Van business eisen naar een minimale datacenter footprint De keuzes en realisatie van een zeer groen datacenter 18 Januari 2012 - drs. Erwin van den Heuvel
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: het bieden van state of the art zorg waar bijzondere kennis of expertise voor nodig is. Onderzoek: het verrichten van toonaangevend wetenschappelijk 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, of kan dat worden uitbesteed?» Het energieverbruik van het UMC Utrecht stijgt sterk. Hoe kunnen we energiezuiniger werken?» Hoe kunnen we nu nog 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
V b i i Van business eisen naar een minimale datacenter footprint
2008 start Strategie studie infrastructuur» Doelstelling was om te komen tot een op toekomstgerichte ICT infrastructuur» Oprichting van UMCU brede stuurgroep» Stappen plan:» Vaststellen business eisen» Status huidige situatie» Ontwikkelingen bij andere instellingen» Expertvisie op deelgebieden» Strategische thema s en beslispunten» Scenario s en strategische t keuzes» Doel architectuur» Bepalen projecten, roadmap en 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 Op het UMC terrein A B Bestaande UMC ruimte Nieuw te bouwen UMC gebouw Keuze voor nieuw primair i datacenter t Met andere partij op de Uithof C D Bestaande faciliteit met overcapaciteit Samen te bouwen nieuwe faciliteit Nog te maken keuze voor nieuw secundair datacenter Op een externe locatie (10-50km) E F Bestaande faciliteit met overcapaciteit Commercieel datacenter t 3 e partij
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 (m 2, aantal racks) Elektrische capaciteit (kw) Koelcapaciteit (kw) Onvoorziene uitbreiding van capaciteit is kostbaar. Je wilt de initiële capaciteit dus niet te krap kiezen.? Langdurig betalen voor overcapaciteit is ook duur. 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 hoog-scenario -m 2 - transformatoren - hoofdverdeelinrichting - E- en W-aansluitingen o Meer flexibele structuur raming voor 3-5 jaar: o Meer flexibele structuur raming voor 3-5 jaar: - noodstroomgeneratoren - groepenkasten - racks - koelmachines -UPS
Onzekerheden raming oppervlakte Onzekerheid 1: welke afnemers Onzekerheid 2: hoe ontwikkelen gaan gebruikmaken van het autonome groei en verdichting nieuwe datacenter? zich op lange termijn? 1 Bestaand centraal datacenter Autonome groei in IT apparatuur 2 Decentrale racks bij divisies Nieuw rekencentrum Netto effect: stijging Externe partners Verdichting van IT 3 (uitwijk) apparatuur
Ruwe prognose groei aantal racks Aantal rack ks 250 240 230 220 210 200 207 A B = 40 racks in primair RC = A + 20 racks decentraal 190 C = B +20 racks partners 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 C B A 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 156 130 104 98 65 5% groei per jaar 10% groei per jaar
Ruwe prognose groei energieverbruik Gemiddeld aantal kw per rack 2 5 10 15 Huidig 40 Niet Niet Niet niveau realistisch realistisch realistisch 80 To otaal aan ntal rack ks 80 120 Start nieuw RC 160 Niet realistisch Groei door verdichting 400 Verdichting + uitbreiding 600 Groei door verdichting 800 Verdichting + uitbreiding 1200 Groei door verdichting 1200 Niet realistisch 160 Niet Uitbreiding Niet Niet realistisch 800 realistisch realistisch
Resultaat: start met 330 kw, doorgroeien tot 1.000 kw Maximale capaciteit kw 1000 900 Initiële capaciteit 800 700 600 1 e uitbreiding 500 400 300 200 100 0 Aanname: 10% groei per jaar 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2025 Partners Divisies DIT 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» En retour koelwater vanuit het ziekenhuis Versie 1.0
Realisatie primair datacenter 11/11/11 500 m 2 1 e verdieping Datazaal 2 Naast energiecentrale Datazaal 2 Industriële omgeving Begane grond Datazaal 1 / kantoor Datazaal 1 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 nl
Koeling Versie 1.0