나독[;나만의 독특한] 스타일, 데이터센터 짓기

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1 데이터센터여, 비효율성을잠재워라! - 데이터센터 그린화 에한발더다가서기 IBM Corporation

2 Plan IT 데이터센터시장동향 똑똑한데이터센터리모델링 2012 년 11 월 13 일 한국 IBM 데이터센터서비스사업부 2

3 최근데이터센터시장동향 그린데이터센터인증제 2012 년 방통위그린데이터센터구축지침 46% 23% 최근 3 년간국내 DC 연간전력량증가율 최근 3 년간국내전기요금인상율

4 정부의그린데이터센터사업추진 시사점 GreenGrid 개발한데이터센터에너지효율지수 (PUE) 공식도입 데이터센터의전기사용량제동시작 시장의저전력데이터센터설계요구증대 친환경데이터센터구축가속화 (ex. LEED) 최근확산되는대규모데이터센터및공공기관이전사업에영향 부산 IDC 클러스터 수도권이탈가속 ( 지식서비스산업지식특례요금대상제외 ) 공공기관이전및통합 그룹사 / 금융권메가센터구축

5 PUE 설정기준분석 II. PUE 설정기준분석 국가별평균 PUE 값 International USA Japan UK Korea Singapore China PUE Best Practice? Gartner 기준 Best Practice PUE : 1.3 이하 US EPA (Environmental Protection Agency) : 1.3 Scenario PUE EPA estimated PUE values in 2011 Current Trends 1.9 Improved Operations 1.7 Best Practices 1.3 State of the Art 1.2 선진국평균 PUE 는 1.75 ~ 1.9 이나최근신축 IDC 는 1.5 이하를목표로구축되고있음. PUE Best Practice 는가트너및각종미국연구소내용기준 1.12 ~ 1.5 으로평균 1.3 을요구 최근에는 PUE 1.5 이하목표로국내데이터센터의개념설계를하고있음.

6 해외그린데이터센터인증도입사례 US EPA ( 미국환경청 ) EnergyStar 프로그램 데이터센터가미국전체전력소비량의 1.5% 사용 (5,800 만가구해당 ) 동일산업내상위 25% 인증부여 EU Code of Conduct for Datacenter 유럽전역의데이터센터전력사용량 104TWh (2020 년기준 ) 전력사용량 감소목표 Asia 일본, 싱가폴, 한국 일본, 싱가폴등에너지비용이 비싼곳부터확산

7 국내데이터센터대상 LEED 도입확대예상 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) 미국녹색건축위원회 (USGBC: U.S. Green Building Council) 에서개발한고성능녹색빌딩에대한설계, 건설및운영에대한기준점수체계 특징 1 적용범위 - 모든건물유형에적용가능 - 건물의라이프사이클 - 설계, 시공, 운영의모든단계에적용가능 2 가장권위있는친환경인증기준 3 건설산업에서환경측면의리더쉽을인식 4 공통의측정표준확립 이점 - 경제적측면 : 건물임대료증가, 건물운영비절감, 투자회수율상승등 - 환경적측면 : 에너지사용량및 CO2 배출량감소등 기본점수 100 지속가능한토지의사용 (Sustainable Sites) 21 수자원효율 (Water Efficiency) 11 에너지와대기환경 (Energy & Atmosphere) 37 자재와자원 (Materials & Resources) 14 실내환경 (Indoor Environmental Quality) 17 보너스점수 10 창의적디자인 (Innovation in Design) 6 지역적특성우선 (Regional Priority)) 4 총점 110 현황 - 전세계 103 개국 4,000 개건축물이인증을받았음 - 국내에는총 19 개 (2012 년 1 월현재 ): 코엑스, ING 타워등

