHI XẢY RA SỰ CỐ TRÊN MỘT PHÂN HỆ ĐIỀU ĐÓ GIÚP LOẠI BỎ SỰ GIÁN ĐOẠN CỦA NGUỒN CUNG & DO ĐÓ LOẠI BỎ ĐƯỢC SỰ NGỪNG TRỆ Những cân nhắc về thiết kế Khả năng bảo dưỡng đồng thời Một hệ thống cho phép bảo dưỡng các thiết bị/thành phần trong hệ thống mà không gây gián đoạn về nguồn Mức độ tin cậy trong khi bảo dưỡng thấp hơn bởi việc tắt bớt các thiết bị/thành phần 9

Nghiên cứu tình huống Trung tâm dữ liệu của bạn tin cậy đến mức độ nào? Cấp 4 Cấp 3 Cấp 2 Cấp 1 Nhiều luồng phân phối cấp nguồn và làm mát hoạt động, có các linh kiện dự phòng, chống chịu sự cố, độ sẵn sàng 99.995%. Nhiều luồng phân phối cấp nguồn và làm mát, nhưng chỉ có một luồng hoạt động, có các linh kiện dự phòng, có thể bảo dưỡng đồng thời, độ sẵn sàng 99.982%. Một luồng chung cho phân phối cấp nguồn và làm mát, có các linh kiện dự phòng, độ sẵn sàng 99.741%. Một luồng chung cho phân phối cấp nguồn và làm mát, không có các linh kiện dự phòng, độ sẵn sàng 99.671% Nói chung, các Ngân hàng Quốc tế, Tổ chức Tài chính, ISP, các trang Hosting, vv, sẽ đòi hỏi tối thiểu là một cơ sở hạ tầng Cấp 3. Cơ sở Hạ tầng Điện Tổng thể SER A SER B 20th Sàn giao dịch SER A SER B 19th SER A SER B 18th MER 17th SER A SER B 16th SER A SER B 15th SER A SER B 14th MEP A / UPS A MEP B / UPS B SER A SER B 13th SER A SER B 12th Máy phát A Nguồn máy phát Nguồn UPS Máy phát B Điện lưới A Nguồn điện lưới Nguồn máy phát Máy phát Của tòa nhà Điện lưới B 10

Cơ sở Hạ tầng Điện Tổng thể SER A SER B 20th Sàn giao dịch SER A SER B 19th SER A SER B 18th MER 17th SER A SER B 16th SER A SER B 15th SER A SER B 14th MEP A / UPS A MEP B / UPS B SER A SER B 13th SER A SER B 12th Máy phát A Nguồn điện máy phát Nguồn điện UPS Máy phát B Điện lưới A Của tòa nhà Máy phát Của tòa nhà Nguồn điện lưới Nguồn điện máy phát Điện lưới B của tòa nhà Cơ sở Hạ tầng Điện Tổng thể SER A SER B 20th Sàn giao dịch SER A SER B 19th SER A SER B 18th MER 17th SER A SER B 16th SER A SER B 15th SER A SER B 14th MEP A / UPS A MEP B / UPS B SER A SER B 13th SER A SER B 12th Máy phát A Nguồn máy phát Nguồn UPS Máy phát B Điện lưới A Máy phát của Tòa nhà Nguồn điện lưới của tòa nhà Nguồn máy phát Điện lưới B của tòa nhà 11

Cơ sở hạ tầng điều hòa không khí tổng thể Máy nước lạnh Thiết yếu của tòa nhà Máy nước lạnh cho cư dân SER A & B 20th SER A & B 19th Sàn giao dịch Sàn giao dịch SER A & B 18th MER 17th SER A & B 16th SER A & B 15th SER A & B 14th MEP A / UPS A SER A & B MEP B / UPS B 13th SER A & B 12th Cấp nước lạnh cho cư dân Máy nước lạnh Công cộng Máy nước lạnh công cộng Máy nước lạnh cần thiết của tòa nhà Phối cảnh cơ khí Máy nước lạnh 12

Mất nước làm lạnh Sự gia tăng nhiệt độ trong Trung tâm Dữ liệu Hệ thống Quản lý Nhiệt Máy chủ Hệ thống đảm bảo rằng các máy chủ không bị hư hỏng do sự biến động nhanh trong các điều kiện môi trường Những thăng giáng nhiệt độ phải nhỏ hơn 5 o C trong vòng 60 phút Những đường bao môi trường này gắn liền với không khí đi vào thiết bị CNTT Thông thường, cấp độ cảnh báo đầu tiên đối với máy chủ được kích hoạt ở mức 55 O C. Thông thường các cấp độ thứ hai và cấp độ nghiêm trọng ở mức 65 O C Chênh lệch nhiệt độ bên trong máy chủ và Trung tâm Dữ liệu là 30-35 O C. 13

