De opkomst van het intelligente datacenter

Datacenters zijn vandaag de dag voor multinationals belangrijker dan ooit. Maar door de toenemende informatiebehoefte en de opkomst van big data, cloud computing en het Internet of Things zijn ze ook enorm gegroeid. Datacenters worden niet alleen steeds groter, maar het beheer wordt ook lastiger. Neem China. Het land bouwt momenteel aan 23 superdatacenters, met ieder meer dan 10.000 IT-racks. Deze trend van opschalen verdiept en verbreedt te problematiek van het ontwerpen, bouwen en beheren van datacenters. Huawei is nauw betrokken bij dit soort projecten. wat is de visie van dit concern op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote datacenters?

De levensduur van de datacenter-infrastructuur is in de regel veel langer dan die van de IT-apparatuur. Voor een UPS is de levensduur zo'n tien jaar, voor airconditioning tien tot vijftien jaar en voor distributiefaciliteiten is dat zelfs zo'n twintig jaar. Het is enorm lastig om voor zo'n lange periode de behoeften en de ontwikkeling van IT-systemen te voorspellen. Wanneer de business groeit, dan is uitbreiding van de infrastructuur altijd een heikele zaak. Vaak wordt dan ook vanaf het begin 'op de groei' geïnvesteerd. De gevolgen: in eerste instantie een kleine bezettingsgraad, hoog energieverbruik en een grote investering vooraf met een langere terugverdientermijn.

Een traditioneel groeistrategie vereist veel engineering en is vaak te complex. Het vereist het groeperen van meerdere subsystemen en een lange constructieperiode. Vaak kunnen we dan ook niet voldoen aan de eis voor een snelle turnover. Maar technologische evoluties als big data, cloud en Internet of Things vragen daar wel om. Kortom: het traditionele datacenter-model voldoet niet meer.

Matig operationeel beheer

Energiekosten zijn de belangrijkste operationele kosten voor de langere termijn. Deze zijn altijd hoger dan de initiële investering in de infrastructuur. Bij een 1 MW datacenter met een PUE van 2 loopt het jaarlijks energieverbruik op tot 17.52 miljoen kWh. Tegen het einde van zijn tienjarige levenscyclus heeft het datacenter 175 miljoen kWh aan energie verbruikt. Jaarlijks ligt de energieconsumptie van alle datacenters wereldwijd op zo'n 300 miljard kWh, goed voor 1 tot 2 procent van het totale stroomverbruik van de gehele mensheid. Niet-IT-gerelateerde apparatuur verbruikt veel van deze energie. Dat vormt een economische last en tast de winstmarges van bedrijven aan.

In traditionele datacenters wordt vooral gekeken naar betrouwbare energietoevoer en koeling. Van efficiënt operationeel management is vaak (nog) geen sprake. Zo vinden controles van de status van allerhande apparatuur vaak nog handmatig plaats en worden storingen niet voorkomen, maar pas verholpen op het moment dat deze plaatsvinden. Bovendien kosten die reparaties relatief veel tijd, omdat lokalisering van het probleem vaak lastig is. Dat zorgt voor verspilling en een matige ROI.

Veel datacenters focussen sterk op betrouwbaarheid en continuïteit en vertrouwen voor hun redundancy op meerdere locaties. Dat zorgt voor enorme overhead, hoge operationele uitgaven en bovendien voor inflexibiliteit bij groei.

Bovendien wordt doorgaans weinig zuinig omgesprongen met mankracht, fysieke ruimte en andere bronnen. Traditioneel datacenter-management is dan ook een onhoudbare zaak op het moment dat datacenters fors groeien.

Intelligente datacenters

Het is punt is duidelijk: het traditionele datacenter is niet geschikt voor de schaalvergroting die we in veel datacenters zien. De fysieke constructie en operatie van een datacenter moet flexibeler en nauwkeuriger. Bovendien moeten we een omslag zien te bereiken van een stevige onze van mankracht naar een procesmatige aanpak waarbij zoveel mogelijk taken en activiteiten worden geautomatiseerd.

Anders gezegd: een intelligent datacenter. Maar wat is dat precies? Een intelligent datacenter heeft de volgende kenmerken:

• Snel en eenvoudig - Snelle uitrol, gemakkelijke duplicatie, eenvoudige groeimogelijkheden naar klantbehoefte. Dat verkleint de initiële investering en verzekert een maximale ROI.
• Energiebesparend - Het besparen op energie voor niet-IT-faciliteiten en verkleinen van PUE door zeer efficiënte stroomtoevoer en koeling, gecombineerd met een 'green IT'-architectuur. Bovendien kan een intelligent datacenter dankzij zelflerende mechanismen het stroomverbruik van subsystemen verder terugdringen. Door het toevoegen van intelligentie kan ook beheer en onderhoud geautomatiseerd plaatsvinden.
• Beheersbaar - Digitalisering van de beheerprocessen maakt systemen inzichtelijk en beheersbaar.

Micromodules

Het concept van het intelligente datacenter is inmiddels wijdverspreid erkend. Veel aanbieders hebben hun technische focus rondom 'intelligent' langzaam verschoven. Het combineren met Internet of Things-technologie en innovatief beheer van luchtstromen zijn hot topics en zouden de constructies van grote datacenters enorm kunnen versimpelen.

