RiMatrix S – centrum danych Rittal z nową strategią

Projekt badawczy "AC4DC"

Projekt “AC4DC” - Obliczenia adaptacyjne dla "zielonych" centrów danych - miał na celu ich optymalizację w zakresie utylizacji oraz sprawności energetycznej. Od czasu rozpoczęcia w 2011 roku dokonano w jego ramach wielu ważnych odkryć. Na targach CeBIT 2013 firma Rittal, będąca liderem konsorcjum i projektu, zaprezentowała pierwsze praktyczne zastosowanie koncepcji modułowego centrum danych: RiMatrix S.

W zakresie wykorzystania i zużycia energii w wielu centrach danych i środowiskach IT rozważa się i optymalizuje jedynie poszczególne układy. Dostępna wydajność pozostaje niewykorzystana gdyż wirtualizacja, która mogłaby prowadzić do lepszego gospodarowania zasobami nie jest jeszcze stosowana we wszystkich możliwych obszarach. Ten brak sprawności prowadzi, między innymi, do niepotrzebnie wysokiego zużycia energii, które powinno być obniżone ze względu na koszty oraz wpływ wywierany na środowisko naturalne. W czerwcu 2011 roku Rząd Federalny Niemiec zdecydował się obniżyć zużycie energii o 10% do roku 2020.

Celem projektu AC4DC jest wszechstronna optymalizacja eksploatacji systemu informatycznego składającego się z użytkowników, serwerów i systemów pamięci, aplikacji oraz infrastruktury fizycznej.

Od momentu uruchomienia - w maju 2011 - projektu badawczego AC4DC prowadzono w jego ramach intensywne prace nad wydajnością energetyczną centrów danych. Celem jest wszechstronna optymalizacja eksploatacji systemu informatycznego, w skład którego wchodzą użytkownicy, serwery i systemy pamięci, aplikacje oraz infrastruktura fizyczna.

Algorytm całkowitej sprawności

Pierwsze wyniki uzyskane w ramach projektu AC4DC są już wdrażane w praktyce. Nowa koncepcja standaryzowanego centrum danych RiMatrix S firmy Rittal stanowi wdrożenie idei opracowanych w ramach projektu AC4DC. Celem wdrożenia jest zapewnienie maksymalnej sprawności modułu centrum danych. Sterownik modułu serwerów centrum RiMatrix S wiąże ze sobą dane ze wszystkich podzespołów infrastruktury. Efektem analizy jest wyznaczenie najlepszego punktu pracy kompleksu centrum danych, w oparciu o algorytmy określone na podstawie danych zaczerpniętych z praktyki. Dzięki temu możliwe jest zapewnienie maksymalnej sprawności systemu w każdym momencie pracy.

 – Celem projektu AC4DC jest takie usprawnienie pracy centrów danych, aby z jednej strony zapewnić świadczenie odpowiednich usług z zakresu IT, a z drugiej strony eksploatować sprzęt w sposób jak najbardziej ekonomicznie efektywny. Prowadzi to ostatecznie do obniżenia kosztów eksploatacji oraz zmniejszenia emisji dwutlenku węgla – wyjaśnia Bernd Hanstein, wiceprezes d/s Product Management IT w firmie Rittal.

Ponowna ocena przyszłości centrów danych

Projekt AC4DC stanowi część programu technologicznego “IT2Green” powstałego z inicjatywy Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Technologii (BMWi). Celem trwającego trzy lata projektu jest zbadanie, w jakim stopniu zastosowanie inteligentnych metod zarządzania obciążeniami i infrastrukturą – od dostawcy centrum danych po jego użytkownika – może poprawić sprawność energetyczną oraz zredukować obciążenie środowiska powodowane emisją CO₂. Projekt AC4DC zajmuje się głównie właściwym zarządzaniem zasilaniem i zapotrzebowaniem na energię.

Przegląd trzech stref zainteresowań

Projekt AC4DC zmierza do osiągnięcia 3 celów:

• wykorzystania zasobów pamięci w terminalach, jako taniej pamięci zapasowej,
• spożytkowania warunków otoczenia, takich jak wiatr lub temperatura zewnętrzna do usprawnienia kontroli klimatu w centrach danych,
• projekt AC4DC określa również dynamiczną cenę odniesienia za jednostkę mocy obliczeniowej komputera w oparciu o warunki występujące w danej lokalizacji. W zależności od wysokości tej ceny AC4DC przemieszcza poszczególne zadania w ramach centrum danych oraz pomiędzy różnymi lokalizacjami. W rezultacie prowadzi to do wzrostu sprawności energetycznej dzięki inteligentnemu zarządzaniu obciążeniem pracą komputerów oraz infrastruktury, od dostawcy usług po użytkownika.

Zadania przydzielone poszczególnym partnerom badawczym

Rittal, lider konsorcjum oraz projektu, koncentruje się - w ramach AC4DC - na obszarach klimatu a także infrastruktury. Aby możliwe było ustalenie, jakie zużycie energii jest generowane przez typowe zadania realizowane przez centrum danych, powinny być dostępne parametry zużycia energii, strat cieplnych oraz wykorzystania procesora. Partnerzy badawczy, tacy jak Instytut Technologii Informacyjnej OFFIS gromadzą tego rodzaju informacje w ramach programu analizy, za pośrednictwem interfejsów układów kontroli klimatu i zasilania. Dzięki temu można określić, w jaki sposób wykorzystanie usług i serwerów zmienia się w czasie i jaki ma wpływ na infrastrukturę. W wyniku badań otrzymywane są modele zużycia energii przez serwer, w zależności od obciążenia, co stanowi warunek wstępny umożliwiający przydział zadań zgodnie z odpowiednim zużyciem energii.

Od roku 2011, w ciągu trzech kolejnych lat, w ramach projektu AC4DC współpracowało ze sobą pięciu pełnoprawnych członków projektu i dwóch stowarzyszonych partnerów. Rittal jest wraz z ministerstwem BMWi odpowiedzialny za administrację oraz komunikację w ramach projektu. Dostawca systemów infrastruktury IT udostępnia również testowe centra danych zlokalizowane w Herborn i Haiger.

Instytut Technologii Informacyjnej OFFIS z Oldenburga wdraża algorytmy sterowania oraz prowadzi biuro projektu. Firma BTC IT Services GmbH (Oldenburg) oraz miejski ośrodek przetwarzania danych z Oldenburga działają w roli hostów, są więc pierwszymi konkretnymi użytkownikami systemu. Uniwersytet Paderborn opracował algorytmy przechowywania danych w zdecentralizowanych systemach komputerów klasy desktop. Borderstep Institute for Innovation and Sustainability (Berlin) analizował i oceniał istniejące i zoptymalizowane procesy biznesowe z perspektywy ekonomicznej i ekologicznej.