Thu Oct 17 2019

10 17

Dunea bestrijdt dorst met virtualisatie

25/11/2014

Door Liam van Koert

Als een van de laatste stappen in een omvangrijk project, nam waterbedrijf Dunea onlangs een tweetal virtuele servers in bedrijf. Als sluitstuk van de bouw van het ‘Plenty’ concept, levert virtualisering van de servers niet alleen een besparing in energiekosten en inbouwruimte, ook is het onderhoud er een stuk eenvoudiger op geworden.


     

Dunea verzorgt de drinkwatervoorziening in de hele regio Den Haag. Of beter gezegd, voor het hele westelijke deel van Zuid Holland, dat toch al snel zo’n 1,2 miljoen dorstige mensen telt. Voor de productie maakt het waterzuiveringsbedrijf slim gebruik van de zuiverende werking van het duinzand van Solleveld (Monster), Meijendel (Scheveningen) en Berkheide (Katwijk). Hierdoor hoeven geen chemicaliën aan het water te worden toegevoegd, wat de waterkwaliteit en het milieu beide ten goede komt. Hoewel de duinen een belangrijke rol vervullen – er ligt hier een drinkwaterbuffer voor enkele maanden opgeslagen – zijn voorgenoemde locaties niet de enige plekken waar Dunea haar water vandaan haalt. De eigenlijke bron is de Afgedamde Maas, waarvandaan het water via een voorzuiveringsstation in Bergambacht richting het duinzand wordt gepompt. 


Fusies en standaardisatie
Het grote werkgebied van het relatief jonge Dunea heeft een geschiedenis van vele fusies en schaalvergroting van waterbedrijven in Nederland. Vroeger bekend als Duinwaterbedrijf Zuid Holland (DZH), is het bedrijf het samengaan van drie deelbedrijven uit de regio. Zonder al te diep op deze ‘roerige’ geschiedenis in te gaan, staat een vast. Fusies gaan in de regel gepaard met integratie van bedrijfsonderdelen en standaardisatie van processen en middelen. En wanneer die middelen verspreid zijn over 76 plekken in het veld en gemonitord worden vanaf 5 productielocaties, is standaardisatie al gauw een hele kluif. Een van de mannen, nauw betrokken bij dit ingewikkelde en tijdrovende proces, is Thijs Aanhane, Groepshoofd Beheer Procesautomatisering en verantwoordelijk voor de pro- cesautomatisering van Dunea. Hij praat ons bij over de totstandkoming van een uniek systeem, waarbij niet alleen Dunea, maar ook collegabedrijf PWN betrokken was.


Plenty
‘Om uniformiteit op alle locaties voor zowel de hardware als de software te realiseren, is een standaardisatietraject opgestart wat zo’n 10 jaar in beslag heeft genomen en waarvan de oplevering in de zomer van 2011 heeft plaatsgevonden’, herinnert Aanhane zich. ‘We gingen hier erg ver in. Om een idee te geven, het project omvatte niet alleen standaard codering, standaard software en communicatie, standaard alarmafhandeling, maar ook standaard servers, kasten en andere hardware. Het was een flinke klus waar op enig moment zo’n 25 programmeurs aan het werk waren, bovenop de mensen die nog in andere disciplines werkzaam waren.’ 
Het hart van de grote standaardisatieslag werd het zogenoemde Plenty concept dat Dunea samen met de collega’s van PWN ontwikkelde om knowhow en kosten te delen. 
Aanhane: ‘Plenty omvat eigenlijk de volledige automatisering waarin we alles functioneel tot in de kleinste details hebben vastgelegd. Hiermee krijgen we de uniformiteit die we willen, maar blijven we leverancieronafhankelijk en kunnen we het geheel of onder- delen bij elke procesautomatiseerder neer- leggen. In ons geval hebben we op basis van prijs en de al lang bestaande goede relatie met ABB als DCS gekozen voor 800xA, terwijl PWN PCS7 van Siemens gebruikt.’ Het feit dat deze leveranciersonafhankelijkheid werkt, blijkt volgens Aanhane uit het feit dat een regiovoerder van Dunea op zijn scherm tegenwoordig precies hetzelfde zal zien als iemand van PWN. ‘Je zal bij PWN alleen een ander logo zien, maar verder toont en werkt alles precies hetzelfde.’ Precies hetzelfde betekent in dit geval overigens ook volautomatisch; de 76 veldlocaties waar voorheen de nodige mensen te vin- den waren, functioneren met Plenty volledig onbemand. Is er sprake van een alarm, dan moet de operator binnen 30 minuten bij een bedienstation zijn. En dit bedienstation kan ook een dedicated laptop zijn die bij hem thuis staat.


