Next Generation Data Centers - Projeto e Gestão.
Discute a abrangência e importância do gerenciamento de projeto profissional para a continuidade dos negócios no atual contexto de transformação das instalações de TI. Serão abordadas as diretrizes e critérios básicos para se identificar, avaliar e definir onde estamos e quais são as necessidades de investimentos de longo prazo frente ao cenário geral dos Data Centers que suportam as operações críticas no mercado e as principais tendências de design e operação das instalações da próxima geração.
3. Agenda
1. Cenário atual, Impactos ambientais
e desafios dos data centers.
2. Tendências de Design para NGDC
3. Identificando gaps e necessidades
de investimentos
4. O gerenciamento de projetos como
fator crítico de sucesso para a
continuidade dos negócios e TI
3 23 July 2009
9. Propósito de negócios
Crescimento do negócio
Integração de Aquisições
Suporte para inovação do negócio
Explorar novas tecnologias
Redução de custos e riscos
Perpetuação do negócio
Restrições do Data Center
Instalações
Pessoas e operações
Legado de infraestrutura
Energia e refrigeração
Impactos ambientais
10. Information is doubling
every 18 months
Volume of information
Companies need
access to critical
business information
24 x 7. And access
needs to be quick.
Information workers spend
nearly 25% of their time
searching for information
Time
*Gartner/Forbes Executive Survey, Feb 2007, G00146283
11.
12. 33% das emissões de CO2
relacionadas à energia são geradas
pelo uso da energia em edifícios
29% desse total podem ser
reduzidos até 2020 usando as
tecnologias existentes
Desmatamento 18,3%
Florestamento –1,5%
Reflorestamento –0,5%
3 18 de março de 2009
13. Consumo de energia em edifícios
• As más notícias
− Até 2020, a expectativa é que o consumo de energia em edifícios
aumente em 25%
− Na China, a previsão é de que aumente até 50%
Fonte: Building Research & Information, vol 35.
13 23/7/2009
14. "Calços" de estabilização de CO2
Um calço
Fonte: Robert Socolow e Stephen Pacala, “Stabilization Wedges" (calços de estabilização), Science Journal.
Increase fuel economy for 2 billion cars from
1. Efficient vehicles
30 to 60 mpg
Decrease car travel for 2 billion 30-mpg cars
2. Reduced use of vehicles
Energy Efficiency and from 10,000 to 5,000 miles per year
Conservation Cut carbon emissions by one-
(avoids 1 billion tons of carbon 3. Efficient buildings fourth in buildings and
emissions per year by 2055) appliances projected for 2054
Produce twice today's coal power output at
14 23/7/2009
4. Efficient baseload coal plants 60% instead of 40% efficiency (compared with
32% today)
15. Consumo de água
em edifícios
A água será o novo petróleo
A 2002 EPRI screening
study, concluded:
“…the water budget of the United
States in the next 50 years is more
uncertain than the currently
available predictions suggest,”
“…the cost of insufficient water
availability over the next 50 years
can be huge,”
A geração de eletricidade para edifícios
comerciais e residenciais consome 48%
das reservas de água doce
15 23/7/2009 Fonte: Dr. Allan R. Hoffman, U.S. Department of Energy, "The Connection: Water Supply and Energy Reserves"
(conexão entre fornecimento de água e reservas de energia)
16. Consumo de energia nos data centers
Em comparação com outros tipos de edifícios comerciais
Consumo anual de energia elétrica (em bilhões de kWH)
Annual Electricity Usage (billions kWH)
Hospedagem Varejo Comércio de Assembleia pública
Saúde
alimentos
Fonte: Relatório da Administração de Informações sobre Energia (EIA) e EPA ao Congresso
16 23/7/2009
sobre a energia consumida em data centers
17. Elevação do consumo de energia por data center
Ultrapassando o crescimento de outros tipos de edifícios comerciais
Data centers
600% de
elevação
Outros tipos de
edifícios
comerciais 35%
de elevação
Fonte: Relatório da Administração de Informações sobre Energia (EIA) e EPA ao Congresso
17 23/7/2009 sobre a energia consumida em data centers
18. Consumo de energia dos Data Centers
americanos em 2006
Mais eletricidade do que todos os
$4.1 bilhões de dólares televisores coloridos do mundo
em custos de energia1 consumiram.
