De vraag naar energie in datacenters blijft groeien, met wereldwijd een gestaag groeiend aantal locaties die tot 8MW nodig hebben, vertelt Sander Kaempfer van Panduit. Zij hebben bovendien gegarandeerde levering vanuit het net nodig wat tot aanzienlijke investeringen in redundante primaire schakelapparatuur leidt, samen met het assortiment van stroomgeneratoren en UPS. Dat is allemaal nodig om ervoor te zorgen dat de IT-omgeving continue beschikbaar is. “Dat zijn de grote trends”, stelt Kaempfer vast. “Maar hoe zit het met de stroomverdeling op kastniveau? Innovaties in stroomverdelingseenheden (PDU’s) – ook wel de intelligente PDU genoemd – creëren live monitoring-systemen die direct bruikbare gegevens genereren.”
“In het Engels gebruikt men wel eens de uitdrukking ‘Take care of the pennies and the pounds will take care of themselves’. Dat gezegde is heel duidelijk ook van toepassing op de stroomdistributie-infrastructuur van een datacenter”, meent Kaempfer. “Een van de grootste operationele kostenposten (OpEx) voor een datacenter is energie. Ik schat dat gemiddeld 27% van de lopende uitgave en betrekking hebben op stroom. Zowel operators als klanten willen dat zoveel mogelijk van die energie wordt gebruikt door productieve IT-systemen. Hoe doen we dit als de belasting van IT minder voorspelbaar is, met een enorme verandering in het gebruik als gevolg van de groei van mobiele data, internet of things en media?”
Factoren die de belangstelling voor intelligente PDU’s aanwakkeren, zijn volgens Kaempfer onder meer de toenemende vraag naar zeer krachtige computeromgevingen met een hoge dichtheid. Ook de toenemende vraag naar intelligente infrastructuurproducten in datacenters vormt in zijn ogen een aan jager voor de vraag naar intelligente stroomverdelers. De toename van de serverdichtheid in racks is de sleutel tot de markt voor intelligente PDU’s I(zie figuur 1), die in 2016 werd geschat op 1,2 miljard dollar en in 2023 naar verwachting 2,01 miljard dollar zal bedragen. Dit illustreert de trend in de industrie om systemen aan te schaffen die nadrukkelijk kunnen worden geïntegreerd in managed IT-omgevingen. In ongeveer dezelfde periode zal de markt voor rack-servers met hoge dichtheid groeien van een omvang van 36,5 miljard dollar in 2016 tot 90,56 miljard dollar in 2023.
Figuur 1. De ontwikkeling van de markt voor intelligente PDU’s en rack servers.
Rol PUE
The Green Grid ontwikkelde meer dan 10 jaar geleden de Power Usage Effectiveness (PUE) meetwaarde. Dit is de verhouding tussen het totale jaarlijkse energiegebruik van de faciliteit en het totale energiegebruik van de IT. “Het geeft de markt een vergelijkende maatstaf voor de energie-efficiëntie van de datacenters. De gemiddelde PUE voor een middelgrote faciliteit is 1,7 en er is een impuls binnen de industrie om locaties met een PUE van ongeveer 1,4 tot 1,2 te ontwerpen en te bouwen (zo heeft de datacenterlocatie van Kao Data London ONE bijvoorbeeld een PUE van <1,2).
“Een belangrijke manier om het energieverbruik van de compute-omgeving te verminderen, is het nauwkeurig meten, analyseren en controleren van het vermogen in het hart van de witte ruimte. Door een steeds gedetailleerdere kijk te creëren op het stroomverbruik van de IT-apparatuur door middel van intelligente PDU’s in kabinetten kunnen operators en klanten van colocaties de IT-omgeving sturen op een manier die tot nu toe niet beschikbaar was. Zelfs met de groei van het aantal servers met een hoge dichtheid en de extra stroomopname per rack kan de nu beschikbare besturing de totale stroombehoefte van de computerbelasting van de klant aanzienlijk verlagen.”
Gebruik
De behoefte aan energiebewaking en ‑beheer op afstand wordt gedreven door de verandering in de strategie in enterprise computing en het groeiende gebruik van colocatie door de zakelijke markt. “Energiebewaking is inmiddels uitgegroeid tot een essentiële vereiste voor veel organisaties, als onderdeel van cloud of hybride IT-strategieën.”
Sander Kaempfer is Product Marketing Manager bij Panduit EMEA.
