Az új technológiák hatékonyan kezelik a szervereket, csökkentik az adatközpontok költségeit - TecChannel
Az IDC szerint a vállalatok informatikai költségvetésük több mint 60 százalékát költik az informatikai rendszerek kezelésére. Emellett az informatikai infrastruktúrák üzemeltetésének villamosenergia-költségei évről évre nőnek. Nemcsak a szerverek üzemeltetése emészti fel a pénzt, hanem a légkondicionálás is óriási költségekkel jár. Mi sem lehet nyilvánvalóbb, mint ezt a paramétert a lehető legkisebbre csökkenteni. Ehhez azonban új technológiákra van szükség az állványokon, a szervereken és a kiszolgáló helyiségekben vagy az adatközpontokban.
Rack szinten a vállalatok olyan megoldásokat mutatnak be, amelyekkel az informatikai vezetők optimálisan és költséghatékonyan kezelhetik infrastruktúrájukat. A meglévő informatikai rendszerek és azok elektromos teljesítményparamétereinek automatikus ellenőrzése központi szerepet játszik. Ez leegyszerűsíti például ezeknek az összetevőknek a felsorolását, és segíti az adminisztrátort abban, hogy optimálisan ossza el a számítási teljesítményt más rendszerekkel a nemkívánatos hotspotok elkerülése érdekében.
Szerver szinten arra kérjük a CPU és a chipset gyártókat, hogy tervezzék ezeket az alkatrészeket a lehető leghatékonyabban. Például a processzorok új Nehalem-Xeon architektúrájával és az új Tylersburg lapkakészlettel az Intelnek sikerült nagy lépést tenni ebben az irányban. A gyártó a korábbi rendszerekhez képest kétszerese növelte az új rendszerek energiahatékonyságát. Ezenkívül az Intel új menedzsment funkciókat integrált az 5520 chipsetbe (Tylersburg-36D).
A kiszolgáló helyiségekben és az adatközpontokban óriási lehetőségek rejlenek az IT-menedzsment és az energia terén. Az olyan cégek, mint a Rittal és az APC, már olyan menedzsment megoldásokat kínálnak az adatközpontok számára, amelyek központosítják az energiaellátás ellenőrzését és szabályozni tudják a számítási teljesítmény elosztását az adatközponton kívül. Ezenkívül új koncepciókat dolgoznak ki a légkondicionálásról és a számítógépes helyiségek energiaellátásáról. Cikkünkben elmagyarázzuk, hogy mely technológiák csökkenthetik jelenleg és a jövőben az adatközpontok költségeit.
Hatékony energiagazdálkodás intelligens áramelosztó egységgel (PDU)
A rack tápellátásának területén a megoldások egyre kifinomultabbá és intelligensebbé válnak. Jellemzően áramelosztó egységeket (PDU) használnak. A modern rendszerek a következő előnyöket kínálják:
Valós idejű áramfigyelés PDU és kimeneti szinten
Távirányító kapcsolás PDU és konnektor szintjén
Hőmérséklet és páratartalom mérése az állványon
Javítsa a rendelkezésre állást és az alkalmazottak termelékenységét
Lehetővé teszi az áramforrások hatékonyabb felhasználását
A kapacitástervezési döntések optimalizálása
Az intelligens PDU-k lehetővé teszik az adatközpontban a villamos energia vezérlését. Ezenkívül leegyszerűsítik az informatikai menedzsmentet, mert az áramforrásokhoz való hozzáférés mindig nehézkes, ha a túlterhelt szerverszekrények egyre inkább akadályt jelentenek.
Az intelligens PDU által generált információ helyileg megjeleníthető az eszközön LED-es számjegyekkel, és távolról egy webböngészővel. A felhasználó figyelheti a vonalakon és minden kimeneten az áramot, és még a megszakítók állapotát is. Az intelligens PDU-k rendkívül pontos információkat szolgáltatnak, még akkor is, ha az áram nem tiszta szinuszgörbeként jelenik meg. Az áramellátás mind a PDU-n, mind a kimeneti szinten külön-külön bekapcsolható. A kimenetek csoportosítása lehetővé teszi, hogy az adminisztrátor több kimenetet vezéreljen egyetlen PDU-n belül vagy több PDU-n keresztül egyetlen IP-cím használatával.
