RZ-Optimierung mit Monitoring-Systemen
Green IT im Audi-RZ
Vor wenigen Monaten hat Audi sein neues "Corporate Datacenter" bezogen. Die Ingolstädter Autobauer setzen in ihrem neuen RZ auf Green IT mit dem Ziel, die Energieeffizienz um mindestens ein Drittel zu steigern.Fast alles an dem Vorzeigeprojekt ist ambitioniert: Das Rechenzentrum soll Computernutzer weltweit vernetzen und wird in der Vollausbaustufe Platz für 6.000 IT-Komponenten bieten. Der elektrische Anschlusswert beträgt schon in der ersten Ausbaustufe 3,1 MW und wird in der zweiten Ausbaustufe beachtliche 5,6 MW betragen. Diese Leistungen gut in den Griff zu bekommen, war eine der Planungsvorgaben für die Einführung eines dreistufigen Energie-Managements. Verlässliche Messwerte Die erste Stufe ist die wichtigste. Dort geht es um die Erfassung der Verbrauchsdaten aller Server. Um das Rechenzentrum mit niedrigem Verbrauch betreiben zu können, sahen es die Verantwortlichen als notwendig an, den Stromverbrauch jedes einzelnen Racks getrennt zu ermitteln. Dies bedeutet jedoch 1.700 Messstellen in der ersten und 2.688 Messstellen in der zweiten Ausbaustufe. Bei seinen Planungen setzte das Audi-Team auf das S-Monitoring-System des Schweizer Herstellers Saia Burgess Controls (SBC). S-Monitoring ist eine betriebsfähige Energie-Management-Lösung und bietet eine breite Auswahl an busfähigen Stromzählern. Zum Einsatz bei Audi kommen die Dreiphasen-Energiezähler Ale3. Wegen der geringen Breite von 72 mm ließen sich die geforderten vier Stück pro Stromabgangskasten realisieren. Energie, Wirkleistung, Blindleistung, Cosinus Phi, Spannung und Strom sind pro Phase oder gesamt über eine RS485-Bus-Schnittstelle abrufbar. Die Anbindung zur zentralen SQL-Datenbank erfolgt per SNMP. Mit der Genauigkeitsklasse 1 gemäß IEC62053-21 übertrifft das Gerät die Forderungen an eine interne Verbrauchsmessung bei Weitem. Power Usage Effectiveness als Maßstab In der zweiten Stufe des Energie-Managements sind die gewonnen Messergebnisse zu konsolidieren und zu visualisieren. Die erfassten Daten liefern den Input für den Carbon Footprint und die CO2-Bilanz. Eine wichtige Größe stellt die Power Usage Effectiveness, also der PUE-Wert, dar. Der Messwert ist der Quotient aus dem gesamten Energieverbrauch des Rechenzentrums und dem Verbrauch des eigentlichen IT-Equipments. Eingeführt wurde diese Formel vom Industriekonsortium "The Green Grid". Das New Yorker "Uptime Institute" hat für gewöhnliche Rechenzentren einen durchschnittlichen PUE-Wert von 2,5 ermittelt. Dies bedeutet, dass von 2,5 Watt Leistung nur ein Watt bei der IT ankommt. Der PUE-Wert ist die zentrale Schlüsselgröße, um die Energieeffizienz der Anlage auf einen Blick zu erfassen und um Trendanalysen und interne Benchmarks anstellen zu können. Will ein Betreiber ein Rechenzentrum gemäß Green-IT-Vorgaben realisieren, muss er beachten, dass ein PUE von 1,6 allenfalls Durchschnitt ist. Zur Spitzengruppe gehört man erst mit Werten unter 1,4. Das Planungsteam bei Audi hatte sich auch diese Herausforderung ins Lastenheft geschrieben. Nahtlose Integration Im Vollausbau wird das Rechenzentrum aus vier Modulen bestehen, von denen jedes sechs Zellen umfasst. Zwölf dieser Zellen bilden die derzeitig installierte Konfiguration. Jede Zelle versorgt ein Netzknoten messtechnisch. Für die Weiterverarbeitung der Messdaten in jeder Zelle arbeiten PCD2-Steuerungen. Eine PCD ist eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), die nach industriellen Standards entwickelt und gefertigt ist und unter anderem über integrierte Web- und IT-Funktionen verfügt. Die Kommunikationsschnittstellen sowie Ein- und Ausgänge sind modular erweiterbar. Die Steuerungen erfassen die Daten aller 112 Energiezähler und über zusätzliche Schnittstellen die Messdaten von Feuchte- und Temperatursensoren. Dort erfolgt die weitere Verarbeitung und die Langzeitarchivierung der Energiedaten. Die Applikationen sind aus Softwaremodulen der hauseigenen Saia-PG5-Funktionsbibliothek realisiert. Die Controller liefern rund 30.000 Messergebnisse. Die Inbetriebnahme und Wartung der einzelnen Zellen erfolgt per Ipad oder PC-Browser. Eine weitere Steuerung vom Typ PCD1 stellt über eine Modbus-Schnittstelle die Verbindung zu der Gebäudeleittechnik her. Die Gesamt-Energieverbrauchsdaten lassen sich via CGI-Schnittstelle (ebenfalls ein Bestandteil der Web-IT-Funktionen in den PCD-Steuerungen) auslesen. Auf die gleichen Werte hat auch der S-Energy-Manager Zugriff. Eine integrierte Applikation sorgt für die sofortige Auswertung auch auf Management- und Technikebene. So sind die Messwerte "on Demand" und remote für jeden Nutzer beispielsweise über eine App oder aber auch über 15-Zoll-Web-Panels vor Ort in Echtzeit möglich. Die Web-Seiten sind in den PCD-Steuerungen vorgehalten. Es sind daher keine herstellerspezifischen Tools nötig. Zu den Möglichkeiten, die Anlage zu beobachten, zählt auch die Ferndiagnose per Inter- oder Intranet, sie erlaubt die Parametrierung, Auswertung und Überwachung komplett per Web-Oberfläche. Die Sichtbarkeit einzelner Verbrauchswerte per Online-Darstellung schärft das Kostenbewusstsein der RZ-Nutzer. Der SNMP-Agent ist gleichzeitig auch für das Alarm-Management nutzbar. Alarme überträgt diese Lösung auch in das vorhandene Datacenter-Alarm-Management-System von Audi. Ein zusätzliches separates Verfahren ist damit überflüssig.
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