59 bilhões de kilowatt- Similar a quantidade de
hours 1 eletricidade usado por todo os EUA
para transporte e na indústria de
manufatura.
Similar a quantidade utilizada por
mais de 5.000.000 donas de casa
americanas
18 1. source: U.S. Department of Energy (DOE), 2007
19. = 1KW / hora
= 79 milhões
(IBGE)
= 873 x
Tadas as mulheres
Energia DC EUA 2006 secando cabelo ao
Em 1 hora mesmo tempo por 1 hora
20. Impacto do uso de energia por
computadores
Consumo de energia máximo geral
Refrige- Refrige- Refrige- Refrigera Refrige- Refrige-
ração ração ração ração ração
máxima: máxima: máxima:
ção máxima: máxima:
aparta- Casa Casa máxima: Escritório Escritório
mento pequena grande Escritório com 50 com 150
pequeno Energia Energia pessoas pessoas
Energia
com 30
anual: anual: Energia Energia
anual: 1 lares
1 27 lares pessoas anual: anual:
5 lares Energia 66 lares 164 lares
anual:
49 lares
Laptop Desktop 1990 1995 2000 2005 2010 2015
100 watts 300 watts 5 kW 10 kW 25 kW 45 kW 60 kW 150 kW
Gabinetes de computador de nível
20 23/7/2009 corporativo (aproximadamente 60 x 121 x
182 cm)
21. Aumento no volume Redução da
e disponibilidade de disponibilidade de
informações recursos naturais
Suporte ao
Aumento
Crescimento e
das pressões
flexibilidade
regulatórias
para negócio
Consumidor Redução de
mais exigente Custos
Aumento na
demanda por Mercado mais
energia competitivo
24. %
EPA REPORT TO CONGRESS ON SERVER AND DATA CENTER ENERGY EFFICIENCY,
AUGUST 2007
25. Ineficiência da carga de TI
Instalações Servidores Processadores
Para cada 1,4watts usado
100watts para
fornecidos computação
[Month] 2007 –
25 HP Restricted May 2007 – HP Restricted. For HP and HP Channel Partner Internal Use Only
26. Segundo o relatório do IDC, sobre
aquisições de hardware x gastos com
energia e refrigeração:
“Em 2010, para cada $1 gasto
em hardware, 70 centavos
serão gastos em energia e
refrigeração”
“Em 2012, para cada $1 gasto em
hardware, $1 será gasto em
energia e refrigeração”
28. Como a eficiência de energia pode
impactar nos custos do negócio
Impactos nos negócios relacionados a problemas de energia e refrigeração
Downtime de Aumento de custos
servidores ou operacionais Data center outage
sistemas
Impossibilidade de Incapacidade de
adicionar suportar o
capacidade crescimento do
negócio
Baixa satisfação
Perdas de receitas
do cliente
28 23 July 2009
30. Não é surpresa que…
“Apesar da redução de gastos em todos os
projetos de TI causada pela recessão, a
maioria das organizações manterá a
prioridade dos Projetos de TI Verde.”
“No que diz respeito à TI verde, nossa
previsão é que as organizações continuem a
focar em projetos que aumentem a eficiência
energética e economizem gastos”
Simon Mingay, vice-presidente de pesquisas da consultoria do Gartner
31. Em suma...
Propósito de negócios
• Crescimento do negócio
• Integração de Aquisições
• Suporte para inovação do
negócio
• Explorar novas tecnologias
• Redução de custos e riscos
• Perpetuação
Restrições do Data center
• Energia e refrigeração
• Instalações
• Pessoas e operações
• Legado de infraestrutura
• Impactos ambientais
Alinhar a tecnologia para melhorar os resultados dos seus negócios
31 23 July 2009
33. Desenhando o futuro
• Atributos dos Data Centers da próxima geração:
• Disponibilidade x Confiabilidade
• Classificações: Uptime institute
• Tendências das tecnologias: Blades e Virtualização
• Tendências de Projeto de Data Centers da próxima geração
33 23/7/2009
34. NGDC
“Ambiente computacional 24x7,
baseado na construção de blocos
padronizados, automatizado
usando usando softares modulares.”