Ondertussen wint het modulaire datacenter aan populariteit. Hoewel dit principe inmiddels breder wordt toegepast, waren het vooral de grote datacenters van Facebook en Google die met dit concept als eerste aan de slag gingen. Deze bestaan uit containers met datacenter-apparatuur die zorgen voor snelle uitrol, energiebesparing en een lage PUE. Toch is dit niet altijd een logische oplossing in regio's waar een tekort bestaat aan beschikbare oppervlakte. In dat geval wordt met name het ‘indoor’ modulaire datacenter steeds populairder, de zogeheten micromodules. Dit concept is vooral interessant bij uitrol in een gebouw met meerdere verdiepingen.

De voordelen van micromodules zijn:

• Eenvoudig ontwerp en snelle uitrol - De intelligente micromodule bevat alle functies en voordelen van het modulaire datacenter, waarbij complexe datacenters worden opgesplitst in onafhankelijke, functionele modules. De installatieduur is dan veel korter en bedraagt tot drie weken. Vergelijk dat met de uitrol van een traditioneel datacenter, dat vele maanden in beslag kan nemen. De kleinst reproduceerbare unit van een datacenter is de Intelligent Micro Module. Het datacenter kan simpelweg met de business meegroeien door het uitrollen van meer modules, zonder lastige planning of design-perikelen. Bovendien zijn micromodules geschikt voor zowel grote als kleine datacenters.
• Proactief operationeel beheer mogelijk - Micromodules zijn voorzien van sensoren en meetapparatuur waarmee niet alleen de afzonderlijke delen, maar ook het datacenter als geheel beheersbaar en meetbaar worden. Bovendien vervangen ze veel handmatige handelingen. Al die data wordt gebruikt om de status en beschikbaarheid in de gaten te houden. Maar ook om bijvoorbeeld uitval te voorspellen, door predictive analytics op de verzamelde data toe te passen. Dankzij die voorspellingen kunnen bijvoorbeeld technische storingen worden voorkomen door versleten componenten vroegtijdig te vervangen. Dat is vervolgens weer goed voor de uptime en de levensduur van het datacenter.
• Impuls voor energiebesparing - Met intelligente micromodules kunnen klanten energie besparen. Zij maken een zeer goede vorm van energiemanagement mogelijk. Door de analyse van grote hoeveelheden data en de uitgebreide rapportage-mogelijkheden kan een micromodule pro-actief met oplossingen komen voor het terugdringen van energieverbruik. Neem bijvoorbeeld koeling. Traditionele systemen werken altijd aan de hand van temperatuur en vochtigheid van de uitgaande lucht. Maar met intelligente micromodules worden alle koelsystemen centraal aangestuurd door een intelligente controller, die de instructies bepaalt aan de hand van sensor-informatie. Sommige fabrikanten gaan zelfs nog verder en kunnen een real-time ‘field map’ samenstellen van temperatuur en luchtvochtigheid. Dit gebeurt aan de hand van de temperatuur van chips in de servers en opslagsystemen. Dat kan storingen door lokale oververhitting, onderkoeling of een verkeerde vochtigheidsgraad voorkomen. Wat betreft energietoevoer behoudt de ingebouwde UPS in de intelligente micromodule zijn efficiency van circa 96 procent, zelfs bij een lage belasting. Tegelijkertijd kan een smart controller de taken voor de IT-systemen zo efficiënt mogelijk over de beschikbare resources verdelen. Daardoor kan bepaalde apparatuur automatisch uitgeschakeld worden, want resulteert in een energiebesparing van meer dan 80 procent.
• Geautomatiseerd asset management - Een andere feature van micromodules is geautomatiseerd asset management. Bijvoorbeeld door precieze monitoring van de levensduur van assets, waarmee gebruikers gerichte onderhoudsplannen kunnen opstellen. Met deze functionaliteit kan een onderhoudsplan dynamisch worden aangepast en het optimalisatieschema worden afgesteld op de dan geldende situatie. Ook capaciteitsmanagement is een onderdeel van micromodules, op basis van real-time monitoring van energie, koelingsystemen en ruimte. Power, koeling en systeembelasting kunnen nauwkeurig op elkaar worden afgestemd op basis van analyse van historische data. Door middel van 'what if'-analyses kunnen gevolgen van eventuele veranderingen in kaart worden gebracht voordat zij daadwerkelijk worden doorgevoerd.

Conclusie

In tegenstelling tot een traditioneel datacenter combineert de intelligente micromodule het Internet of Things, digitale technologie en informatietechnologie. Het verandert power, koeling en infrastructuur van onafhankelijke, 'domme' componenten in slimme, beheersbare en communicatieve units. Alle systemen zijn zichtbaar en beheersbaar en kunnen worden geoptimaliseerd en geanalyseerd vanuit een breed perspectief. Een datacenter dat is gebaseerd op intelligente micromodules is dan ook eenvoudiger, efficiënter en betrouwbaarder dan traditionele datacenters.

Met het opschalen en centraliseren van de ontwikkeling van datacenters is er geen ontkomen aan. Traditionele datacenters zijn te inflexibel en te weinig efficiënt als het op beheer aan komt om mee te groeien met de business. Datacenters die zijn opgebouwd uit micromodules hebben daar geen last van. Ze zijn flexibel, gemakkelijk schaalbaar en goed beheersbaar. Ze zullen dan ook een steeds belangrijkere rol gaan spelen in de toekomst van datacenters.

Theo van Andel is Marketing Manager Huawei Enterprise Business Group Huawei Technologies