Van business eisen naar een minimale datacenter footprintminimale datacenter footprint

De keuzes en realisatie van een zeer groen datacenter18 Januari 2012 - drs Erwin van den Heuvel18 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

WilhelminaAcademisch

Medische Faculteit

Wilhelmina Kinderziekehuis

(WKZ)

Academisch Ziekenhuis Utrecht

(AZU)

Kerntaken UMC Utrecht

• Patiëntenzorg: het bieden van ‘state of the art’ zorg waar bijzondere g g jkennis of expertise voor nodig is.

O d k h t i ht t d t h lijk• 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, watbetekent dat voor de capaciteit van onze datacenters?

» De zorg wordt steeds afhankelijker van ICT, wat betekent dat voor eisen ten aanzien van beschikbaarheid?dat voor eisen ten aanzien van beschikbaarheid?

» Hebben we als ziekenhuis eigenlijk nog wel een eigen datacenter nodig of kan dat worden uitbesteed?datacenter nodig, of kan dat worden uitbesteed?

» Het energieverbruik van het UMC Utrecht stijgt sterk» Het energieverbruik van het UMC Utrecht stijgt sterk. Hoe kunnen we energiezuiniger werken?

» Hoe kunnen we nu nog decentrale ICT consoliderengin één centraal datacenter?

Versie 1.0

Enorme groei in Servers en Storage

Servers

800

1000

1200

200

400

600

Terabytes Storage

02000 2005 2007 2009 2011

600

800

1000

200

400

600

Versie 1.0

02000 2005 2007 2009 2011

V b i iVan business eisen naar een minimale datacenter footprint

2008 start Strategie studie infrastructuur

» Doelstelling was om te komen tot een op toekomstgerichte ICT» Doelstelling was om te komen tot een op toekomstgerichte ICT infrastructuur

» Oprichting van UMCU brede stuurgroepOp c g a U CU b ede s uu g oep

» Stappen plan:» Vaststellen business eisen» Status huidige situatie» Ontwikkelingen bij andere instellingen» Expertvisie op deelgebieden» Strategische thema’s en beslispunten

S i ’ t t i h k» Scenario’s en strategische keuzes» Doel architectuur» Bepalen projecten roadmap en risico’s

Versie 1.0

» Bepalen projecten, roadmap en risico s

Conclusie: de bestaande datacentra voldoen niet meer aan de eisen

• Inrichting gedateerdInrichting gedateerd• Gesitueerd in een verpleegtoren• Stroom en koeling maximaal benut

Versie 1.0

• Uitbreiding niet mogelijk

De keuzes en realisatie van een zeer groen datacenter

Keuzes nieuwe datacenter

Bestaande UMC ruimteBestaande UMC ruimteAA Keuze voor nieuw

i i d t tOp het UMC

terreinOp het UMC

terrein Nieuw te bouwen UMC gebouw

Nieuw te bouwen UMC gebouw

BB

Bestaande UMC ruimteBestaande UMC ruimte primair datacenter

gebouwgebouw

Bestaande faciliteit metBestaande faciliteit metCC

Met andere partij op de

Uithof

Met andere partij op de

Uithof

Bestaande faciliteit met overcapaciteit

Bestaande faciliteit met overcapaciteit

Samen te bouwen nieuwe Samen te bouwen nieuwe DD Nog te maken keuze

voor nieuw secundairfaciliteitfaciliteit

EE

voor nieuw secundair datacenter

Op een externe locatie

(10 50k )

Op een externe locatie

(10 50k )

Bestaande faciliteit met overcapaciteit

Bestaande faciliteit met overcapaciteit

C i l d t tC i l d t t

EE

FF(10-50km)(10-50km) Commercieel datacenter

3e partijCommercieel datacenter

3e partij

Energieverbruik en milieubelasting

Veel energie is nodigVeel energie is nodigVeel energie is nodig voor koeling en

noodstroom!

Veel energie is nodig voor koeling en

noodstroom!

