The Data Center Blog - חדרי מחשב, הקמת אולמות מחשב, חדרי שרתים, חוות שרתים, KVM, ניהול כבילה, UPS, green IT

בימים אלו הושלם ע”י חברת אלכסנדר שניידר פרויקט חוות השרתים החדשה של NetApp Israel : מעבדות פיתוח של חברת האחסון מהמובילות בתחומה.  במעבדה שולבו חוקי תכנון של IT ירוק.

המעבדה הוקמה בבניין החדש של בית צים במת”מ חיפה, והיא מהווה פריצת דרך טכנולוגית בכל הקשור לתשתיות חדרי מחשב בישראל.  החווה כוללת בשלב א’ כ- 300 שרתים ביניהם שרתי האחסון של חברת NetApp מסוג FAS3000 ו-FAS6000 בעלי קיבולת אחסון של עשרות טרה-בתים.  בשלב הסופי החדר מתוכנן לאחסן קרוב ל 1 מגה-וואט של ציוד IT בשטח של כ-240 מ”ר בלבד ועו שה שימוש חדשני ביחי דות קירור מים המבוסס על קירור שורת ארונות השרתים.

היזמים ומנהלי הפרויקט מטעם נט-אפ היו המהנדסים ארז רוזנטל ואפרים גרינברג. הפרויקט בוצע  ע”י חברת אלכסנדר שניידר משלב התכנון, הבנייה והביצוע . שמנו דגש רב על חיסכון בהוצאות החשמל ויישמנו במידת האפשר כללים של IT ירוק כגון קירור מים ויישום מודולארי והדרגתי. כמו כן ביצענו  את פרויקט המעבר מחדר המחשב הישן של NetApp .

עיקרי הפרויקט:
240 מ”ר
100 ארונות שרתים (בשלב הסופי)
40 יחידות קירור מים - מבוסס לפי קירור שורה Row cooling
תכנון מודולארי ליישום הדרגתי
מיזוג אוויר מתוכנן לחיסכון בחשמל
KW 7 לארון שרתים בשלב א, 10 KW לארון בשלב הסופי
ניהול כבילה מתקדם
תשתית מים, כבילה וחשמל עילית
ללא רצפה צפה
מעבר החדר  - תוך 36 שעות

שלום אביטן-מנהל תחום Data Center באלכסנדר שניידר:
“האתגר הראשון בהעתקת החווה ובתכנון האתר היה לתמוך בציוד IT מתקדם ומגוון הנדרש על ידי מהנדסי החברה בעת פיתוח מערכות האחסון של הדור החדש”, “סך הכול קיבלנו כ 240 מ”ר לאחסנת מאות שרתים ובצריכה כוללת של קרוב ל 1 מגה-וואט. נבנתה תשתית כבילה עילית, ויושמה צפיפות מחשוב-הספק ( high density computing ) של קרוב ל 10 קילו-וואט לארון שרתים, הרבה מעבר ל 4 קילו-וואט לארון שהוא הגבול הסביר להספק בחדר מחשב רגיל”.

הפרויקט התאפיין בניהול כבילה בצפיפות לא שגרתית.  כבלי נחושת ואופטיקה נפרשו באתר החווה. “לצורך זה התקנו פתרונות ניהול כבילה בצפיפות גבוהה של חברת Panduit והגענו לרמה מאוד גבוהה של נוחות תפעולית למרות עומס הכבילה הרב

בהרצאת הפתיחה של כנס AFCOM בלאס וגאס נאם מייקל מאנוס, דיירקטור לשרותי דטה-סנטר של מייקרוסופט. שלושה דברים הדהימו אותי בהרצאה שלו:

1. מאנוס סיפר שמיקרוסופט מוסיפה כ 12,000 (שנים עשר אלף) שרתים בחודש.  אף אחד בקהל לא הניד עפעף. לפני מס’ שנים היינו היינו שולחים אדם שמצהיר על מספרים כאלו להסתכלות.  היום זה כבר מובן מאליו.  השמועות מספרות שגוגל למשל מוסיפה כ 25,000 שרתים בחודש.

2. מאנוס תיאר את הפרוייקט הבא של מיקרוסופט בתחום חדרי המחשב.  חדר מחשב ענק זה ייבנה כעיר מכולות, לא כבניין בטון.  כלומר, ציוד מחשוב חדש יתווסף במכולות שיכילו מס’ כלשהו של ארונות שרתים מזוודים, מחווטים ומוכנים להפעלה.  גילוי נאות: כמי שמקדם את נושא חדרי המחשב הניידים בארץ, שמחתי לקבל חיזוק כה משמעותי.  לפרטים על מכולות חדרי המחשב ראו      

3. מיקרוסופט הגיעו להשגים מדהימים ביעילות האנרגיה של חדרי המחשב על ידי שימוש בנוהגים מתקדמים.  יעילות זו נמדדת ביחס פשוט.  לוקחים את קריאת מונה החשמל המסופק לכלל החדר (ל IT, מיזוג ותשתיות)  ומחלקים את החשמל המסופק לציוד ה IT בלבד ( קריאת ה UPS ).  יחס זה נקרא PUE ( הגריד הירוק) או EER על ידי ה Uptime Institute .