8 글로벌데이터센터사용자관심분야 에너지감소에초점 1. 데이터센터 IT + 설비얼라인먼트 (Facilities and IT Alignment) 2. 최상위데이터센터효율성측정기준 ( Top Level Efficiency Metric) 3. 표준화된스택프레임워크 (Standardized Stack Framework) 4. 가용성에서복원성으로 (Move from Availability to Resiliency) 5. 신재생에너지 (Renewable Power Options) 6. 컨테이너 vs 건물 ("Containers" vs Brick & Mortar) 7. 복합형데이터센터설계 (Hybrid Data Center Designs) 8. 수랭식 IT 장비도입 (Liquid Cooled IT Equipment Options) 9. Free cooling Everywhere (Free Cooling "Everywhere ) 10. 인프라정보융합 (Converged Infrastructure Intelligence) Data Center Pulse Green Grid Forum 2012 Top 10 Agenda (66 개국조사 )

9 데이터센터과연효율적인가? 해외사례조사 데이터센터인프라적정용량인가? 77% 25% 0% 14% 33% 2% 41% 22% 공간수요예측 (10-20 years) 전력요구량예측고밀도 / 저밀도구역구현고가용성설계 최상위권 최하위권 최상위그룹의경우 : 년상면요구량예측하여설계에반영 전력요구량예측하여설계에반영

10 데이터센터과연효율적인가? 국내사례조사 서버룸의발열량대비보유냉각용량의단순비교 65% : 항온항습기과다보유 6.8%: 적정냉각용량보유또는부족 냉각용량과다보유이유및충분한냉각용량으로도서버룸이더운이유 비효율적인서버룸상면구성 공기흐름관리미흡 고밀도장비에의한열섬발생 항온항습기의단순추가설치를통한온도유지 초기설계오류 부적절한예비율설정 에너지절감을위한 단순한 접근개선필요 < 발열량대비보유냉각용량비율 >

11 데이터센터리모델링 5 단계 Strategy Site Selection Design Build Relocate Strategy & Plan Site Selection Design 데이터센터전략도출 / 계획수립 현재환경분석 요건정의 전체개념설계및비용산정 Build Relocate 실시설계공종별구축점검및 Site open 전환계획수립및수행 24 x 365 데이터센터운영및관리 11

12 데이터센터의가장큰이슈 계획수립! Strategy #1 issue: Planning 12

13 변경용이성0 데이터센터리모델링전략및계획수립 100 Strategy Highest 수행업무 요건정의 용량산정 성능기준마련 IDC vs 구축 재해복구방안마련 13 고려사항 초기전략및계획수립중요 에너지효율의기본은 Right Sizing 계획 Self Check 설계 시간 구축 데이터센터의수명은얼마로생각하는가? 데이터센터의적정크기는얼마인가? 데이터센터수명을연장할수있는방법은? (ex. 가상화, 클라우드 ) Lowest 실구축비용

14 데이터센터로서적합한위치 / 건물인가? Site Selection 고려사항 건물의냉각방식 전기 / 공조설비공간 5대인프라 ( 전기, 통신, 수도, 가스, 교통 ) 시너지효과 리스크매출 그린 비용 인프라 피해야할부지 ( 공항, 공장, 위험물폐기장소등 ) Self Check IT 운용용이성 전략적인위치에데이터센터가있는가? 리모델링센터가위요건을충분히고려했나?

15 데이터센터비용구조 Design CAPEX 공조설비 20%, 전력설비 36% OPEX 에너지비용 75% 공조설비 20% 3 천 서비스 24% 각종테스트 9% Shell 7% 인테리어 7% Source: IBM Estimates 장비사용및통제 4% 전력설비 36% 운영비용누적금액 ( 억 ) 2 천 5 백 2 천 천 5 백 1 천 오백 에너지비용인력관리빌딩유지보수및관리 년도가정 : 년 10% 전기료상 초기구축비용 = 8년운영비 20년간총 3-5배운영비지출 ( 구축비대비 ) Source: IBM engineering estimates, 2008

16 가용성 + 저전력, 두마리토끼잡기 Design 수행업무 전기설계 (N, N+1, 2N) 공조설계 (N+25%) 건축설계 소방설계 보안설계 고려사항 정확한요건 ( 가용성 / 안정성수준 ) Cost facts Capital and Operating cost trade offs 공조효율성 (PUE) - 검증된 기술도입 (ex. Free cooling) 전력효율성 운영효율성 Self Check Multi-tier 가필요한가? 해외에서 benchmark 할기술은?