Tăng nhiệt độ theo thời gian tương quan với Mật độ trên mỗi tủ máy (cabinet) Giây Lệnh tắt máy Lệnh tắt máy Lệnh tắt máy Lệnh tắt máy Lệnh tắt máy Lệnh tắt máy Lệnh tắt máy 5kW/Giá máy (Rack) khi hoạt động bình thường 14

5kW/Giá máy, 2 phút sau sự cố mất điện lưới 5kW/Giá máy, 4 phút sau sự cố mất điện lưới 15

Quá trình gia tăng trong vòng 12 phút trong tiến trình khôi phục sự cố về cấp nguồn và làm mát với mật độ 1400 W/m 2 Nhiệt độ trung bình trong không gian trung tâm dữ liệu sau Sự cố và Khôi phục nguồn Thiết kế một bộ đệm về nhiệt Chống chịu biến đổi nhiệt (Thermal Ride Through) 16

Xây dựng sơ đồ Chúng tôi có thể thiết kế để Chống lại biến đổi nhiệt Hoạt động tư vấn chuyên nghiệp có thể hỗ trợ bạn như thế nào? Bắt đầu / Chuẩn bị Nghiên cứu tiền khả thi về mặt Cơ khí & Kỹ thuật để lắp đặt các thiết bị/ứng dụng quan trọng. Đánh giá độc lập của đồng nghiệp về các thiết kế Cơ khí & Kỹ thuật Độ tin cậy và Điểm lỗi đơn /Nghiên cứu/phân tích Thiếu hụt Khảo sát tòa nhà đảm bảo tính khả thi của việc triển khai những trang thiết bị quan trọng Thiết kế Tài liệu thiết kế hiệu năng Thiết kế Khái niệm, Thiết kế sơ đồ với các yêu cầu về máy móc và cơ sở hạ tầng. Tích hợp Dịch vụ và Hệ thống Mua sắm và Triển khai Vận hành Nghiệm thu, IST tải nhiệt và phê duyệt Phân tích CFD Bắt đầu Thiết kế Chuẩn bị Mua sắm và Triển khai Vận hành 17

Nhu cầu về Đánh giá Trung tâm Dữ liệu Các doanh nghiệp đang quan tâm đến chi phí năng lượng Muốn hạ thấp chi phí cấp nguồn và làm mát trong trung tâm dữ liệu Năng lượng để vận hành trung tâm dữ liệu còn tốn kém hơn cả tiền mua thiết bị Mật độ trung tâm dữ liệu vẫn liên tục gia tăng Ý nghĩa kinh tế = làm được nhiều việc hơn với chi phí thấp hơn trong trung tâm dữ liệu Các dịch vụ đánh giá cung cấp các khuyến nghị có cơ sở để: Giải quyết những vẫn đề hiện tại khi đưa ra các khuyến nghị Kéo dài tuổi thọ của trang thiết bị CNTT Các công ty điện lực đang khuyến khích người dùng hạ thấp mức độ tiêu thụ năng lượng Khuyến khích, ưu đãi việc đánh giá/nâng cao hiệu suất Các ứng dụng của Dịch vụ Đánh giá Mở rộng/nâng cấp trang thiết bị Mở rộng dung lượng Tối đa hóa mức độ sử dụng Nâng cao hiệu suất Đánh giá trang thiết bị Lập ca-ta-lô, phân tích và đánh giá cơ sở hạ tầng hiện tại Khuyến nghị các thông lệ tối ưu trong ngành để tối ưu hóa các trang thiết bị hiện tại Tập trung hóa trang thiết bị Tối ưu hóa cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu để tập trung hóa máy chủ, triển khai mật độ cao hoặc ảo hóa Hạ thấp chi phí hoạt động nhờ hiệu suất cao hơn 18

Những Lợi ích của Dịch vụ Đánh giá. Các chuyên gia giỏi chuyên môn Các nhà tư vấn dịch vụ chuyên nghiệp kết hợp giữa kiến thức về các thông lệ tối ưu với kinh nghiệm thực tế về trung tâm dữ liệu trong hoạt động đánh giá và phân tích Đánh giá trang thiết bị hiện tại Cung cấp một tổng kết cập nhật về cơ sở hạ tầng cấp nguồn, làm mát và trang thiết bị hiện tại Báo cáo được tùy biến Báo cáo được tùy biến cung cấp các tùy chọn về giải pháp để tối ưu hóa cơ sở hạ tầng vật lý hiện tại và lập kế hoạch cho tương lai Độc lập với nhà cung cấp Việc đánh giá và phân tích hoàn toàn không phụ thuộc vào nhà cung cấp và thiết bị. Báo cáo khuyến nghị giải pháp tốt nhất cho khách hàng mà không có bất kỳ thiên lệch nào về thiết bị hoặc nhà cung cấp Đánh giá Hiệu suất Điện của Trung tâm Dữ liệu Đo lường các luồng điện thực tế trong trung tâm dữ liệu Tách mức tiêu thụ nguồn của trang thiết bị CNTT khỏi tổng tiêu thụ nguồn của toàn bộ trung tâm dữ liệu Tính toán Hiệu suất Sử dụng Điện (Power Usage Effectiveness - PUE) của một trung tâm dữ liệu Ước lượng mức độ nâng cao hiệu suất có được khi triển khai các khuyến nghị 19

