Nachhaltige IT im Rechenzentrum

2 - Danksagung [Seite 3]
3 - Inhaltsverzeichnis [Seite 3]
4 - Abbildungsverzeichnis [Seite 10]
5 - Tabellenverzeichnis [Seite 12]
6 - Vorwort [Seite 14]
6.1 - Ziel dieser Studie [Seite 16]
6.2 - Der Bedarf an nachhaltiger Entwicklung und nachhaltigen Informationstechnologien [Seite 16]
6.3 - Private Interessen [Seite 18]
6.4 - Geschäftliche Interessen [Seite 18]
6.5 - Überblick über die Kapitel [Seite 18]
7 - Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung bei Servern [Seite 20]
7.1 - Virtualisierung [Seite 20]
7.1.1 - Systemvirtualisierung [Seite 21]
7.1.1.1 - Full Virtualization mit Binary Translation [Seite 23]
7.1.1.2 - Paravirtualisierung [Seite 23]
7.1.1.3 - Hardware Assisted Virtualization [Seite 24]
7.1.1.4 - Vergleich der x86-Systemvirtualisierungsarchitekturen [Seite 25]
7.1.1.5 - VMware ESX Server [Seite 26]
7.1.2 - Einsparungspotential von Virtualisierung [Seite 27]
7.1.2.1 - Berechnung der eingesparten Leistungsanforderung der Guests [Seite 28]
7.1.2.2 - Berechnung der Leistungsanforderung des Hosts [Seite 28]
7.1.2.3 - Berechnung der Leistungsanforderung für die Klimatisierung [Seite 29]
7.1.2.4 - Berechnung der gesamten Einsparungen durch Virtualisierung [Seite 29]
7.1.2.4.1 - Beispielrechnung [Seite 30]
7.2 - Energiesparende Hardware [Seite 31]
7.2.1 - Effiziente Netzteile [Seite 31]
7.2.1.1 - 80 PLUS Zertifizierung [Seite 31]
7.2.1.2 - Einsparungspotential von effizienten Netzteilen [Seite 33]
7.2.2 - CPU Power Saving Features [Seite 35]
7.2.2.1 - Einsparungspotential von CPU Power Saving Features [Seite 36]
8 - Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung bei Storage [Seite 38]
8.1 - Thin Provisioning [Seite 38]
8.1.1 - Einsparungspotential von Thin Provisioning [Seite 40]
8.2 - Data-Deduplication [Seite 41]
8.2.1 - Einsparungspotential von Data-Deduplication [Seite 43]
8.2.2 - Data-Deduplication bei Backupdaten [Seite 43]
9 - Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung der Rechenzentrumsinfrastruktur [Seite 44]
9.1 - Sollwerte für Temperatur und Luftfeuchtigkeit [Seite 44]
9.2 - Ermittlung der Kühlungsanforderung [Seite 45]
9.3 - Arten von Klimageräten [Seite 47]
9.3.1 - Air Cooled DX Systems [Seite 48]
9.3.2 - Air Cooled Self-contained Systems [Seite 49]
9.3.3 - Glycol Cooled Systems [Seite 50]
9.3.4 - Water Cooled Systems [Seite 52]
9.3.5 - Chilled Water Systems [Seite 54]
9.3.6 - Leistungsanforderung der Klimatisierung [Seite 55]
9.4 - Free Cooling [Seite 56]
9.5 - Verteilung der Kaltluft [Seite 58]
9.6 - Druckböden [Seite 58]
9.6.1 - Belüftungsöffnungen [Seite 59]
9.6.2 - Abluftöffnungen [Seite 60]
9.7 - Platzierung der Klimageräte [Seite 60]
9.8 - Kühlungsarchitekturen [Seite 62]
9.8.1 - Room-based Cooling Architecture [Seite 63]
9.8.2 - Row-oriented Cooling Architecture [Seite 64]
9.8.3 - Rack-oriented Cooling Architecture [Seite 64]
9.9 - Racks [Seite 65]
9.9.1 - Hot-Aisle - Cold-Aisle Prinzip [Seite 66]
9.10 - Kühlung von Bladeservern [Seite 67]
9.10.1 - Luftströmung [Seite 68]
9.10.1.1 - Air Distribution Unit [Seite 68]
9.10.1.2 - Air Removal Unit [Seite 69]
9.10.1.3 - Eigene klimaneutrale Infrastruktur [Seite 70]
9.11 - Unterbrechungsfreie Stromversorgung [Seite 72]
9.11.1 - Leerlaufverlust [Seite 73]
9.11.2 - Proportionaler Verlust [Seite 73]
9.11.3 - Quadratischer Verlust [Seite 73]
10 - Modell zur Bewertung der Effizienz im Rechenzentrum [Seite 74]
10.1 - Ermittlung der Daten zur Berechnung der Effizienz [Seite 75]
10.2 - Total Facility Power [Seite 76]
10.3 - IT Equipment Power [Seite 76]
