Нові технології ефективно управляють серверами, зменшують витрати в центрі обробки даних - TecChannel
За даними IDC, компанії витрачають понад 60 відсотків свого ІТ-бюджету на управління ІТ-системами. Крім того, витрати на електроенергію для роботи ІТ-інфраструктури зростають з року в рік. Робота серверів не тільки пожирає гроші, але і величезні витрати на кондиціонування повітря. Ніщо не може бути більш очевидним, як мінімізувати цей параметр якомога більше. Однак для цього потрібні нові технології в стійках, серверах та серверних кімнатах або центрах обробки даних.
На рівні стійок компанії представляють рішення, за допомогою яких ІТ-менеджери можуть управляти своєю інфраструктурою оптимально та економічно ефективно. Автоматичний моніторинг існуючих ІТ-систем та їх параметрів електричної ефективності відіграють центральну роль. Це спрощує, наприклад, інвентаризацію цих компонентів і допомагає адміністратору оптимально розподілити обчислювальну потужність між іншими системами, щоб уникнути небажаних гарячих точок.
На серверному рівні виробників процесорів та чіпсетів просять розробити ці компоненти максимально енергоефективними. Наприклад, завдяки новій архітектурі Nehalem-Xeon для процесорів та новому чілсету Tylersburg, Intel вдалося зробити великий крок вперед у цьому напрямку. Виробник збільшив енергоефективність нових систем у два рази порівняно з попередніми системами. Крім того, Intel інтегрувала нові функції управління в набір мікросхем 5520 (Tylersburg-36D).
Існують величезні можливості для оптимізації з точки зору управління ІТ та енергетики в серверних кімнатах та центрах обробки даних. Такі компанії, як Rittal або APC, вже пропонують управлінські рішення для центрів обробки даних, які централізують контроль енергопостачання і можуть регулювати розподіл обчислювальної потужності за межами центру обробки даних. Крім того, розробляються нові концепції кондиціонування та енергозабезпечення комп’ютерних залів. У нашій статті ми пояснюємо, які технології можуть в даний час і в майбутньому зменшити витрати в центрах обробки даних.
Ефективне управління живленням за допомогою інтелектуального блоку розподілу енергії (PDU)
У галузі електроживлення в стійці рішення стають все більш досконалими та інтелектуальними. Зазвичай використовуються блоки розподілу енергії (PDU). Сучасні системи пропонують такі переваги:
Моніторинг потужності в режимі реального часу на рівні PDU та на розетці
Віддалене перемикання живлення на рівні PDU та на розетці
Вимірювання температури та вологості в стійці
Покращення доступності та продуктивності праці працівників
Забезпечити більш ефективне використання електроенергії
Оптимізація рішень щодо планування потенціалу
Інтелектуальні PDU дозволяють контролювати електроенергію в центрі обробки даних. Крім того, вони спрощують управління ІТ, оскільки доступ до джерел живлення завжди утруднений, коли перевантажені серверні шафи стають дедалі більше перешкодою.
Інформація, що генерується інтелектуальним PDU, може відображатися локально на пристрої за допомогою світлодіодних цифр та віддалено за допомогою веб-браузера. Користувач може контролювати струм в лініях і на кожному виході і навіть стан автоматичних вимикачів. Інтелектуальні PDU забезпечують дуже точну інформацію, навіть якщо струм не відображається як крива чистого синуса. Струм можна вмикати як на PDU, так і окремо на вихідному рівні. Групування торгових точок дозволяє адміністратору контролювати кілька торгових точок в одному PDU або в декількох PDU, використовуючи одну IP-адресу.
Це особливо вигідно, коли пристрої з декількома джерелами живлення потрібно вимикати та вмикати. Сучасні PDU також пропонують велику кількість різних датчиків навколишнього середовища, таких як датчики температури та вологості. Ці датчики інформують менеджера дата-центру про можливі точки доступу. Крім того, вони дозволяють ефективно та оптимально контролювати охолодження пристрою. Системи PDU підтримують SNMP для TRAP, SET та GET. Безпека забезпечується необхідним введенням імені користувача та пароля. Граничні значення та попереджувальні повідомлення можуть бути встановлені як для моніторингу живлення, так і для моніторингу навколишнього середовища, які звертають увагу на потенційні помилки до того, як вони призведуть до відмов.
БД оснащені 256-бітовим AES-шифруванням та захищеними паролями для безпечного управління. Системи використовують переваги розширених варіантів авторизації, включаючи повноваження початкового рівня, а також LDAP/S, RADIUS та Active Directory. Крім того, пристрої підтримують інтерфейси управління, такі як HTTP, HTTPS, IPMI, SMASH-CLP, SSH, Telnet і SNMP v2 і v3 з шифруванням, а також настроювані користувачем затримки вихідного рівня для контрольованого включення та відключення джерела живлення (послідовність живлення). PDU доступні у різних форм-факторах з різними даними про ефективність та з диференційованими вимогами безпеки.
