Posts filed under ‘High Density’
תכנון חדרי מחשב וחוות שרתים
זה הסטנדרט המומלץ של אלכסנדר שניידר
למנמ"ר המתכנן את מרכז המחשוב ( datacenter ) החדש של הארגון, יש הזדמנות לנצל נוהגים מתקדמים ( Best Practices ) בתכנון חדרי שרתים, ולשפר את התשתית עליה נשען מערך ה IT תוך חיסכון בעלות כוללת. להלן "עשר הדיברות"
1.TCO – הגדירו את רמת היתירות הנדרשת וחשבו את העלות כוללת ל 10 עד 15 שנים. השקעה ראשונית גדולה במס' אחוזים יכולה לחסוך עשרות אחוזים ב TCO.
2.בחירת השרתים גם על פי צריכת האנרגיה – עלות התפעול (בעיקר אנרגיה חשמלית) של שרת לאורך שלוש שנים גבוהה יותר מעלות השרת עצמו. בחרו בחוכמה שכן השוני בין השרתים הוא משמעותי.
3.וירטואליזציה – שימוש בוירטואליזציה מאפשר חיסכון משמעותי ברכש חומרה ובעלות התפעול של חוות השרתים. עם זאת, צריכת האנרגיה של שרת פיזי שעליו 5-20 שרתים וירטואליים גבוהה משמעותית מבעבר ויש צורך בחשיבה עדכנית בתשתית החשמל ומיזוג האוויר.
4.צפיפות מחשוב גבוהה – העלות הכוללת של חדר שרתים עם צפיפות מחשוב גבוהה ( high density ) נמוכה משמעותית ממרכזי מחשוב המפזרים את המחשוב על שטח רצפה נרחב. עם זאת, נדרשת חשיבה מקצועית וחדשנית להתמודדות עם כבילה צפופה, תשתית חשמל ומיזוג אוויר לצפיפות גבוהה. כדאי להתגבר על הנטייה להיצמד לשיטות עבר – החיסכון הוא משמעותי.
5.מודולאריות בתכנון – השקעה בציוד תשתית לעומס מקסימאלי כבר בתחילת חיי חדר המחשב היא מתכון לבזבוז ולשיתוק היכולת לאמץ טכנולוגיות חדשות עם הזמן. תכנון מודולארי מאפשר מדרוג ההשקעה לאורך שנים ( pay as you grow ) וחיסכון משמעותי ב TCO. מודולאריות מאפשרת גם שימוש אופטימאלי בטכנולוגיות מתקדמות ובמוצרים חדישים.
6. מיזוג אוויר חדשני וממוקד. המיזוג הממוקד מאפשר התמודדות עם כל עומס, חיסכון באנרגיה חשמלית וניצול מיטבי של ההשקעה בתשתית. עם זאת, היזהרו ממוכרנים שממוקדים רק במה שכדאי להם למכור . ישנן מגוון שיטות כגון קירור פנים-ארון, קירור חדר, קירור שורה ולכל אחת מאלו ואריציות שונות. מה נכון? כל פרויקט לגופו על פי הדרישות, הצרכים והאילוצים. טיפ חשוב: בחדרים בהם מיזוג האוויר מבוסס על צ'ילרים: דרשו ממתכנן מיזוג האוויר לתכנן לפי טמפ' מים קרים של לפחות 12 מעלות צלזיוס. רצוי אף יותר. זה יביא לחיסכון עצום בצריכת החשמל ותקבלו הרבה יותר מהמערכות שהתקנתם.
7. הפרדה מוחלטת של אוויר קר ואוויר חם – אחת הסיבות העיקריות לבזבוז העצום במיזוג אוויר ובחשמל בחוות שרתים הוא חוסר ההפרדה בין אוויר קר לחם. שימוש בפנלים עיוורים הוא חובה בסיסית עם החזר השקעה של יומיים בערך. הפרדה בין המעבר הקר למעבר החם יכולה גם היא להביא לחיסכון משמעותי. גם כאן יש כר נרחב של אפשרויות: סגירת מעבר הקר (עם או בלי מערכות קירור מים), סגירת המעבר החם ( רק בשילוב מערכות קירור מים), שיטה היברידית ועוד.
8.ניהול בזמן אמת באמצעות כלי תוכנה – קצת עצוב שהתשתיות הפיזיות של חוות השרתים בישראל מנוהלות בדרך כלל בגיליונות אקסל. קיימים כלי תוכנה ( SPM, DC Track, Power IQ ) קלים לשימוש המאפשרים ניצול מיטבי של ההשקעה בתשתית, הצגת לוח מחוונים ( Dashboard ) בזמן אמיתי והעיקר: יכולת תגובה מהירה לשינויים.