10.3.1 - Steady-State Constant [Seite 77]
10.4 - Data Center infrastructure Efficiency und Power Usage Effectiveness [Seite 78]
10.5 - Auslastung der IT-Geräte [Seite 80]
10.5.1 - Deployed Hardware Utilization Ratio of Servers [Seite 80]
10.5.2 - Deployed Hardware Utilization Ratio of Storage [Seite 80]
10.6 - Effizienz der IT-Geräte [Seite 82]
10.6.1 - Hardware Compute Load [Seite 82]
10.6.2 - IT Hardware Power Overhead Multiplier [Seite 82]
11 - Bewertung des Rechenzentrum I der SPAR AG [Seite 83]
11.1 - Beschreibung des Excel Sheets zur Bewertung [Seite 83]
11.1.1 - Ergebnisse [Seite 83]
11.1.2 - Übersicht [Seite 84]
11.1.3 - RZ1 Original Layout [Seite 85]
11.1.4 - RZ1 Optimiertes Layout [Seite 85]
11.1.5 - Rackbewertung [Seite 85]
11.1.6 - Stammblätter (Server Stb, Storage Stb, Netzwerk Stb und Zubehör Stb) [Seite 86]
11.1.7 - Storage Data [Seite 86]
11.1.8 - Free Cooling SZG [Seite 87]
11.1.9 - Virtualisierung [Seite 87]
11.1.10 - Power Save [Seite 87]
11.2 - Ermittlung der erforderlichen Daten für die Ermittlung der Effizienz [Seite 88]
11.2.1 - Ermittlung von IT Equipment Power [Seite 88]
11.2.2 - Ermittlung von Total Facility Power [Seite 88]
11.2.2.1 - Ermittlung der Leistung für die Klimatisierung [Seite 90]
11.2.2.2 - Ermittlung des Verlusts der USV [Seite 91]
11.2.2.3 - Ermittlung der Größe des Rechenzentrums [Seite 91]
11.2.2.4 - Ermittlung der Kühlungsanforderung [Seite 92]
11.3 - Berechnung der Metriken zur Messung der Effizienz [Seite 93]
11.3.1 - Data Center infrastructure Efficiency und Power Usage Effectiveness [Seite 94]
11.3.1.1 - Methode APC optimiert [Seite 94]
11.3.1.2 - Methode APC pessimistisch [Seite 94]
11.3.1.3 - HP Cooling Load Factor [Seite 95]
11.3.2 - Deployed Hardware Utilization Ratio [Seite 96]
11.3.3 - Deployed Hardware Utilization Ratio of Servers [Seite 96]
11.3.4 - Deployed Hardware Utilization Ratio of Storage [Seite 96]
11.3.5 - IT Hardware Power Overhead Multiplier [Seite 97]
12 - Optimierungspotential des Rechenzentrum I der SPAR AG [Seite 98]
12.1 - Server [Seite 98]
12.1.1 - Berechnung der Einsparungen durch Virtualisierung [Seite 98]
12.1.2 - Berechnung der möglichen Einsparungen durch energiesparende Hardware [Seite 99]
12.1.2.1 - Einsparungen durch den Einsatz von effizienten Netzteilen [Seite 100]
12.1.2.2 - Einsparungen durch den Einsatz von CPU Power Save Features [Seite 100]
12.2 - Storage [Seite 101]
12.2.1 - Mögliche Einsparungen durch den Einsatz von Thin Provisioning [Seite 101]
12.2.2 - Mögliche Einsparungen durch den Einsatz von Data-Deduplication [Seite 102]
12.3 - Infrastruktur [Seite 104]
12.3.1 - Mögliche Einsparungen durch den Einsatz von Free Cooling [Seite 104]
12.3.2 - Optimierung des Rechenzentrum Layouts [Seite 105]
12.3.2.1 - Optimierende Maßnahmen für die gesamte Luftzirkulation [Seite 105]
12.3.3 - Optimierende Maßnahmen einzelner Racks [Seite 108]
12.3.3.1 - Leistungsanforderungen an einzelne Racks [Seite 110]
13 - Zusammenfassung und Ausblick [Seite 111]
14 - Literaturverzeichnis [Seite 114]
15 - Abkürzungsverzeichnis [Seite 125]
16 - Glossar [Seite 127]
17 - Anhang [Seite 131]
18 - Grundlagen [Seite 132]
18.1 - Auswirkungen der verschiedenen Ressourcen auf Leistung und Energie [Seite 132]
18.2 - Berechnung der Verbrauchswerte [Seite 134]
18.2.1 - Berechnung des Energieverbrauchs [Seite 134]
18.2.2 - Berechnung des CO2-Ausstoßes [Seite 135]
19 - RZI der SPAR AG [Seite 137]
20 - RZI der SPAR AG - optimiert [Seite 138]
21 - Durchschnittliche Temperaturen am Flughafen Salzburg 2006 [Seite 139]
22 - Leistungsanforderung pro Rack [Seite 140]