• Aumento na agilidade para
flexibilidade dos negócios
• Redução de custos das operações de TI
• Redução de riscos enquanto entrega
serviço de alta qualidade.
• Ajuda no crescimento dos negócios
34 23 July 2009
35. Atributos do data center de próxima geração
A agilidade é a chave para lidar com o ambiente de negócios atual
Atributos: Resultados de negócios:
• Modular
Agilidade
• Virtualizado
• Gerenciado remotamente +
• Rapidamente Expansível Diminuir custos
• Espaço, uso eficiente da
energia
+
Reduzir riscos
• Altas taxas de uso
• Redundante para alta
disponibilidade
+ o
Impulsionar
• Pronto para serviços crescimento
Interno, terceirizado, nuvem
SUCESSO = Agilidade +18Confiabilidade + Disponibilidade
11
35 23/7/2009
de março de 2009
36. Confiabilidade x Disponibilidade
Confiabilidade: Desempenho consistente com especificações.
Disponibilidade: Por quanto tempo uma unidade oferece
desempenho confiável.
Uma unidade pode
ser extremamente
confiável, mas não
altamente disponível.
Um avião é
confiável, mas só
fica disponível
quando está no ar!
36 23/7/2009
37. FORMULA DO SUCESSO DA DISPONIBILIDADE
Tempo total - Indisponibilidade
Disponibilidade = x 100
Tempo Total
AVIÃO = 54,16%
DA = (24 horas – 11 horas) (24 horas) x 100
DATA CENTER =
DDC = (8760 horas – 4 horas) / 8760 horas x 100 99,954%
39. A Confiabilidade está baseada na
configuração da instalação http://uptimeinstitute.org
TIER I Data Center básico
Suscetível a falhas
Não redundante e múltiplos SPOF 99,671%
Shut down anual completo necessário para manutenção 28,8hs
Falhas na infra causarão indisponibilidades no DC
TIER II Componentes redundantes
Ligeiramente menos suscetível a falhas do que o Tier I
Componentes redundantes N+1 (Needed + one)
Caminhos de distribuição únicos 99,749%
Manutenção nos caminhos críticos de distribução da infra 22hs
estrutura requerem shut down do processamento.
SPOF - Falhas na infraestrutura pode indisponibilizar DC
TIER III Manutenção concorrente
Ligeiramente menos suscetível a falhas do que o Tier II
Permite manutenção planejada sem interrupção da operação 99,982%
Componentes redundantes (N+1) 1,6hs
Caminhos de distribuição Ativo / Passivo
TIER IV Tolerante a falha
Permite manutenção planejada sem interrupção da operação
Suporta pelo menos um pior caso de falhas
99,995%
2 (N+1) – Ativo / Ativo
0,4hs
Risco de downtime por alarmes de incêndio e EPO
Requer que todo o harware seja Dual Power
42. %
UPTIME INSTITUTE – TIER CLASSIFICATION DEFINE SITE INFRASTRUCTURE
PERFORMANCE
42
43. Fontes de aprimoramentos e economias
de custo de NGDC
Portfólio de aplicativos Infraestrutura técnica
Contratos de licenças e Contratos de licenças e
manutenção de software manutenção de software
Depreciação Depreciação
Acionadores Utilização de ativo
Aumentos de
produtividade Padronização aprimorado
Consolidação
Planta física
Pessoas Otimização
"Trabalho manual" Virtualização Ocupação reduzida
reduzido e cobranças de terceiros
Automatização
Redução de equipe no local Reparos de emergência
Poucos pools de mão-de-obra
especializada (infraestrutura e Custo de manutenção de
aplicativos) terceiros reduzido
Otimização de equipe Custos de tarifas públicas
aprimorada (refrigeração inteligente)
43 23/7/2009
44. Consolidação
Consolidating and modernizing data centers
into fewer facilities, eliminating IT
redundancies, overcoming server, storage and
application sprawl, and gaining control of
information systems for cost efficiencies, future
business growth and increased business
availability
44 23 July 2009
45. O que é a Virtualização?
• Rodando muitos • Criando pools
sistemas compartilhados de recursos
operacionais em para customizar sua
uma máquina única infraestrutura.
