GESTIÓN EFICIENTE DE CENTRO DE DATOS

Ing. César Linares S.

Enterprise ManagerEmerson del Perú

GESTIÓN EFICIENTE DE CENTRO DE DATOS1. Introducción / casos

2. Qué es gestionar un Centro de Cómputo

3. Presión en el Centro de Cómputo

4. ¿Qué gestionar?

5. Aire Acondicionado

6. Energía

7. Mantenimiento

8. DCIM

CASOS REALES - PERÚ• “Empresa suministradora de energía eléctrica” programa un corte del fluido eléctrico,

llega la fecha del corte, no arranca el grupo, las baterías no dan la autonomía esperada,

se caliente del CC, se apagan los equipos, se pierde el servicio a nivel nacional por seis

horas…

¿QUÉ PASÓ?

• Llega una oportunidad de negocio, alquiler de espacios para colocar equipos, se

“cree” que el centro de cómputo no tiene capacidad en AA, incrementar dicha

capacidad demanda inversión y tiempo de espera de aprobaciones, importación de

equipos e instalación, el servicio no se puede dar de inmediato…

• Se compran baterías, se guardan por más de 14 meses, no se cargan y se

almacenan en un ambiente techado y expuesto al sol. Cuando se van a instalar su

voltaje está muy por debajo del valor aceptable para ser usadas.

GESTIONAR

Datos

InformaciónAnálisis

Acción

VerificaciónAjustes

PRESIÓN EN EL DATA CENTER• Enfoque intenso en reducción de costos… TCO• Disponibilidad, confiabilidad y gestión de cambios

Virtualization,Cloud

Increasing Demand

Reduced Budget

Higher Density

Regulation Compliance

IT Outsourcing Consolidation

Efficiency & Green

initiatives

External forces changing the business climate

Business & Technologyforces pressing on the data center

¿QUÉ GESTIONAR?1. Aire Acondicionado

2. Energía: UPS y BATERÍAS

3. Carga: PDU

4. La otra fuente, grupos electrógenos

5. DCIM

6. Mantenimiento

• Ajustarnos a lo que necesitamos

• Enfocarnos en compresores

• Definir pasillos

• “Cerrar la refrigeradora”

• Equipos más eficientes

• Usar equipos con mayor capacidad de enfriamiento

¿QUÉ DEBEMOS HACER EN AA?

Other servers 15%

DEFINICIÓN DE EFICIENCIA EN EL ENFRIAMIENTO

• SCOP (Sensible Coefficient of Performance)

Más alto, mejor, más enfriamiento sensible por menosconsumo eléctrico

– Capacidad de enfriamiento sensible (Kw) / Entrada total de energía (Kw)

– Medido a plena carga en un día de 95F o 35 C

– Condiciones de retorno de aire del Data Center de 75F -23.9C / 45%

– No incluye reheat ni humidificador

Compresor

70%

Ventil. del Evap17%

Ventil. Del Cond13%

Componentes

CONSUMO DE ENERGÍA DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE AA ENFRIADOS POR AIRE(EXPANSIÓN DIRECTA)

OPCIONES EN EL VENTILADOR DE LA UE

EC Fanálaves hacia atrás

Centrífugos, Ciroco

álaves hacia adelante

EFICIENCIA EN EL TIPO/USO DEL VENTILADOR

12

FC Centrifugalw/o VFD

EC Plug Fanin Unit

EC Plug FanUnder Floor

FC Centrifugalwith VFD

Fan Speed 100% 100% 100% 100%

Capacity 117.8 kW 117.8 kW 118.1 kW 125.1 kW

Motor kW 11.3 kW 11.3 kW 9.6 kW (higher cfm) 9.5 kW (higher cfm)

SCOP 10.4 10.4 12.3 13.2

% Difference Base 0% +18% eff +28% eff

Fan Speed 100% 80% 80% 80%

Capacity 117.8 kW 100.8 kW 100.5 kW 106.4 kW

Motor kW 11.3 kW 6.1 kW 5.3 kW 5.2 kW

SCOP 10.4 16.5 19.0 20.5

% Difference Base +59% eff +83% eff +97% eff

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN VENTILADORES DE VELOCIDAD FIJA VS VELOCIDAD VARIABLE

•3 Units ON, 1 in Standby

•Fans deben operar al 100% para cubrirla demanda

•3 units X 8.1kWh =

24.3 kW per hour

•4 Units operating together

•Fans pueden operar al 75% para cubrirla demanda

•4 units X 3.43kWh =

13.72 kW per hour

13

CR

AC

CR

AC

CR

AC

CR

AC

Fixed Speed Variable Speed

CR

AC

CR

AC

CR

AC

CR

AC

LA UC: MICROCHANNEL

EC Fan

álaves hacia atrás

Variador de velocidad

CHILLER DE PRECISIÓN, MEJORANDO EFICIENTEMENTE LA EVACUACIÓN DE CALOR

• Arranque suave

• Variación de temp. de agua

• Arranque rápido

• Monitoreable

• Válvula electrónica

• Free cooling

• Ec Fan

ENFOQUE EN LA DISTRIBUCIÓN Y UBICACIÓN DE GABINETES

PÉRDIDAS DE ENERGÍA CAUSADAS POR “ENVOLVIMIENTO”(WRAP AROUND)