Ez különösen akkor előnyös, ha több tápegységgel rendelkező eszközöket ki kell kapcsolni és be kell kapcsolni. A modern PDU-k számos különféle környezeti érzékelőt is kínálnak, például hőmérséklet- és páratartalom-érzékelőket. Ezek az érzékelők tájékoztatják az adatközpont vezetőjét a lehetséges hotspotokról. Ezenkívül lehetővé teszik a készülék hűtésének hatékony és optimális vezérlését. A PDU rendszerek támogatják az SNMP-t a TRAP-okhoz, SET-ekhez és GET-ekhez. A biztonságot a felhasználónev és a jelszó szükséges megadása adja. Határértékek és figyelmeztető üzenetek egyaránt beállíthatók az áramellátás és a környezet ellenőrzésére, amelyek felhívják a figyelmet a lehetséges hibákra, mielőtt azok hibához vezetnének.
A PDU-k 256 bites AES titkosítással és biztonságos jelszavakkal vannak ellátva a biztonságos kezelés érdekében. A rendszerek kihasználják a fejlett engedélyezési lehetőségeket, beleértve a kezdeti szintű engedélyeket, valamint az LDAP/S, a RADIUS és az Active Directory szolgáltatásokat. Ezen túlmenően az eszközök támogatják az olyan felügyeleti interfészeket, mint a HTTP, HTTPS, IPMI, SMASH-CLP, SSH, Telnet és SNMP v2 és v3 titkosítással, valamint a felhasználó által konfigurálható kimeneti szint késleltetésekkel a vezérelt bekapcsoláshoz és kikapcsoláshoz (energia szekvenálás). A PDU-k különféle formai tényezőkben állnak rendelkezésre, eltérő teljesítményadatokkal és differenciált biztonsági követelményekkel.
Központosítsa a légkondicionálást, az áramellátást és a szerverek kezelését
Az informatikai vezetők eddig külön-külön vették figyelembe a szerverkezelést, valamint a légkondicionálás és az áramellátás felügyeletét. A növekvő költségnyomás miatt azonban a jövőben minden paraméternek központilag elérhetőnek kell lennie ahhoz, hogy részletesen és mindenki számára átláthatóan elemezhesse a vállalat teljes IT-infrastruktúráját. Ennek lehetővé tételéhez az informatikai infrastruktúra, a szerverek és az alkalmazások intelligens hálózatba kapcsolása szükséges. A megoldás csak intelligens felügyeleti és felügyeleti szoftvert kínál a kiszolgáló helyiségekhez vagy az adatközponthoz.
Ez a szoftver figyeli és ellenőrzi a teljes informatikai infrastruktúrát, és csatlakozik a szerverekhez és a rendszereken futó alkalmazásokhoz. A szoftver rögzíti az IT-infrastruktúra összes eszközének összes teljesítmény- és fogyasztási értékét. Az informatikai infrastruktúra teljesítményadatait - például a légkondicionálást és az energiafogyasztást - meghatározzák és hozzárendelik a megfelelő szerverekhez. A szoftver „ismeri” az összes komponens közötti logikai kapcsolatokat. A hűtőkörben méri például a szerver energiafogyasztását, az előállított hulladékhőt, a hűtőkapacitást és a hideggenerátor szükséges energiafogyasztását, valamint a hidegvízkör előremenő és visszatérő hőmérsékletét. Ez átfogó képet ad a jelenlegi helyzetről a hűtés előállítása és elosztása, valamint az egyes szerverekhez szükséges energiafogyasztás tekintetében.
A kiszolgálókezelő rendszerek, például a Microsoft System Center Operations Manager, ezeket az adatokat hálózatba kapcsolták a különféle szolgáltatásokkal. A fogyasztásmérés nemcsak a felső informatikai infrastruktúra szintjén marad, hanem kiszámítható az egyes szerverekig vagy szolgáltatásokig is.