Virtualisatie - de aanleiding 
Zoals gezegd was met de standaardisatie ook de nodige hardware gemoeid. En het was een workshop die het begrip hardware in een toch wat ander daglicht stelde. Aan- hane: ‘Hoewel we van collega-bedrijven al wel eens van virtualisatie hadden gehoord, kwamen tijdens een workshop van HP de voordelen van deze toen nog nieuwe virtuele aanpak goed naar voren. Er lag een belofte om veel energie te kunnen besparen, iets waar wij als groen en milieubewust bedrijf altijd oren naar hebben. Een besparing op hardware, patchkabels en meer flexibiliteit zouden we op de koop toe krijgen. Wie wil dat nou niet? Maar uiteraard gaan we bij Dunea niet over één nacht ijs. We bouwden een testsysteem waarmee we voor een periode van 1,5 jaar goed keken naar de voor- en nadelen en natuurlijk naar de stabiliteit. Ook werd er een vervangingsplan gemaakt voor de 64 servers en 30 clients die het betrof, waarbij diverse criteria zijn opgesteld ten aanzien van procesvoering en risico’s. Zo hebben we vastgelegd om alle servers en pc’s elke 5 jaar te vervangen. Ze hebben er dan zo’n 45.000 draaiuren opzitten.’

Virtualisatie - de bevindingen 
De eerste virtuele servers werden in 2011 in Bergambacht geïmplementeerd. Of dat alle verwachtingen werden waargemaakt? Aanhane: ‘We hadden geen ervaring met virtualisatie, maar alles is heel stabiel gebleken. Ook zijn de verwachtingen voor wat betreft de besparingen waargemaakt. Ik denk dat de energiebesparing – mede door het min- der te hoeven koelen – zo’n 50 procent is en dat er wel zo’n 70 procent op patchkabels is bespaard. De veel kleinere behuizing zorgde bovendien dat de twee serverkasten (we hebben alles uiteraard wel redundant uitgevoerd, ook met het oog op het offline kunnen halen van bepaalde servers tijdens onderhoud) zonder moeite op de verschil- lende locaties kon worden geïnstalleerd.’ Als laatste voordeel noemt Aanhane het feit dat alles veel overzichtelijker is en er veel minder storingen zijn, wat de score op vier-nul voor de virtualisatie zet. Zijn er dan geen nadelen? Hoe zit het bijvoorbeeld met security? Aanhane: ‘In zekere zin betekent die eenvoud en het onderbrengen van alle services en clients in één virtueel geheel ook wel een bepaalde kwetsbaarheid. Twee voedingsstekkers die er per ongeluk worden uitgetrokken, zouden bijvoorbeeld een grote impact hebben. Maar voor wat betreft cybersecurity is het verschil met de ‘traditionele’ opstelling niet zo groot. Je moet zo gen dat je de zaken goed van elkaar scheidt en je gezonde verstand blijven gebruiken. Wanneer je dat doet, dan kent virtulisatie misschien wel minder risico’s dan de traditionele aanpak, omdat er minder apparaten en switches met UTP- of USB-aansluitingen zijn.’
Tot slot vragen we Aanhane naar de toekomst. Is Dunea klaar of ligt er nog meer in het verschiet? ‘Op dit moment hebben we drie productielocaties gevirtualiseerd. 
Dat geldt ook voor de overkoepelende locatie in Scheveningen, waar ook de regionale regie gevoerd wordt. Er staan dus nog 2 locaties op het programma. Maar als deze gedaan zijn, zijn we al weer toe aan een upgrade. De eerste virtualisatie was name- lijk op basis van Server 2003 en Windows XP. Dat moet naar Server 2008, Windows 7 en 800XA versie 5.1. Zo zie je, het werk van een procesautomatiseerder is nooit gedaan.’