עיקר הנזק הסביבתי והבזבוז הכספי ב IT נגרמים על ידי צריכת החשמל הגוברת של חדרי המחשב. אבל לא רק שם.
ולכן Green IT מגדיר 4 קריטריונים, שלושה מהם רלבנטיים לחדר המחשב, והרביעי הוא מעבר לחדר המחשב.

חדר המחשב הירוק:
1. תשתית חדר המחשב יעילה וחסכונית בחשמל. מדובר בעיקר במיזוג אוויר יעיל, ובתכנון חסכוני בתשתיות האחרות ( אל-פסק, גנרציה, לחות וכ’) . דוגמאות: ארנות מקוררי מים, מערכת אל פסק עם אובדן סטטי נמוך, שימוש בהוהגם מתקדמים ( Best Practices ) וכן הלאה.
2. שימוש חסכוני במשאבי חדר המחשב: בעיקר בציוד IT על ידי וירטואליזציה, ובשטח על ידי שימוש ב High Density
3. בחירת ציוד IT גם (לא רק) על סמך ניצולת ההספק שלהם. לדוגמא: מעבר לשרתי להב, ספקי כוח עם ניצולת מעל 80%.

נתונים עדכניים של ה uptime institute וה EPA שופכים אור על המצב הנוכחי בחדרי המחשב בארה”ב.
נתון מעניין אחד הוא שקצב קניית השרתים הואט לכ 9% בממוצע בשנים 2006-7. זאת ירידה משמעותית יחסית ל 5 השנים בקודמות שם ממוצע קניות השרתים עלה ב 13.6% בשנה. ניתן לייחס זאת למגמת הוירטואליזציה. עם זאת, מעניין לראות שמס’ השרתים ממשיך לצמוח למרות הוירטואליזציה.
נתון מעניין נוסף הוא שצריכת החשמל של חדרי המחשב במגה-וואטים עלתה בשנתיים אלו ב 12%. כלומר, למרות הוירטואלזיציה ולמרות השיפורים בטכנולוגיות השרתים, צריכת האנרגיה ממשיכה לעלות בקצב מהיר.  עליית מחירי האנרגיה מבטיחה שההוצאה הישירה בחשבון החשמל תעלה בקצב מהיר אף יותר!

מגמת ה חדר המחשב הירוק היא תגובה של התעשייה לתופעה זו. מעניין לראות את תגובת התעשייה: בחלקה - התעלמות מוחלטת, בחלקה האחר, יישום נלהב.  האם התשובה היא חדר מחשב חדש או שדרוג החדר הישן?  זה כבר נושא לפוסט הבא.

יגאל שניידר

משיחות עם לקוחות וספקים, אני מעריך שהנושאים שיעסיקו את צוותי הIT   ב 2008 יהיו:

1. קירור חדרי המחשב
2. הספק (חשמל) במונחים של מחסור ועלות
3. שטח רצפה
4. עלות שכר עובדים
5. כלים לניהול שרתים
6. וירטואליזציה
7. IT ירוק
8. 10 גיגה-ביט איטרנט
9. מיקור חוץ
10. התאוששות מאסון (DRP )
11. קונסולידציה
12. עיבוד מקבילי

אשמח לשמוע לדעתכם yigals@schneider.co.il

בנושא IT ירוק, אנשים עורכים כנס IT ירוק ב 5 בפברואר , 2008 בהילטון תל אביב. להרשמה

יגאל

חיסכון בחשמל הוא עיקרון היסוד של חדר המחשב הירוק.  גם בחדרים שטרם הגיע זמנם לשדרוג “ירוק” , ניתן לקיים צעדי חיסכון והתייעלות קלים ומהירים. לדוגמא, כדי לחסוך משמעותית בחשמל בחדרי מחשב, אנו ממליצים ללקוחותינו לנהל בתבונה את הרצפה הצפה. 
מדוע זה חשוב ולמה אנו מתכוונים?

הוצאות החשמל הן כ 50% מהוצאות התפעול של חדרי המחשב. יתרה מזאת, סעיף הוצאות זה ממשיך לצמוח בטור גיאומטרי. חשוב לצמצם הוצאה זו במידת האפשר. ניהול נבון של הרצפה הצפה מאפשר חיסכון משמעותי בהשקעה מזערית.

דוגמא לניהול שגוי הוא השארת פתחים ברצפה הצפה למעבר כבלים. פתח של 15X20 ס”מ יכול לגרום לאובדן המשתווה ל 2 קילוואט של קירור, כלומר הוצאה מיותרת של כ 8,000 ₪ בשנה! מאחר ומדובר בד”כ בפתחים רבים שאינם מבוקרים,  מדובר בהוצאות של עשרות אלפי שקלים בשנה בחדר בינוני.