Forte vetor de otimização
45 23 July 2009
47. Tendências de projeto de instalações
essenciais
Data centers construídos há apenas três anos
Um exemplo simples, uma
instalação de
processamento de dados de
19.500 m2 composta por
9.300 m2 de espaço de
tecnologia de piso elevado
situado adjacente ao
espaço da infraestrutura
MEP associada. A
densidade de energia foi
projetada para 50 w/pé2
dia expansíveis até
80 w/pé2.
47 23/7/2009
48. Tendências de projeto de instalações
essenciais
Data centers atuais
Exemplo de um novo data
center financeiro de 14.000
m2 de Nível 4 situado em
aproximadamente 80 acres
de terra. A densidade de
energia foi projetada para
um mínimo de 100 w/pé2
expansíveis até 200 w/pé2.
48 23/7/2009
49. Tendências de projeto de instalações
essenciais
• Importância do uso eficiente da
energia
− Fontes de alimentação de servidor
• Servidores de alta eficiência
• Distribuição DC
• Redundância
− Desempenho de TI
• Estratégia de TI
− Otimização de aplicativos
− Virtualização
• Utilização e seleção de hardware
− Servidores com vários núcleos
− Fornecimento
− Comportamento de processador
dinâmico
49 23/7/2009
50. Tendências de projeto de instalações
essenciais
− Desempenho de energia principal
• Cogen
• Energia renovável (eólica, solar)
• Energia alternativa (célula de
combustível)
− Mecânico/HVAC
• Energia de resfriadores e ventiladores
representa os fatores principais
• Eficiência de fluxo de ar
• Local do data center sem refrigeração
− Distribuição elétrica
• No-breaks, transformadores e
eficiências de STS
• Redundância versus eficiência
• Tensão mais alta e distribuição DC
• Iluminação natural, LEDs, controles
50 23/7/2009
51. PVs solares – uma estimativa
• Considere um data center de
9.300 m2
• Considere a célula de PV mais
eficiente = 16 w/pé2
• Em geral, 40% do telhado está
disponível para painéis
• Resultado = capacidade solar
de 640 kW
• Alimentação DC necessária a
100 w/pé2 = 10 MW!
• Usos limitados: luzes, tomadas
de alimentação geral, ar-
condicionado central, consumo
de pico de turno?
51 23/7/2009
52. Células de combustível
• PAFC
(célula de combustível de ácido fosfórico)
− 80% eficiente
− Domina o mercado de células de combustível fixas no
local
− Ainda não adotada amplamente por data centers
• Tecnologia de próxima geração = célula de
combustível de óxido sólido (SOFC)
− Pode usar gás natural ou etanol como combustível para
as células
− As células de combustível emitem menos gases de efeito
estufa (GHG)
52 23/7/2009
53. POD B&M de complementos POD HP
Mais de Mais de
100 W/pé2. 1.800 W/pé2.
Pod 3 MW Mais de 600
em geral kW de
capacidade
18-24 meses em 6 semanas para
geral entrega
Segurança máxima Redundância máx. Flexibilidade geográfica
Densidade de alimentação
Flexibilidade de TI Uso eficiente da energia Velocidade de implantação
Construção física Contêiner
53 23/7/2009
54. Vista interior Alta eficiência de
Alta eficiência de manutenção, jatos de ar de
velocidade variável de HP Módulo utilitário
manutenção, trocadores
MCS separado divide
de calor (HEX) de HP
ambientes e
MCS
acesso de
segurança TI/
no-break
Racks padrão
de 50U Gerenciamento
de instalações
no exterior de
corredor frio
Corredor quente
Corredor frio
com acesso
de 91 cm pode
traseiro por portas
operar a
do contêiner
> 32 oC
54 23/7/2009
55. Design Híbrido
Redução do custo de capital
- 15 to 25 percent
Redução dos custos operacionais
- Consome menos recursos
- Ocupa menos espaço
- Requer menor manutenção e suporte
Aumento da eficiência energética
- Capacidades de Dynamic cooling
atendendo alta e baixa densidade.