17 Free Cooling Water Side Economizer 빠른확산이유 : 가파른에너지비용상승 검증된기술 ( 사례다수 ) 외부오염물질침투불가 온습도제어용이 비용효율적

18 Direct Air Side Economizers 의경우 온도습도조절중요공해물질 ( 입자 / 가스 ) 차단중요 ISA Standard S Environmental Conditions for Process Measurement and Control Systems: Airborne Contaminants G1 G2 G3 GX Volcanoes Chemical Plants Power Plants Chemical Spills from Train Wrecks Transportation Exhaust

19 데이터센터필수 Design Concept! Design 에너지효율성 고밀도 - Liquid Cool - Free Cooling A B C D 초고밀도 초고밀도 초고밀도 초고밀도 초고밀도 초고밀도 초고밀도 초고밀도 초고밀도 고밀도 초고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도 고밀도고밀도고밀도운영지원시설기반설비실주차장 운영지원시설 - Liquid Cool - Free Cooling -Container 유연성 관리및모니터링 -Module Size - Scalability -EMT -ECC -BMS EMT: Energy Management Tool BMS: Building Management System ECC: Enterprise Command Center

20 구축 + 이전수행은동시진행 Construction Relocation 사업자선정 계획설계 기본설계 실시수전기반설비설계공사센터 IT 기반설비공사 ( 발주기간포함 ) 센터준공검사 시운전 시운전 2 차전원 cabling 및이전지원 발전기발주 UPS, 전원설비, 공조설비발주 현황조사 Cabling 등이전 admin 이전계획이전요건보완수행분석 / 계획사전준비수립장비발주 1 차이전 사전준비장비설치 / 모의훈련 2 차이전 안정화 현황조사 요건분석계획수립 장비발주 장비설치, Test 회선이전 업무수행시고려사항 신규구축보다리모델링이더복잡 사업자선정시리모델링경험중요 IT 안정성유지하면서데이터센터업그레이드 서버, 스토리지, 네트워크등 IT 이전필요 Commissioning 중요 운영효율성 사업자선정시고려사항 설계내용과 IT 운영계획연계구축 이전계획과연계구축 추가설계변경및구축대응 설계요구사항변경대응 전산시스템변경시상황대처가능 구축완료후무장애운영책임

21 고밀도센터리모델링사례 ( 국내 ) 사례 ISSUE SOLUTION 최신대형서버, 1U 서버, 블레이드서버등의설치시전력공급및냉각문제발생 효과적냉각시설설계의어려움 Free Cooling: 인프라효율에따른전력비용변화가큼. 고효율 UPS Hot / Cold Aisle 외기도입으로 년간 23% 에너지 비용절감 2kw 4.4kW/rack

22 고밀도센터리모델링사례 ( 해외 ) 사례 ISSUE SPACE 평 -IT 매년 30% 증가 - 미사용랙공간 : Avg.40% POWER - 전기비용 39% 증가 SOLUTION Rear Door Heat Exchanger 도입 STEP1: 고밀도구역생성 (12 Rack) STEP2: 저밀도 고밀도서버이전 STEP3: 고밀도구역확장 (12 Rack) STEP4: 저밀도 고밀도서버이전 STEP5: 고밀도구역확장 (12 Rack) COOLING - 항온항습기추가불가 - 서버통합불가 ( 열섬 ) 총 36 고밀도랙구성을통해센터수명연장

23 맺음말 - 항상 IT 를먼저생각한다 데이터센터리모델링은 : 전략수립, 계획, 설계, 구축, 이전등이복합적으로발생 가용성, 안정성이무엇보다중요 에너지효율성개선필요 (Back to Basic 만으로도 10% 개선가능 ) 장기적인관점에서투자 기존데이터센터개선에가능한지확인필요 IT 관점에서모든것을접근

24 24 감사합니다