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Forschung für Green-IT: Datacenter 2020 der T-Systems in München

Mit T-Systems (damals Multilink) begann in Basel die Geschichte des heute grössten Rechenzentrums der Nordwestschweiz. Der Outsourcing-Spezialist betreibt weltweit eigene Rechenzentren und Datennetze. Dass auch ökologische Gedanken mitspielen, zeigen die Projekte im Rechenzentrum München. So nutzt T-Systems erstmals weltweit eine Biogas-Brennstoffzelle im Dauerbetrieb für ein Rechenzentrum. Auch das neuste Projekt "Datacenter 2020" sorgt für Aufsehen: ein Versuchsrechenzentrum für die Erforschung von Optimierungsmassnahmen. Über 180 Server sorgen für den notwendigen Verbrauch und 1800 Datenpunkte registrieren jedes Detail.
Viel Herzblut investierte T-Systems in ihren high-tech Playground. Es ist eine Spielwiese für die Forschung. Sämtliche Parameter eines Rechenzentrums lassen sich einstellen und 1800 Datenpunkte, davon 380 Sensoren werten die Veränderungen aus. So lässt sich nicht nur die Hohlbodenhöhe variieren, auch der Einfluss der Deckenhöhe kann ermittelt werden. Innert kürzester Zeit lässt sich das Rechenzentrum von Kaltgangeinhausung auf Warmgangeinhausung umbauen und die verschiedenen Kühlungen vergleichen. Um den Einfluss der verschiedenen Typen und Generationen von Umluftkühlern zu ermitteln, wurden sowohl konventionelle, wie auch moderne Geräte mit EC-Ventilatoren installiert.

Die ersten Ergebnisse sind in nachfolgender Grafik abgebildet und zeigen, wie mit geeigneten Massnahmen der Effizienzgrad eines Rechenzentrums (PUE-Wert, Power usage effectiveness) von 1.8 auf 1.3 gesteigert werden kann. Die angewandten Massnahmen sind die Folgenden:

Optimierungsphase I: Trennung von Kalt- und Warmluft

  • Stopfen aller Leckagen durch Abdichten des Doppelbodens(z.B. Kabeldurchführungen) und Installation von Blindplatten zwischen den Servern
  • Absenken der Lüfterdrehzahl und Reduktion des Hohlbodendrucks auf das absolute Minimum (Deutliche Senkung bei Punkt 2 in der Grafik)
  • Separierung der Luftflüsse
  • Einsatz von Gitterrostplatten anstelle der üblichen Lochplatten reduziert den aerodynamischen Widerstand (Punkt 4)
  • Kaltgangeinhausung um die Vermischung der Kalt- und Warmluft über die Racks zu verhindern (Punkt 5)

Optimierungsphase II: Erhöhung der Einblastemperatur

  • Erhöhung der Vorlauftemperatur auf 14°C (Verlängerung Freecooling-Periode) und Reduzierung der Drehzahl der EC Ventilatoren um 30-50%. Daraus resul-tiert eine Einsparung von 80-90% (Punkt 6)
  • Erhöhung der Vorlauftemperatur auf 24°C, was einer Kaltgangtemperatur von 27°C entspricht (ASHRAE-Vorgaben, minimalster PUE-Wert in diesem Testlauf)

Der Versuch hat gezeigt, dass auch bestehende Rechenzenter mit den geeigneten Massnahmen effizienter gestaltet werden können. Dass sich die Investitionen sowohl für die Umwelt, wie auch den Betreiber lohnen, erläutert Dr. Rainer Weidmann von der T-Systems am fiktiven Beispiel eines 12 Megawatt-Datacenters: die Senkung des PUE-Werts von 1.9 auf 1.3 senkt den Stromverbrauch um 63 Millionen kWh und damit Kosten von 6.3 Millionen Euro pro Jahr, der CO2-Ausstoss würde um 38'000 Tonnen reduziert werden.

Die Testergebnisse bestätigen, dass die IWB Telekom mit ihren Investitionen in ein effizienteres Rechenzentrum auf dem richtigen Weg ist. Wie die T-Systems überprüft IWB Telekom laufend Massnahmen zur Steigerung des Effizienzgrades in ihrem Rechenzentrum.

Datacenter 2020
T-Systems