Централізуйте кондиціонування, електропостачання та управління серверами
До цього часу ІТ-менеджери зазвичай розглядали управління серверами та моніторинг кондиціонування та енергопостачання окремо. Однак через посилення тиску на витрати всі параметри в майбутньому повинні будуть бути доступними централізовано, щоб детально та прозоро аналізувати всю ІТ-інфраструктуру в компанії. Щоб це стало можливим, необхідна інтелектуальна мережа ІТ-інфраструктури, серверів та програм. Рішення пропонує лише інтелектуальне програмне забезпечення для моніторингу та управління для серверних приміщень або для центру обробки даних.
Це програмне забезпечення контролює та контролює всю ІТ-інфраструктуру та підключається до серверів та додатків, що працюють у системах. Програмне забезпечення реєструє всі показники продуктивності та споживання всіх пристроїв в ІТ-інфраструктурі. Дані про продуктивність ІТ-інфраструктури - наприклад, кондиціонування повітря та споживання енергії - визначаються та призначаються відповідним серверам. Програмне забезпечення «знає» логічні взаємозв'язки між усіма компонентами. У контурі охолодження він вимірює, наприклад, споживання електроенергії сервером, утворене відпрацьоване тепло, охолоджуючу потужність та необхідне споживання енергії генератора холоду, а також температуру подачі та зворотного ходу контуру холодної води. Це дає загальну картину поточної ситуації з точки зору виробництва та розподілу охолодження та споживання енергії, необхідного для кожного окремого сервера.
Системи управління серверами, такі як Microsoft System Center Operations Manager, забезпечили, щоб ці дані були пов’язані з різними службами. Вимірювання споживання не тільки залишається на верхньому рівні ІТ-інфраструктури, але також може бути розраховане до окремих серверів або служб.
Таким чином, адміністратори знають, які сервери та які програми підтримуються ІТ-інфраструктурою та як. Вся інформація доступна на інтерфейсі системи управління. Незалежно від інформації про безпеку, значення споживання або ефективність: Якщо виникає несправність, наприклад, підвищена температура, адміністратор знає, які сервери та програми постраждали. Це дозволяє йому вживати профілактичних заходів на рівні заявки. Наприклад, він може перемістити програму на сервері на іншу стійку. Він може впроваджувати системи раннього попередження і тим самим уникати простоїв. Якщо налаштовано відповідним чином, інтелектуальне програмне забезпечення також може втручатися самостійно та переміщувати та автоматично виконувати певні дії, наприклад, програми.
Інвентаризація серверів та ІТ-компонентів з використанням технології RFID
Для того, щоб визначити обчислювальну здатність центру обробки даних, адміністратори повинні мати детальну інформацію про кількість та розташування серверів. Наприклад, технологія «Динамічний контроль в стійці» - це автоматизоване рішення, яке може визначити точне розташування всіх серверів у стійці. Система використовує технологію радіочастотної ідентифікації (RFID) і забезпечує точну інвентаризацію компонентів у центрі обробки даних у режимі реального часу.
На кожній одиниці висоти (U) стійки є три RFID-транспондера, які ідентифікують сервер, коли він встановлений у стійку. Точне місцезнаходження кожного сервера записується та документується таким чином без контакту. Характерні дані компонентів, встановлених у стійці, можна зберігати на пасивних транспондерах RFID. На додаток до огляду вільних потужностей, адміністратори також отримують додаткову інформацію, таку як електрична потужність пристроїв у стійці. Це спрощує планування потужності щодо енергопостачання та охолодження та допомагає досягти оптимального обладнання. За допомогою цієї технології можна зменшити зусилля з управління активами в центрі обробки даних.
За допомогою додаткової сенсорної мережі адміністратор може використовувати технологію Dynamic Rack Control для отримання інформації про розташування та кількість серверів, а також даних про фізичні параметри в центрі обробки даних, такі як температура або вологість. Через інтерфейс програмного забезпечення для управління інфраструктурою адміністратор може потім працювати з Microsoft System Center Operations Manager для цілісного уявлення про свою ІТ-інфраструктуру в режимі реального часу.