Đánh giá về Cấp nguồn và Làm mát của Trung tâm Dữ liệu Cung cấp một báo cáo đánh giá về cấp nguồn và làm mát toàn diện cho trung tâm dữ liệu Đánh giá các điều kiện môi trường hiện tại Đo lường các tải cơ sở hạ tầng điện của trung tâm dữ liệu Lượng hóa các điều kiện nhiệt hiện tại sử dụng các hình ảnh về nhiệt Xác định những khiếm khuyết về làm mát có thể được sử dụng trong việc đánh giá các yêu cầu hiện tại và tương lai. Cung cấp sơ đồ một đường truyền dẫn Khuyến nghị các biện pháp để tối ưu hóa mức độ sử dụng cơ sở hạ tầng Phân tích về Làm mát trong Trung tâm Dữ liệu sử dụng Động lực học Chất lỏng Tính toán Cung cấp một mô hình tính toán động lực học chất lỏng 3 chiều về các điều kiện nhiệt độ và luồng khí trong một trung tâm dữ liệu Cung cấp một phân tích ảnh hưởng mang tính dự báo của những tải công việc mật độ cao mới Khuyến nghị các biện pháp để tối ưu hóa cơ sở hạ tầng làm mát 20

2 Tại sao nên lựa chọn Schneider? Các mối quan hệ 1 2 3 4 Các mối quan hệ rộng trong ngành cho phép Schneider làm việc với tất cả các đầu mối để cung cấp một vòng tròn hỗ trợ có tâm điểm là dự án của bạn Các hãng CE Các nhà thầu Các OEM Có được nhiều lợi ích hơn Quan điểm thực tế về giải quyết những thách thức kinh doanh mà các nhà tư vấn, nhà thiết kế và nhà khai thác trung tâm dữ liệu phải đối mặt Kinh nghiệm thực tế về trung tâm dữ liệu từ đầu vào dịch vụ đến giá máy Hợp ta c với ca c đối ta c bên thứ ba để có một giải pha p hoàn chỉnh giúp nâng cao tối đa hóa độ să n sàng và hiệu suất Các nhà tích hợp hệ thống Các kênh CNTT Các nhà cung cấp CNTT 3 Tại sao nên lựa chọn Schneider? Dẫn đầu về Tư tưởng 1 2 3 4 Các Bài báo Những tư tưởng hàng đầu từ Trung tâm Khoa học nghiên cứu về Trung tâm Dữ liệu Trường Đại học Năng lượng Đào tạo và nâng cao Nhận thức về Quản lý Năng lượng Trường Đại học Trung tâm Dữ liệu Các khóa học dành cho những người chịu trách nhiệm ra những quyết định quan trọng và lập kế hoạch cơ sở hạ tầng của trung tâm dữ liệu Trung tâm Công nghệ Một cơ sở có diện tích 100,000 foot vuông tại O Fallon, Missouri (Mỹ) là cơ sở trình diễn và thử nghiệm dành cho Schneider, khách hàng và đối tác của công ty để học và dạy về những khuynh hướng hiệu quả trong cấp nguồn và làm mát 21

Ảo hóa và Tập trung hóa Tổng kết Tôi nên lựa chọn chiến lược mật độ nào khi ảo hóa máy chủ? Có rất nhiều khả năng, mỗi khả năng có một tập hợp các kết quả khác nhau. Chiến lược thường được lựa chọn nhất là tập trung hóa các máy chủ sau khi đã ảo hóa. Tôi triển khai một môi trường mật độ cao như thế nào? Có nhiều giải pháp được cung cấp phù hợp với các chiến lược triển khai mật độ cao. POD là giải pháp thường được lựa chọn nhất. Các luồng khí nóng và khí lạnh nằm gần nhau hỗ trợ làm mát có kiểm soát và hiệu quả. White paper Tôi đã đạt được tối đa hiệu suất ảo hóa của mình chưa? 118 Ảo hóa được khai thác tối đa khi việc cấp nguồn và làm mát được định cỡ thích hợp cho tải công việc sau ảo hóa. Ngoài ra, việc triển khai làm mát theo hàng máy, được phối hợp chặt chẽ cũng giúp nâng cao hơn nữa hiệu suất của trung tâm dữ liệu 22