Waterzuivering bij Dunea
De bron voor het drinkwater van Dunea is de Afgedamde Maas. Deze zijtak van de Maas heeft een geringe stroming, wat het zeer geschikt maakt als bezinkings- en voorraadbekken. En door de lange verblijftijd van gemiddeld 2 maanden beschikt de Afgedamde Maas over een groot zelfreinigend vermogen. Wel brengt Dunea zelf het fosfaatgehalte terug door ter hoogte van Wijk bij Aalburg ijzersulfaat en zuurstof aan het rivierwater toe te voegen. Ook wordt bij innamepunt Brakel in het voorjaar en in de zomer zoveel mogelijk organisch materiaal verwijderd door middel van microzeven, om vervolgens 30 kilometer verderop naar Bergambacht te worden getransporteerd. Hier wordt het water voorgezuiverd met zandfilters. De laatste zuiveringsstap vindt plaats in het duingebied tussen Monster en Katwijk. Na een tocht door twee grote buizen, komt het water hier aan in zogenoemde infiltratie- plassen. Het zakt er langzaam weg in de duinbodem en vermengt zich met neerslagwater. Dit rekent op een natuurlijke manier af met ongewenste bacteriën en virussen. Na zo’n 2 maanden wordt het water weer omhoog gepomt. Voor consumptie wordt het water dan nog wel eerst onthard in een reactor met fijne zandkorreltjes, verwijdert actief kool (dat later weer wordt verwijderd) de laatste sporen van schadelijke stoffen, wordt het belucht middels watervallen (cascades) en nog voor een laatste keer langzaam gefiltreerd met overdekte zandfilter. Eenmaal klaar voor consumptie, wordt het water opgeslagen in zogenoemde reinwaterkelders, zodat er altijd genoeg water op voorraad is.

Wat is virtualisatie?
In de traditionele IT-omgeving werd door- gaans voor elke functie een afzonderlijk apparaat ingezet, dat die specifieke functie uit- voerde en geïntegreerd werd met andere apparaten binnen een netwerk. Door één apparaat – bijvoorbeeld een krachtige server – in meerdere virtuele machines op te delen, wordt het mogelijk om verschillende systemen samen te laten binnen één fysieke hardwareomgeving. Het virtualiseren van hard- ware heeft diverse voordelen: 
• Vermindering van (kostbare) pc-hardware 
• Afname van benodigde kastruimte 
• Kleiner aantal netwerkaansluitingen 
• Makkelijker storingen opsporen en verhelpen
• Systemen eenvoudiger te configureren 
• Lager energieverbruik, mede door minder koeling 
• Snellere en minder kostbare updates 
• Grotere flexibiliteit in functionaliteit 
• Veel beter gebruik van capaciteit hardware door samenvoegen van taken
• Betere ‘samenwerking’ tussen functies die allemaal op hetzelfde platform draaien

‘Virtualisatie voor beter beheer’
Door de bril van de leverancier Peter Hollebrandse is Sales Manager bij ABB en een goede relatie van Dunea. Wat vindt hij eigenlijk van virtualisatie? Wordt virtualisatie eerder de regel of de uitzondering? En wat heeft het in de toekomst nog allemaal voor ons in petto? Voor Hollebrandse ligt het voor de hand. IT wordt complexer, ook in de industrie. Virtualisatie zal ons helpen om meer grip en flexibiliteit te krijgen. 
Peter Hollebrandse: ‘Voor ABB is virtualiseren natuurlijk geen doel op zich. Maar als je net als ABB industriële automatiseringsoplossingen levert, dan kan dat simpelweg niet zonder de gebruikelijke IT-systemen als server- en PC-hardware, netwerkinfrastructuur en de bijbehorende operating systemen – meestal Windows. Daarnaast is het een gegeven dat de complexiteit van IT-systemen in het algemeen, en Industrial IT in het bijzonder enorm is toegenomen en alleen nog maar verder zal toenemen. Met aanpalende markttrends als professioneel systeembeheer, management of chance, standaardisatie, cybersecurity en informatisering, groeien ook de onderhoudsbehoeften van de IT- systemen in het industriële domein. Juist hierin kan virtualisatie een belangrijke rol vervullen. Want door het virtualiseren van het ABB System 800xA Server park wordt niet alleen de hoeveelheid be- nodigde hardware drastisch verminderd en de beschikbaarheid verhoogd. Vanuit operationeel en onderhoudsperspectief levert virtualisatie vooral ook meer flexibiliteit op in het doorvoeren van aanpassingen, uitbreidingen en het onderhouden van de IT-systemen. Men kan bijvoorbeeld aanpassingen en uitbreidingen van de configuratie doorvoeren, zonder impact op de hardware configuratie. Resultaat voor de gebruiker is naast lagere operationele en onderhoudskosten ook nog eens een lager energieverbruik en dus een kleinere CO2 footprint.’ 
ABB System 800xA is getest en gevalideerd op VMWare ESX virtualisatiesoftware en daarmee gegarandeerd ondersteund.

 

Bron: www.automatie-pma.nl
Foto: CJ.v.d.Noort