De nieuwste generatie intelligente PDU’s bieden geavanceerde functies op rack-niveau. Zij kunnen automatisch fijnmazige gegevens verzamelen en analyseren met de hulp van monitoring-software. “Energiemeting en ‑monitoring biedt mogelijkheden voor energiefacturering per wattuur. Dat is nauwkeurig genoeg voor de facturering aan de klant, terwijl outlet-meting informatie biedt die nodig is voor Green Grid Level 3 PUE-berekeningen. PDU’s die de inkomende stroom meten, bepalen de beschikbare capaciteit van de racks, terwijl de uitgangsmeting de beschikbare capaciteit bepaalt om de levering van het systeem te vergemakkelijken. Door de gebruiker gedefinieerde criteria maken het verder mogelijk dat PDU’s aan de input-kant alarmen kunnen triggeren en daarmee waarschuwen voor een mogelijke overbelasting van de infrastructuur of delen daarvan. Hierdoor kunnen de meeste storingscenario’s worden geëlimineerd. De zogeheten ‘outlet-metered’ PDU’s worden gebruikt om het werkelijke stroomverbruik op het apparaat- en serverniveau te meten, een vereiste in colocatie-faciliteiten waar meerdere klanten kastruimte kunnen delen.”
Meting en controle
Kaempfer gaat verder: “Rack PDU’s die over de mogelijkheid beschikken om de stroomtoevoer op stopcontactniveau te bewaken en op outlet-niveau individuele stopcontacten of een groep stopcontacten kunnen schakelen, maken het mogelijk om ongebruikte servers te identificeren die nog steeds stroom verbruiken zonder bij te dragen aan de IT-belasting. Dit zijn zogeheten zombie-servers. Deze mogelijkheid biedt het datacenter-management de basisinformatie om toepassingen over minder servers te consolideren, waardoor het totale stroomverbruik wordt verminderd en de kostenefficiëntie wordt verhoogd.”
Stroombewaking op het niveau van de individuele stopcontacten levert meer bruikbare managementgegevens op over het stroomverbruik van elk aangesloten IT-apparaat. Hierdoor wordt het mogelijk om individuele servers, storage-systemen of switches op een andere manier te gebruiken of zelfs buiten gebruik te stellen. “Slimme PDU’s bieden de mogelijkheid om afzonderlijke stopcontacten te bedienen, zodat IT-apparatuur indien nodig op afstand opnieuw kan worden opgestart en de stroomsequentie kan worden aangepast om ervoor te zorgen dat schommelingen en pieken in de stroomvoorziening tijdens het uitschakelen of opstarten worden geëlimineerd. Dit zal de responstijd bij het oplossen van problemen verbeteren en in veel gevallen de behoefte aan fysieke technische ondersteuning voor het bijwonen van een incident, een andere kostenbesparing en tijdwinst, verminderen.
Nieuwe ontwikkelingen
Nieuwe ontwikkelingen hebben PDU’s voorzien van met componenten waardoor zij gedurende langere tijden kunnen werken onder temperaturen tot 60 oC”, vertelt Kaempfer. “Zij werken volgens de laatste Ashrae 9.9‑richtlijnen, waardoor servers tot aan de door de fabrikant geoptimaliseerde prestatietemperaturen kunnen worden gebruikt. Hierdoor beschikt het datacenter over zeer betrouwbare stroomsystemen die stroomschommelingen kunnen monitoren en detecteren. En die goed gefaseerde reducties en uitschakelingen kunnen implementeren op individuele servers of groepen van servers. Ook zijn deze in staat alarmen en meldingen af te geven die duidelijk maken wanneer handmatige interventie nodig is.”
De toenemende intelligentie van de PDU speelt in op de behoefte aan steeds fijnmaziger gegevens die in toenemende mate worden gemonitord en geanalyseerd in het hele systeem. Standaard PDU’s zijn niet ontworpen om te worden geïntegreerd met managementsystemen voor datacenters. Hyperscale-achtige omgevingen, maar ook greenfield datacenters hebben meer en meer behoefte aan deze mate van intelligentie. Het is voor dit soort omgevingen van cruciaal belang dat zij zoel de compute-omgveing als de infrastructuursystemen in het rek kunnen ondervragen, zodat zij het beheer van de totale omgeving kunnen optimaliseren.
Kaempfer: “Deze ontwikkeling vormt een belangrijk element in de uitdaging waar veel datacenters voor staan om flexibel te kunnen inspelen op de eisen van de klant, terwijl zij tegelijkertijd een beleid moeten voeren dat gericht is op een hogere energie-efficiëntie en productiviteit op de locatie. Naarmate de kosten van datacenters stijgen en de omgeving complexer wordt – met hogere kasten, meer servers en hogere temperaturen – zullen intelligente PDU’s steeds meer geïntegreerd worden in de slimme infrastructuur.”
Daarmee kan een datacenter met name het energieverbruik terug dringen. “Daar ligt de belangrijkste potentiële kostenbesparing. We krijgen hierdoor steeds meer relevante data beschikbaar die we in realtime kunnen verzamelen en analyseren. Daarmee hebben we – mede dankzij intelligente PDU’s – een belangrijk wappen in handen gekregen om potentiële incidenten te voorkomen. Deze groei in operationele data-analyse biedt daarmee duidelijke voordelen: het zorgt voor een verlaging van de totale kosten, het heeft een positief effect op de PUE, terwijl steeds meer informatie beschikbaar komt poer individuele klant van het datacenter.”