9. מדידה ובקרה – אי אפשר לנהל ולייעל את מה שאינו נמדד. חיישנים וכלי תוכנה מתקדמים מודדים את יעילות צריכת האנרגיה ( PUE ) ומידת השימוש בתשתיות ומאפשרים קבלת החלטות ניהוליות מושכלות. לדוגמא: חישוב קל של החזר השקעה של IT Refresh .
10. הסמכה מבצעית של חדרי שרתים – טבען של תקלות בתכנון וביצוע של חדרי שרתים חדשים, הוא שהן מתגלות זמן רב לאחר העלייה לאוויר עם הצמיחה הטבעית בעומס. תקלות אלו גורמות לזמן דמימה ( downtime ) של חדרי שרתים קריטיים לארגון. ההסמכה המבצעית של אלכסנדר שניידר בוחנת תחת עומס אמיתי את כל מערכות חדר השרתים: מיזוג אוויר, חשמל , יתירות ויעילות אנרגטית. הבדיקה היא באמצעות אמולטורים של חומרה , חיישנים מתקדמים ותוכנת בקרה ייעודית. ההסמכה המבצעית מורידה דרמטית את ההסתברות לתקלות תשתית ומגלה את כל הבעיות לפני הכנסת מערכות האמת של ה IT לחדר השרתים החדש כאשר כל המערכות עדיין באחריות וכל המתכננים והקבלנים עדיין זמינים.
ארגון אשר יישם את עשרת הנוהגים המתקדמים הללו ויפנים את העקרונות שעיצבו אותם, ישפר משמעותית את יכולת חוות השרתים להגיב לצרכי הארגון, ויוכל לחסוך לארגון כספים רבים שישמשו אותו להקצאת משאבים להתעצמות.
אנו מקיימים ימי עיון לעיתים קרובות בנושא תכנון וניהול חדרי שרתים. למעוניינים כתבו לטלי שרון tali@schneider.co.il
חיסכון באנרגיה בזמן אמיתי ונהלים מיטביים. מה ניתן ללמוד מ eBay ?
זירת המסחר eBay היא אחת מזירות המסחר האינטרנטי הגדולות בעולם, ולכן היא דורשת שרידות מוחלטת ממרכז המחשוב שלה; כל זמן דמימה (downtime) יכשיל עסקאות ששוויין יותר מ-2,000 $ לשנייה. משום כך חייבים אנשי הצוות במרכז המחשוב העולמי של eBay לספק הן רציפות עסקית (uptime) והן גמישות ברמה הגבוהה ביותר, וכל זאת תוך שמירה על עלויות נמוכות.
זהו אתגר מורכב בהחלט, שכדי להצליח בו דרושה חדשנות מתמדת.
מאז שהתחילה לפעול, בנתה eBay שנים-עשר מרכזי מחשוב, ועומס החישובים רק הולך וגובר. לא פלא שגם עלויות התפעול של מרכזי המחשוב של החברה גדלות מדי שנה, במקביל לצמיחה העסקית הרצופה. בשל כך בנתה חברת eBay תוכנית ארבע-שנתית, והתחילה להפעיל אותה במרכזי המחשוב שלה. לתוכנית יש יעד שאפתני: להקטין את הוצאות החשמל בחצי תוך הכפלה של ביצועי החישוב; יחד עם זאת, המבנה של התשתית החדשה ישפר את המהימנות ואת מהירות התגובה התפעולית.
כדי להשיג יעדים אלה, תמזג חברת eBay את נכסיה ותקטין את מספרם של מרכזי המחשוב שלה. כל מרכז מחשוב חדש ייבנה מן היסוד במטרה להיות חסכוני באנרגיה ככל האפשר, בלי לפגוע ברציפות העסקית.
"אסטרטגיה מוצלחת במרכזי מחשוב מניחה שדרישות המחשוב יגדלו מדי שנה, אבל היא מאפשרת להם לגדול כנדרש בלי לייקר באופן פרופורציוני את עלויות התפעול," מסביר דין נלסון (Dean Nelson), דירקטור בכיר ב-eBay לתפעול ואסטרטגיה במרכזי המחשוב אותו פגשתי בכנס שערכה חברת Starline . "אנו חייבים לשבור את הקשר הליניארי שבין עומס החישובים לבין עלויות התפעול. לשם כך עלינו לעשות קפיצת דרך ביכולות שלנו בתחומי החיסכון באנרגיה, כוח החישוב וניצול השרתים."
במאי 2010 חנכה eBay את מתקן הדגל שלה, אבן הפינה של האסטרטגיה החדשה למרכזי המחשוב, פרויקט 'טופז'. במתקן זה, הממוקם בסאות ג'ורדן, יוטה, השקיעה חברת eBay את ההון הרב ביותר שהשקיעה אי פעם בפרויקט יחיד, והוא מחזיק כשליש מתשתית השרתים העולמית של החברה. אף על פי שהפריסה במרכז הנתונים כוללת את כל היתירות הנדרשת לצורך מהימנות בסיווג Tier IV, מתגאה מתקן 'טופז' בנצילות שימוש בחשמל (PUE) בגובה 1.4 בלבד.