Aumento da flexibilidade
- PODs sepadrados suportando
diferentes níveis de criticidade
de aplicações de negócio.
Aumento da Adaptabilidade
- A longo prazo os módulos
podem ser reconfigurados.
Melhor escalabilidade.
- PODs desenhados conforme
projeções e análises de impacto
Melhor continuidade do negócio
- Falhas podem ser contidas em áreas
específicas.
55 23/7/2009
56. Guide lines para configuração de racks
Configuração: corredores quentes e corredores frios (hot/cold isle)
Carga distribuída: Separação de racks em 4 placas e não em duas
Instalação de racks de alta densidade próximo às unidades CRAC
Racks com parte superior vazia ou cargas de baixa densidade
56 23/7/2009
57. Air Management: Recirculation
Return air
Recirculated Server
air (if servers
need more air CRAC
than supplied)
Supply air
57 23 July 2009
58. Em Suma…
Gerenciamento Gerenciar, Automatizar e
e Operações
Proteger as Operações do DC
Aplicação e Racionalizar, Modernizar e
Informação
Migrar Aplicações
Infraestrutura
de TI Consolidar e Virtualizar TI
Instalações
Design, consolidar e/ou
modernizar antigas instalações
58 23 July 2009
60. Avaliações de Configuração e
Capacidade
Avaliação da Layout, SPOF, riscos
Configuração
operacionais, recomendações
Análise de
capacidade e
Cenários, tendências e
tendências capacidade de crescimento
60 23 July 2009
61. Estudos de Energia e Refrigeração
HP entrega vários padrões de Thermal Assessment
Quick Assessment Thermal Quick Assessment is
based on interviews with Customer
staff and HP observations of
customers’ data center
environment, the service provides
an assessment of the physical
infrastructure and service
management practices.
• Cooling load vs. capacity
• Airflow management Thermal Comprehensive
Assessment builds on the Quick
• Heat recirculation
Assessment with Computational
• Racking practices Fluid Dynamics (CFD) modeling of
• Airflow obstructions the entire supply and return air
• Row orientation/placement flow thermodynamics, including
• Gap analysis above the floor where hot air
recirculation is often a problem in
• Infrastructure management
practices high-density installations.
61 23 July 2009
62. Computational fluid dynamics (CFD)
A Modelagem tem a capacidade de verificar e
exibir o impacto de:
Racks de alta densidade misturados com racks
de baixa densidade
Recursos de refrigeração para racks de alta
densidade
Práticas pobres no gerenciamento da
infraestrutura
Simular projetos, alterações, falhas ou paradas
elétricas para manuteções.
62 23 July 2009
65. PUE (Power Usage Effectiveness)
INSTALAÇÃO
Carga Carga Outras
Mecânica de TI Cargas
Carga Total Chillers Iluminação
Servidores
da CRACs Storages BMS
Instalação Etc Segurança
Telco
Etc Etc
Total data center power (kw)
Data center power usage effectiveness (PUE)
Total IT power (kw)
65 23 July 2009
66. PUE (Power Usage Effectiveness)
INSTALAÇÃO
Carga Carga Outras
Mecânica de TI Cargas
Carga Total Chillers Iluminação
Servidores
da CRACs Storages BMS
Instalação Etc Segurança
Telco
Etc Etc
Total mechanical power (kw)
Mechanical (PUE)
Total IT power (kw)
66 23 July 2009
68. LEED
O que é um sistema LEED ?
Leadership in Pontuações são obtidas
Energy and pela medida de
Environmental diferentes aspectos de
Design eficiência e desenho em
categorias específicas.
A leading-edge
system for certifying Por exemplo, LEED
Design, avalia em detalhes:
Construction 1.Planejamento do Site
2.Gerenciamento da Água
& Operations 3.Gerenciamento de Energia
4.Uso de Material
Of the greatest 5.Qualidade do ar do
buildings in the ambiente
world 6.Inovação & Processos
69. Green Grid Rating System
Both The Green Grid and the European Commission Code of Conduct (EC CoC) will
be benchmarking data centres in terms of DCiE (2008) according to the following
criteria (2008).