CAPACIDAD SENSIBLE VS TEMP DEL AIRE DE RETORNO

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

21.1 23.9 26.7 29.4

kW

+ 22%

Incremento de capacidad resulta en menor operación del compresor

(cycle off or unloading)

Retorno de aire, ºC

EFICIENCIA VS TEMP DEL AIRE DE RETORNO

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

2.7

2.9

21.1 23.9 26.7 29.4

+ 20%

19

Temp de retorno del aire, ºC

SCO

P, k

W/k

W

MAINTENANCE ON TIME

• Ajustarnos a lo que necesitamos, “modularidad”

• Redundar

• Equipos más eficientes

• “Más líquido, menos espuma” - Altos FDP

• Menos contaminación eléctrica, Bajo THD

• Aumentar el voltaje “aguas arriba” del Data Center

• 380 a 480 VAC x ejm significa 26.3 % menos corriente.

¿QUÉ DEBEMOS HACER EN ENERGÍA?

CARACTERÍSTICAS EN UPS

95.7%Efficiency

Scalable

Hot swappable

Internal Battery

High Power

Density

Rack Form

Factor

Unity Power Factor

Distributed Intelligence

POWER MODULE: FFICIENCY

Flat efficiency curve means: Freedom to parallel modules w/o losing efficiency Freedom to have a safe power margin for IT load

4% 120 kW = 4.8 kW ; 4.8 kW*24h*365d*0.1€/ kWh = 4200€/year direct saving

w/o considering savings on cooling! (~1.3 time more)

85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

IT Realm

RACK PDUs – UN ESLABÓN CLAVE

Primary Utility

Backup Genset

ATSUPS

Floor Power Distribution

Unit

Remote Power Panel

orBusway

The Last Link in the Power Chain Delivering Critical Power to IT Loads

Rack PDU

Unique Position in DCIM

• Access to rack level / IT equipment power consumption• Access to rack level environmental information• Ability to directly control power to IT equipment• Rack level capacity & power management

CAPACIDADES BÁSICO GESTIONABLE ADAPTABLE

Basic AC Power Y Y Y

Strip Level Metering Y Y

Outlet Level Metering Y Y

Outlet Switching Y Y

Adaptive Power Y

RACK PDUs – UN ESLABÓN CLAVE

PUE

PUE: Consumo Total de la instalaciónConsumo del DC

Más bajo, mejor!

SCOP alto + PUE bajo = TCO bajo

•Pasillos fríos y calientes aislados

•Confinamiento

•En la UE: EC Fan bajo el piso

•En la UC: EC FAN* o Variador de velocidad

•Compresor: Digital Scroll *, semihermético, scroll, EC Compresor

•Elevar la temp de retorno *

•Team Work

*En la medida de lo posible

GESTIÓN DE GRUPOS

• Potencia • Temperatura• Nivel de combustible• Nivel de aceite• Alarmas• Cargador• Baterías• Control

DCIM: desde lo más básico a lo más completo

MANTENIMIENTO

Quién lo hace?Por qué lo hace?

Qué hace?Cómo lo hace?

Realmente simulas fallas…??

PRINCIPALES CAUSAS DE LAS CAÍDAS DE LOS CENTROS DE DATOS

Fuente: Encuesta global de clientes de 2013 de Emerson Network Power

El mantenimiento preventivo puede solucionar las causas responsables del 60% de las caídas de los centros de datos... ¡No reduzca el presupuesto de este!

CICLO DE VIDA DE LAS BATERÍAS VRLA

Las de carro también son VRLA…

QUÉ BATERÍAS USAS? …

solo VRLA ?

REDUNDANCIA DE LOS BANCOS DE BATERÍA

Sólo se necesita UNA batería mala...

MONITOREO DE BATERÍAS

Visualización del sistema desde el explorador de baterías Alber

Portátil o fijo…?

¿QUÉ HACER PARA EVITAR LOS FALLOS DE LOS CAPACITORES?

• Monitorear las alarmas,

• ¿Se puede predecir el futuro de su sistema de UPS?

• Realice las pruebas de fallos.

• Mantenimiento de campo

Todo lo que esté hinchado, indica la generación de gases y sepuede observar durante una visita de mantenimiento de campode un técnico especialista.

Cambie todos los capacitores del banco una vez que el primercapacitor llegó al final de su vida útil.

¿QUÉ PASA CUANDO FALLA UN

CAPACITOR?

El fallo de un capacitor puede tener

consecuenciasCATASTRÓFICAS...

AUMENTO DEL TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLOS GRACIAS A LOS SERVICIOS DE MANTENIMIENTO

PREVENTIVO

Fuente: Encuesta de clientes con datos de 5000 UPS grandes y 185 millones de horas acumuladas de operación

¿…Y LA SEGURIDAD…?

GRACIAS