Інтелектуальне управління живленням на серверах
Представивши сімейство процесорів Nehalem Xeon X5500, Intel також представила новий чіпсет (кодова назва Tylersburg). Виробник оснащує обидва компоненти розширеними функціями управління живленням. Серверний процесор тепер може вимикати окремі ядра, які не потрібні майже повністю незалежно одне від одного. Intel називає цей режим енергозбереження Power-State-C6. Процесор Nehalem може вимкнути одне, два або три ядра в залежності від робочого навантаження та використання центрального процесора.
Це стало можливим завдяки вбудованому блоку управління потужністю в процесорі. Це контролює використання окремих жил за допомогою датчиків температури та струму і відповідно регулює тактову частоту та напругу живлення цих функціональних груп. Блок керування живленням працює в основному самостійно і використовує спеціальний алгоритм, розроблений Intel, для управління окремими ядрами центрального процесора. Метод забезпечує максимальну обчислювальну потужність при зниженому споживанні енергії.
Intel також інтегрує спеціальний блок управління (ME) у набір мікросхем Тайлерсбурга, який складається з мікроконтролера ARC4-RISC з відповідними інтерфейсами. Цей контролер підтримує вбудоване програмне забезпечення Intelligent Power Node Management. За допомогою цієї технології можна за допомогою додаткового контролера управління базовою платою (BMC) розміщувати датчики скрізь на материнській платі сервера та запитувати їх у режимі реального часу. Завдяки таким параметрам, як температура, енергоспоживання та споживання електроенергії компонентів, а також кількість обертів окремих вентиляторів, серверною системою можна управляти дуже детально, щоб вона могла працювати з максимально можливою енергоефективністю. Наприклад, система може пересилати дані до центрального програмного забезпечення для управління ІТ через інтерфейси.
Паливні елементи та сонячна теплова енергія
Ні для кого не секрет, що ви можете виробляти тепло за допомогою сонячної енергії. Але сучасні технології також використовують сонячні промені високої енергії для охолодження центрів обробки даних. Це стає можливим завдяки адсорбційним чилерам разом із сонячними тепловими колекторами.
У цій концепції адсорбційні охолоджувачі разом із сонячними тепловими колекторами перетворюють сонячну енергію в холодну воду, яка, в свою чергу, використовується для кондиціонування центру обробки даних. Тому цілорічне використання цієї концепції могло б бути можливим у регіонах з високим рівнем сонячної радіації. Використання відновлюваних джерел енергії для кондиціонування центрів обробки даних дозволить заощадити первинну енергію та зменшити забруднення CO2. Подальша економія може бути можливою, поєднавши концепцію сонячної адсорбції з безкоштовним охолодженням.
Гібридні системи паливних елементів, засновані на відновлюваних джерелах енергії та стійкості, все ще перебувають на стадії розробки, але перші прототипи вже знаходять практичне використання. Існують нові концепції енергозабезпечення центрів обробки даних, що не містять CO2, які складаються з паливних елементів, фотоелектрики, енергії вітру та електролізерів. Подальший розвиток окремих технологій, про які йде мова, робить таку загальну концепцію цілком реалістичною.
Суперкапси, які є конденсаторами з високою щільністю енергії, обіцяють прогрес у галузі технології паливних елементів. До цього часу свинцеві батареї повинні були подолати час, необхідний для запуску паливного елемента. Однак свинцеві батареї іноді чутливі до температури, їм доводиться боротися з ефектами пам'яті, і їх можна використовувати лише обмежену кількість циклів зарядки та розрядки.
З іншого боку, суперкапки характеризуються високою потужністю споживання енергії, тривалим терміном служби та низькими вимогами до обслуговування. Їх використання повинно бути особливо перспективним у зовнішніх додатках - наприклад, у телекомунікаціях. Перші прототипи із суперкап-тапами вже перебувають у фазі випробувань.
Висновок
Нові технології в центральних процесорах та наборах мікросхем допомагають оптимально розгорнути або використовувати обчислювальну потужність на серверах щодо енергії. Intel довела це завдяки процесору Nehalem та чіпсету Tylersburg.
Але інші технологічні розробки, такі як інтелектуальні блоки розподілу енергії (PDU) або використання технології RFID у стійках, також економить витрати. Оскільки ці рішення спрощують управління ІТ та підтримують адміністратора у моніторингу ІТ-інфраструктури.
Важливим аспектом управління ІТ є те, що ви повинні враховувати всі відповідні компоненти. Сюди входять не тільки сервери або дата-центр на місці, але й ціле управління будівлею та віддалені філії. Тільки тоді можна зробити цілісні енергетичні міркування та ефективно використовувати наявні обчислювальні потужності та ресурси.
Крім того, продовжується розробка нових концепцій кондиціонування та енергопостачання. Наприклад, вдосконалюється розвиток паливного елемента і досліджується сонячна теплова енергія для охолодження центрів обробки даних. (хал)