Ily módon a rendszergazdák tudják, hogy az IT infrastruktúra mely szervereket és alkalmazásokat támogatja, és hogyan. Minden információ elérhető a menedzsment rendszer felületén. Függetlenül attól, hogy a biztonságról, a fogyasztási értékekről vagy a hatékonyságról van-e információ: Ha hiba lép fel, például megemelkedik a hőmérséklet, akkor az adminisztrátor tudja, mely kiszolgálókat és alkalmazásokat érinti. Ez lehetővé teszi számára, hogy megelőző intézkedéseket tegyen az alkalmazás szintjén. Például egy kiszolgálón lévő alkalmazást áthelyezhet egy másik állványra. Korai előrejelző rendszereket tud megvalósítani, és ezáltal elkerülheti az állásidőket. A megfelelő konfigurációval az intelligens szoftver önállóan is beavatkozhat, mozgathat és automatikusan végrehajthat bizonyos műveleteket, például alkalmazásokat.
Szerverek és informatikai alkatrészek leltározása RFID technológiával
Az adatközpont számítási kapacitásának meghatározásához az adminisztrátoroknak részletes információkkal kell rendelkezniük a kiszolgálók számáról és helyéről. A „Dynamic Rack Control” technológia például egy automatizált megoldás, amely meghatározza az állványon lévő összes szerver pontos helyzetét. A rendszer rádiófrekvenciás azonosító (RFID) technológiát használ, és valós időben lehetővé teszi az adatközpontok alkatrészeinek pontos felsorolását.
A rack minden egyes magasságegységén (U) három RFID-transzponder található, amelyek azonosítják a kiszolgálót, amikor az rackbe van telepítve. Az egyes szerverek pontos helyét így rögzítjük és dokumentáljuk kapcsolat nélkül. A rackbe szerelt alkatrészek jellegzetes adatai elmenthetők a passzív RFID transzpondereken. A rendszergazdák a szabad kapacitások áttekintése mellett további információkat is kapnak, például a rackben lévő eszközök elektromos kimenetéről. Ez leegyszerűsíti a kapacitás tervezését az áramellátás és a hűtési teljesítmény tekintetében, és elősegíti az optimális felszerelés elérését. Ezzel a technológiával csökkenthető az adatközpont eszközkezelésére irányuló erőfeszítés.
Egy további érzékelőhálózattal az adminisztrátor a Dynamic Rack Control technológiát használva megkaphatja az információkat a szerverek helyéről és számáról, valamint az adatközpont fizikai paramétereiről, például hőmérsékletről vagy páratartalomról. Az infrastruktúra-kezelő szoftver interfészén keresztül a rendszergazda a Microsoft System Center Operations Managerrel együtt valós időben átfogó képet adhat informatikai infrastruktúrájáról.
Intelligens energiagazdálkodás a szervereken
A Nehalem Xeon X5500 processzorcsalád bemutatásával az Intel egy új lapkakészletet (kódnév Tylersburg) is bemutatott. A gyártó mindkét alkatrészt kiterjedt energiagazdálkodási funkciókkal látja el. A szerver CPU mostantól képes kikapcsolni azokat az egyes magokat, amelyekre szinte nincs szükség egymástól függetlenül. Az Intel ezt az energiatakarékos módot Power-State-C6-nak hívja. A Nehalem processzor a munkaterheléstől és a CPU használatától függően leállíthat egy, két vagy három magot.
Ezt a processzor integrált teljesítményszabályozó egysége teszi lehetővé. Ez figyeli az egyes magok felhasználását hőmérséklet- és áramérzékelők segítségével, és ennek megfelelően szabályozza ezen funkcionális csoportok órajel-frekvenciáját és tápfeszültségét. Az áramszabályozó egység nagyrészt függetlenül működik, és az Intel által kifejlesztett speciális algoritmust használja az egyes CPU-magok vezérlésére. A módszer maximális számítási teljesítményt tesz lehetővé alacsonyabb energiafogyasztással.