Versie 1.0

Bron: An Improved Architecture for High-Efficiency, High-Density Data Centers (APC, 2008)

Dilemma

datacenter Capaciteit

El kt i h

datacenter Capaciteit

Oppervlakte(m2, aantal racks)

Elektrischecapaciteit

(kW)

Koelcapaciteit(kW)

Onvoorziene uitbreidingOnvoorziene uitbreiding Langdurig betalen voor Langdurig betalen voor van capaciteit is kostbaar.

Je wilt de initiële capaciteit

van capaciteit is kostbaar.

Je wilt de initiële capaciteit

overcapaciteit is ook duur.

Je wilt de initiële capaciteit

overcapaciteit is ook duur.

Je wilt de initiële capaciteit??

Versie 1.0

Je wilt de initiële capaciteit dus niet te krap kiezen.

Je wilt de initiële capaciteit dus niet te krap kiezen.

Je wilt de initiële capaciteit dus niet te ruim nemen.

Je wilt de initiële capaciteit dus niet te ruim nemen.

Raming capaciteit

» 2 soorten ramingeno Gedetailleerde raming voor eerste 3-5 jaaro Scenario analyse (hoog-midden-laag) voor capaciteit op lange termijn (15 jr.)

» Ontwerpkeuzes t.a.v dimensioneringo Infrastructuur die niet eenvoudig modulair is uit te breiden hoog-scenario

- m2

- 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

O ‘ fO ‘ f OOOnzekerheid 1: welke ‘afnemers’ gaan gebruikmaken van het nieuwe datacenter?

Onzekerheid 1: welke ‘afnemers’ gaan gebruikmaken van het nieuwe datacenter?

Onzekerheid 2: hoe ontwikkelen autonome groei en verdichting zich op lange termijn?

Onzekerheid 2: hoe ontwikkelen autonome groei en verdichting zich op lange termijn?

Bestaand centraal datacenter

Autonome groei in IT apparatuur11

Ni

datacenter apparatuur

Nieuw reken-

centrum

Decentrale racks bij divisies

Netto effect: stijging22

Externe partners Verdichting van IT 33 (uitwijk) apparatuur33

Ruwe prognose groei aantal racks

A = 40 racks in primair RC240250

200207

B

C

p

= + 20 racks decentraal

+ 20 k t

210220230240

A

B

160170180190 C = + 20 racks partners

5% groei per jaar156

ks

B

110120130140150

104

5% groei per jaar10% groei per jaar

130

Aan

tal r

ack

708090

100110

65

10498

C

3040506070

A

B65

1020

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Ruwe prognose groei energieverbruik

Gemiddeld aantal kW per rack

Huidig Niet Niet

2 5 10

Niet

15

gniveau

80

Niet realistisch

Niet realistisch

ks

40 Niet realistisch

Start nieuw RC160

Groei door verdichting

400

Groei door verdichting

800

ntal

rack

80Groei door verdichting

1200

Niet realistisch

Verdichting + uitbreiding

600

Verdichting + uitbreiding

1200otaa

l aan

120 Niet realistisch

To

Niet Uitbreiding Niet 160 Niet realistisch 800 realistisch

160realistisch

Resultaat: start met 330 kW, doorgroeien tot 1.000 kW

kW

900

kW

Maximale capaciteit

1000

700

800Aanname: 10% groei per jaar

Aanname: 10% groei per jaar

400

500

600

Partners

Divisies

g p jg p j

Initiële

1e uitbreiding 500

200

300DITInitiële

capaciteit

0

100

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2025

Versie 1.0

Maximale energiebesparing

» Zaal inrichting:- geen verhoogde vloeren- geleide warmtekoeling door schoorsteenracks

» Noodstroomvoorziening: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 m2500 m2Datazaal 21e verdieping –

Datazaal 2

500 m2

Naast energiecentrale

Industriële omgeving

500 m2

Naast energiecentrale

Industriële omgevingIndustriële omgevingIndustriële omgeving

Opstelling pompen gekoeldwater en koelwater generatoren

Datazaal 1

Begane grond –Datazaal 1 / kantoor

Opstelling laagspanningsverdelers AKelder –

Noodstroomaggregaten,Overige installaties

Versie 1.0

Opstellingsplaats dynamische UPS-enOpstelling laagspanningsverdelers B

E vandenheuvel@umcutrecht nlE.vandenheuvel@umcutrecht.nl

Koeling

Versie 1.0