Benchmark DCiE PUE
Platinum > 0.8 < 1.25
Gold 0.7 – 0.8 1.25 – 1.43
Silver 0.6 – 0.7 1.43 – 1.67
Bronze 0.5 – 0.6 1.67 - 2
Recognized 0.4 – 0.5 2 – 2.5
Not recognized < 0.4 > 2.5
If we were to benchmark the data centers audited (~30) according to this criteria this would result in:
Bronze category: 27%
Recognized category: 40%
Not recognized: 33%
Data center size Average PUE
RFA < 10,000 ft2 ~3
10,000 ft2 < RFA < 30,000 ft2 ~ 2.35
RFA > 30,000 ft2 ~ 2.1
69 23 July 2009
71. Ciclo de vida típico do data center
O ciclo de vida do data center
1 ano 3-6 9 anos 1 ano
meses
Fase de validação e
aceitação Fase operacional Fase de fim
Fase de projeto da vida útil
e construção Qualidade Disponibilidade Descarte
Tempo Funcionalidade Atualizações de TI Realocação
Financiamento Desempenho Capacidade de resposta Atualizações
Local Custo Capacidade Imobiliárias
Capacidade Treinamento Manutenção IP/Dados
Disponibilidade Energia
Composição da equipe
71 23/7/2009
72. Desempenho do data center
Desempenho
do projeto
Taxa de falha
Período de
"mortalidade
infantil"
Final de
vida
“Curva da banheira” Curva de
confiabilidade de
IEEE
72 23/7/2009
73. Programa NGDC integrado
Objetivos Projeto de data center
operacion Programação integrado
ais e
Estratégia Construção
de
Modelo
tecnologia
de Projeto esquemático
Programação
instalaçõe ROM
de tecnologia
s de tecnologia Diagr.esquemático
de tecnologia
Projeto de desenv. Desenvolvimento
Estratégia de tecnologia, planejamento, de tecnologia
projeto e de projeto
implementação integrados
Docs de construção
de tecnologia
Ger. de construção
Validação de tecnologia Documentos de
de tecnologia construção
Operações
Administração de
construção
73 23/7/2009
74. “
As necessidades de investimentos em TI no contexto
atual para a continuidade dos negócios são claras, sejam
para sobrevivência, manutenção ou expansão dos negócios.
Devido à crescente demanda por eficiência, ao aumento
complexidade e abrangência das iniciativas de TI, é
fundamental observar que estas requerem não somente
emprego de tecnologia profissional, mas, essencialmente, de
GERENCIAMENTO DE PROJETOS PROFISSIONAL.
A organização e integração adequada do trabalho e de cada
um dos inúmeros elementos, além da atitude correta,
aumentam dramaticamente as chances de SUCESSO DOS
PROJETOS e, consequentemente, da continuidade dos
negócios.
NÃO É OPCIONAL !” — Rodrigo Caixeta
79. Sobre o Palestrante
Rodrigo Caixeta, MBA, PMP
Gerente de Projetos da HP Technical Services Group
Graduado em Computação com diversas especializações na área de
Engenharia de Software e TI. MBA em Gerenciamento de Projetos
pela FGV e Gestão de Negócios pelo IBMEC, há mais de 14 anos
atua no mercado de TI com projetos em âmbito nacional e internacional nas áreas de
Mission Critical Facilities, infraestrutura de Data Centers, Engenharia de Softwares,
implantação de Escritórios de Projetos e Governança Corporativa em diversas
organizações com destaque para empresas como Vivo, Natura, Peugeot, Citroen,
Pernambucanas, Liquigás, Sony, Varig, Gol, Vale, BM&F, Bovespa, Santander, Itaú,
Unibanco, dentre outras. Atualmente é Gerente de Projetos e Programas na HP Brasil com
destaque a atuações em projetos no setor financeiro e projetos de avaliação de Data
Centers com a EYP MFC– líder mundial em Critical Facilities Services. Certificado PMP
pelo PMI e ITIL® v3, também atua como professor e palestrante em Gerenciamento de
Portifólio, Programas e Projetos na Projectlab com foco no treinamento PMP® Exam Prep
desenvolvido pela mais renomada especialista em Certificação PMP® no mundo, Rita
Mulcahy.
79
