Van business eisen naar een minimale datacenter footprint
De keuzes en realisatie van een zeer groen datacenter drs Erwin van den Heuvel 18 Januari 2012 - drs.
Even voorstellen
Versie 1.0
Het UMC Utrecht • Het UMC Utrecht is in 2000 ontstaan door een fusie van het Academisch Ziekenhuis Utrecht, het Wilhelmina Kinderziekenhuis en de Medische Faculteit van de Universiteit Utrecht Medische Faculteit Wilhelmina Academisch Ziekenhuis Kinderziekehuis Utrecht (WKZ) (AZU)
Kerntaken UMC Utrecht • Patiëntenzorg: g het bieden van ‘state of the art’ zorg g waar bijzondere j kennis of expertise voor nodig is. •O Onderzoek: d k het h t verrichten i ht van ttoonaangevend d wetenschappelijk t h lijk onderzoek van ‘bench to bedside’. • Onderwijs: het bieden van een uitstekende opleiding aan studenten, (bio)medische onderzoekers, artsen en andere zorgverleners. • 10.882 medewerkers 3.398 Studenten aan de medische faculteit
Trends en Topics » Het gebruik van ICT in het ziekenhuis groeit sterk, wat betekent dat voor de capaciteit van onze datacenters? » De zorg wordt steeds afhankelijker van ICT, wat betekent dat voor eisen ten aanzien van beschikbaarheid? » Hebben we als ziekenhuis eigenlijk nog wel een eigen datacenter nodig, nodig of kan dat worden uitbesteed?
» Het energieverbruik van het UMC Utrecht stijgt sterk sterk. Hoe kunnen we energiezuiniger werken? » Hoe kunnen we nu nog g decentrale ICT consolideren in één centraal datacenter?
Versie 1.0
Enorme groei in Servers en Storage Servers 1200 1000 800 600 400 200 0 2000
2005
2007
2009
2011
Terabytes Storage 1000 800 600 400 200 0 2000
2005
2007
2009
2011 Versie 1.0
Van b V business i eisen i naar een minimale datacenter footprint
2008 start Strategie studie infrastructuur
» Doelstelling was om te komen tot een op toekomstgerichte ICT infrastructuur » Op Oprichting c g van a U UMCU CU b brede ede sstuurgroep uu g oep » Stappen plan: » Vaststellen business eisen » Status huidige situatie » Ontwikkelingen bij andere instellingen » Expertvisie op deelgebieden » Strategische thema’s en beslispunten » Scenario’s S i ’ en strategische t t i h kkeuzes » Doel architectuur » Bepalen projecten, projecten roadmap en risico risico’ss Versie 1.0
Conclusie: de bestaande datacentra voldoen niet meer aan de eisen
• Inrichting gedateerd • Gesitueerd in een verpleegtoren • Stroom en koeling maximaal benut • Uitbreiding niet mogelijk Versie 1.0
De keuzes en realisatie van een zeer groen datacenter
Keuzes nieuwe datacenter A
Op het UMC terrein
B
Bestaande UMC ruimte
9
Nieuw te bouwen UMC gebouw
9
Bestaande faciliteit met overcapaciteit
8
C
Met andere partij op de Uithof
D
E
Op een externe locatie (10 50k ) (10-50km)
F
Samen te bouwen nieuwe faciliteit
8
Bestaande faciliteit met overcapaciteit
8
C Commercieel i l datacenter d t t e 3 partij
8
Keuze voor nieuw primair i i d datacenter t t
Nog te maken keuze voor nieuw secundair datacenter
Energieverbruik en milieubelasting Veel energie is nodig voor koeling en noodstroom!
Bron: An Improved Architecture for High-Efficiency, High-Density Data Centers (APC, 2008) Versie 1.0
Dilemma
datacenter Capaciteit
Oppervlakte (m2, aantal racks)
Elektrische El kt i h capaciteit (kW)
Onvoorziene uitbreiding van capaciteit is kostbaar.
Koelcapaciteit (kW)
Langdurig betalen voor overcapaciteit is ook duur.
? Je wilt de initiële capaciteit dus niet te krap kiezen.
Je wilt de initiële capaciteit dus niet te ruim nemen. Versie 1.0
Raming capaciteit » 2 soorten ramingen o Gedetailleerde raming voor eerste 3-5 jaar o Scenario analyse (hoog-midden-laag) voor capaciteit op lange termijn (15 jr.) » Ontwerpkeuzes t.a.v dimensionering o Infrastructuur die niet eenvoudig modulair is uit te breiden Æ hoog-scenario - m2 - transformatoren - hoofdverdeelinrichting - E- en W-aansluitingen
o Meer flexibele structuurÆ raming voor 3-5 jaar: - noodstroomgeneratoren - groepenkasten - racks - koelmachines - UPS
Onzekerheden raming oppervlakte
O Onzekerheid 1: welke ‘afnemers’ ‘ f gaan gebruikmaken van het nieuwe datacenter?
1
Bestaand centraal datacenter
2
Decentrale racks bij divisies
3
Externe partners (uitwijk)
O Onzekerheid 2: hoe ontwikkelen autonome groei en verdichting zich op lange termijn? Autonome groei in IT apparatuur
Nieuw Ni rekencentrum
Netto effect: stijging
Verdichting van IT apparatuur
Aantal rack ks
Ruwe prognose groei aantal racks 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
primair RC A = 40 racks in p B = A + 20 racks decentraal 207
k partners t C = B + 20 racks
156
130 104 98
C 65
B A
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
5% groei per jaar 10% groei per jaar
Ruwe prognose groei energieverbruik
To otaal aan ntal rack ks
Gemiddeld aantal kW per rack 2
5
10
15
40
Huidig g niveau 80
Niet realistisch
Niet realistisch
Niet realistisch
80
Start nieuw RC 160
Groei door verdichting 400
Groei door verdichting 800
Groei door verdichting 1200
120
Niet realistisch
160
Niet realistisch
Verdichting + Verdichting + uitbreiding uitbreiding 600 1200
Uitbreiding 800
Niet realistisch
Niet realistisch
Niet realistisch
Resultaat: start met 330 kW, doorgroeien tot 1.000 kW
kW
Maximale capaciteit
1000
900 800
Aanname: 10% groei per g p jaar j
700 600
1e uitbreiding Initiële capaciteit
500
Partners
400
Divisies DIT
300 200 100 0 2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2025
Versie 1.0
Maximale energiebesparing » Zaal inrichting: - geen verhoogde vloeren - geleide warmtekoeling door schoorsteenracks » Noodstroomvoorziening: - dynamische UPS-en (vliegwiel) in combinatie met dieselgeneratoren » Koeling: - (Buitenlucht)Lucht-Lucht (Buitenlucht)Lucht Lucht » En retour koelwater vanuit het ziekenhuis
Versie 1.0
Realisatie primair datacenter 11/11/11
500 m2 Naast energiecentrale
1e verdieping – Datazaal 2
Datazaal 2
Industriële omgeving
Datazaal 1
Begane grond – Datazaal 1 / kantoor Opstelling pompen gekoeldwater en koelwater generatoren
Kelder – Noodstroomaggregaten, Overige installaties
Opstelling laagspanningsverdelers A
Opstelling laagspanningsverdelers B
Opstellingsplaats dynamische UPS-en
Versie 1.0
E vandenheuvel@umcutrecht nl
[email protected]
Koeling
Versie 1.0