A tylersburgi chipsetbe az Intel egy speciális felügyeleti egységet (ME) is integrál, amely egy ARC4-RISC mikrovezérlőből áll, a megfelelő interfészekkel. Ez a vezérlő támogatja az Intel Intelligent Power Node Management firmware-jét. Ezzel a technológiával lehetséges egy további alaplemez-kezelő vezérlőn (BMC) keresztül érzékelőket elhelyezni a kiszolgáló alaplapján mindenhol, és valós időben lekérdezni őket. Az így előállított paraméterekkel, mint például az alkatrészek hőmérséklete, energiafogyasztása és villamosenergia-fogyasztása, valamint az egyes ventilátorok fordulatszáma, a szerverrendszer nagyon részletesen irányítható, hogy a lehető legmagasabb energiahatékonysággal működhessen. A rendszer például továbbíthatja az adatokat az interfészeken keresztül a központi IT-kezelő szoftverhez.
Üzemanyagcellák és napenergia
Nem titok, hogy napenergiával hőt termelhet. De a jelenlegi technológiák a nagy energiájú napsugarakat is felhasználják az adatközpontok hűtésére. Ezt adszorpciós hűtők teszik lehetővé a napkollektorokkal együtt.
Ebben a koncepcióban az adszorpciós hűtők a napkollektorokkal együtt a nap energiáját hideg vízzé alakítják, amelyet viszont egy adatközpont légkondicionálására használnak. A koncepció egész éves használata tehát lehetséges lehet a magas napsugárzással rendelkező régiókban. A megújuló energiák klímaberendezésekhez történő felhasználása megtakarítaná az elsődleges energiát és csökkentené a CO2-szennyezést. További megtakarítások lehetségesek lehetnek a szoláradszorpciós koncepció és a szabad hűtés összekapcsolásával.
A megújuló energiákon és a fenntarthatóságon alapuló üzemanyagcellás hibrid rendszerek még fejlesztési fázisban vannak, de az első prototípusok már gyakorlati használatban vannak. Új koncepciók vannak az adatközpontok CO2-mentes energiaellátására, amelyek üzemanyagcellákból, fotovoltaikus elemekből, szélenergiaból és elektrolízisekből állnak. A szóban forgó egyes technológiák továbbfejlesztése miatt egy ilyen átfogó koncepció meglehetősen reálisnak tűnik.
A nagy energiasűrűségű kondenzátorok, a szuperkapszulák előrelépést ígérnek az üzemanyagcellás technológia területén. Eddig az ólomakkumulátoroknak meg kellett haladniuk az üzemanyagcellának az induláshoz szükséges időt. Az ólomakkumulátorok azonban időnként hőmérséklet-érzékenyek, memóriaeffektusokkal kell megküzdeniük, és csak korlátozott számú töltési és kisütési ciklusra használhatók.
A szuperkupakokat viszont magas energiafogyasztás, hosszú élettartam és alacsony karbantartási igény jellemzi. Használatuk állítólag különösen ígéretes kültéri alkalmazásokban - például a telekommunikáció területén. Az első szuperkapcsos prototípusok már a teszt fázisában vannak.
Következtetés
A CPU-k és a chipsetek új technológiái segítik a kiszolgálók számítási teljesítményének optimális telepítését vagy felhasználását az energia tekintetében. Az Intel ezt a Nehalem processzorral és a Tylersburg chipsettel bizonyította.
De más technológiai fejlemények, például az intelligens áramelosztó egységek (PDU) vagy az RFID-technológia rackekben történő használata is költségeket takarít meg. Mivel ezek a megoldások egyszerűsítik az informatikai menedzsmentet, és támogatják az adminisztrátort az informatikai infrastruktúra felügyeletében.
Az informatikai menedzsment fontos szempontja, hogy figyelembe kell vennie az összes releváns elemet. Ez nemcsak a szervereket vagy a helyszíni adatközpontot tartalmazza, hanem a teljes épületfelügyeletet és a távoli fiókokat is. Csak ezután lehet holisztikus energia szempontokat figyelembe venni, és a rendelkezésre álló számítási teljesítményt és erőforrásokat hatékonyan felhasználni.
Ezenkívül folytatódik az új légkondicionáló és energiaellátási koncepciók kidolgozása. Például finomítják az üzemanyagcella fejlesztését, és kutatják az adatközpontok hűtésére szolgáló napenergiát. (hal)