בנוסף, האוויר הקר הלא מבוקר נוטה להתערבב עם אוויר חם ולהשפיע לרעה על נצילות וקיבולת יחידות הקירור בחדר. דבר הגורם להוצאות חשמל מיותרות נוספות ולנקודות חמות בחדר.דוגמא לפיתרון שעלותו מזערית: מסגרת עם מברשות שערות (אנטי סטטיים – זה חשוב!) שניתן להרכיב בפתח חדש או על פתח קיים. מאפשר תיעול כבילה נוח ובמקביל מונע בריחת אוויר קר.

הסטנדרט בחדרי המחשב לטמפרטורה ולחות  נקבע על ידי ASHRAE. - טווח הלחות היחסית המומלץ הוא בין 40% ל 55%.
- טווח הלחות המותר הוא 80% - 20%

מדוע זה חשוב?
- לחות ברמה נמוכה מידי גורמת לפריקה אלקטרוסטאטית המסכנת את הציוד.
- לחות ברמה גבוהה מידי יוצרת עיבוי ורטיבות. 

יותר ויותר משתמשים מובילים בתעשייה מתנסים בהרחבת טווח הלחות היחסית. הסיבה היא ששמירה על טווח לחות צר צורכת הרבה מאוד אנרגיה. והרי ידוע, שחשבון החשמל נהפך לגורם היקר ביותר בתמהיל העלויות של חדרי מחשב.  רבים אם כך מתנסים בהרחבת טווח הלחות לרמות של 70%-30% . פורסם גם ש ASHRAE שוקלת לשנות את המלצתה לטווח רחב יותר.

משרד האוצר והצוות בראשות בועז דולב זכו בפרס ה”אוסקר של ה IT ” לשנת 2007 של קבוצת אנשים. הפרס, לקטגורית DRP,  יוענק למשרד האוצר, כמו גם לזוכים האחרים בטקס חגיגי ב 15/12/07.
מדובר בחדר המחשב של תהיל”ה, ממשל זמין, שהוקם על ידי חברת אלכסנדר שניידר. אני מאוד גאה בפרויקט זה משום משדובר בחדר מחשב המתקדם מסוגו בארץ המאחסן כ 1,000 שרתים בשטח של 90 מ”ר ברוטו - מה שקרוי high density servers .  החדר משלב מערכות קירור המספקות 60% חיסכון בעלות חשבון החשמל; צעד גדול בכיוון של חדר מחשב “ירוק”.

 הפתרונות שסיפקנו כוללים ארונות  עם קירור מים אינטגראלי, כבילת נחושת ואופטיקה בצפיפות גבוהה, מערכות PDU מנוהלות, ומטריצות שליטה KVM מסוג Paragon . החדר הוקם כפרויקט TURN KEY ע”י חברת אלכסנדר שניידר שניהלה גם את מעבר חדר המחשב. מידע נוסף על הפרויקט וחדר המחשב, ניתן לראות בפוסט קודם מחודש מאי 2007.

יגאל שניידר

לחזרה לבלוג לחצו כאן

אינטל הודיעה על כוונתה לאחד את 130 חדרי המחשב שלה ברחבי העולם ל 8  מרכזי נתונים בלבד.  לדברי ברנטלי דייויס ,מנהל תהליכי ההתייעלות של חדרי מחשב באינטל, הקונסולידציה של מרכזי הנתונים תאפשר לה להגיע לסטנדרטיזציה מליאה, וירטואליזציה נרחבת, וצפיפות מחשוב (יותר קילו-וואט לארון,  י.ש) גבוהה יותר. 

המטרה: חיסכון באנרגיה, הורדת עלויות ויצירת גמישות תפעולית לצורך מענה מהיר לדרישות הארגון.    

מעניין לראות שהמגמה עליה הצבענו באלכסנדר שניידר כבר לפני 3 שנים של צפיפות המחשוב (high density computing ) ממשיכה לעלות עם מגמת הקונסולידציה.  כדי לחסוך בעלויות, חברות מאחדות חדרי מחשב ובד בבד מנסות להקטין ככל האפשר את גודל החדר. עלות מ”ר של חדר כזה עולה אך החדר קטן יותר וכך קטנה העלות הכוללת (השקעה ראשונית + עלות תפעול שוטף)  וגם (למי שזה חשוב) קטנה הפגיעה באיכות הסביבה.   

לחזרה לראש הבלוג הקליקו כאן

 נדיר בקריירה שלנו לאתר הזדמנויות שבהן הפתרון הטכני הטוב ביותר הוא גם הכלכלי ביותר וגם תורם לאיכות הסביבה. רעיון חדר המחשב ה”ירוק” הוא בדיוק כזה וזהו נדבך מרכזי ב Green IT. 

אני שמח לצרף נייר טכני או כפי שהוא קרוי בד”כ  white paper , שמציג כיצד ניתן לשדרג את חדר המחשב באופן שמוריד את עלות התפעול של החדר לאורך 10 עד 20 שנות חייו.  

להורדת הקובץ בפורמט PDF לחצו כאן

 תודה לידידי, אנשי ה IT , מהנדסי חשמל ומיזוג, מתכננים ומנמ”רים שתרמו בהערות והארות.

לתגובותיכם אודה

יגאל