נהלים מיטביים ליעילות מירבית
בתשתיות של 'טופז' שולבו מנגנונים חדשניים לחיסכון באנרגיה. חמישה מרכיבים מרכזיים בתכנון 'טופז' מעוררים עניין מיוחד בשל ערכם ובשל התאמתם לכל מרכז מחשוב מודרני:
1. הפרדה פיזית וסגירה של מעברים קרים /חמים כדי להגיע ליעילות קירור מירבית, התקינה eBay פתרון להפרדה בין מעברים. eBay בחרה בסגירה של המעבר החם, לא לפני שתכננה אותו בתשומת לב, ניסתה אבטיפוס שלו וביצעה מדידות. סגירת המעבר החם מתבצעת על ידי הפרדה קשיחה של המעברים ותיעול האוויר החם החוזר אל מערכות המיזוג דרך התקרה הכפולה.
- האוויר החם חוזר ליחידות המיזוז דרך התקרה
2. הפצה של 400V לכל ארון בחלק מהארונות ב-eBay יושבים שרתי להב מרובים, ולכן החברה רצתה שכל המסדים יהיו מסוגלים לספק עומסים בהספק של עד 17kW. אפשר, אמנם, להשיג זאת גם בשיטה המסורתית, אבל ב'טופז' בחרו למתוח את כבלי המתח הגבוה עד לארונות, והוזילו משמעותית את העלויות. משום שכל מסד מקבל חשמל במתח 400V, מצטמצמים אובדני הכוח בשנאים מורידי המתח ועל הקווים, ויחד עם זאת החברה חוסכת בתשתיות הנחושת. eBay בחרה לספק מתח תלת-פאזי של 400V לשני פסי שקעים חכמים במסד (הנקראים גם "PDU במסד"). מערכות ה-PDU במסדים, מספקות לכל שרת מתח חד-פאזי של 240V. מתח זה נמצא בתוך טווח הפעילות של כל ספק כוח של ציוד IT כלשהו. בזכות ביטולן של המרות מתח מיותרות, הפצת 400V מקטינה את עלויות האנרגיה ב-2-3% בערך בהשוואה להפצת 220V.
3. מדידה מפורטת של צריכת חשמל בשרתים נהוג לומר שהמדד הכלכלי החשוב ביותר בעיניהם של צוותי התפעול במרכזי המחשוב של eBay הוא העלות המצרפית הכוללת לכל חיפוש. ומשום שכל דור שרתים חדש מציע שיפורים אדירים בביצועי ה-CPU, חברת eBay מחליפה את השרתים שלה במחזוריות של שנתיים; הרווח בביצועים פֶּר וואט גבוה ממחירו של הציוד החדש. אבל חברת eBay תקטין באמת את העלות לכל חיפוש רק אם תכלול בחישוביה את כל עלויות התפעול של כל שרת חדש שהיא רוכשת, ולא רק את מחירו. ועלות התפעול הגבוהה ביותר של כל מכשיר היא ההוצאה על צריכת החשמל שלו. כדי לאתר הזדמנויות לחיסכון המרבי, eBay התקינה במסדים מערכות PDU של חברת Raritan הקוראות את צריכת החשמל המדויקת בכל ספק כוח ובכל שרת בודד. פסי השקעים של Raritan מספקים מידע רציף על צריכת החשמל בקוט"ש בכל מכשיר בודד במרכז המחשוב, בדיוק של 1%. רמת דיוק זו מאפשרת, על פי התקינה, חיוב לקוחות על פי מדידה זו. פסי שקעים חכמים אלו מיועדים לספֵּק הן את צרכי ה-IT והן את צרכי המתקן כולו, והן מזינות, בזמן אמיתי, את הנתונים שהן אוספות למערכות ניהול המבנה ורישום הציוד של eBay. במושגי קונסורציום Green Grid, הן מבצעות ניטור PUE מקטגוריה 3 (או PUE3). "פסי שקעים חכמים נותנים לי את הדיוק שאני צריך בשביל לחשב את עלויות התפעול האמיתיות שלי בכל שרת עד האגורה האחרונה," אומר נלסון. "כך אני יכול להכיר את פרופיל היעילות של כל אחד מספקי הציוד, וכשאני מכין את סבב ה-RFP הבא של השרתים, אני יכול לגבש דרישות שיחזירו את מחירן."
4. מדידת טמפרטורה ברזולוציה גבוהה פרויקט 'טופז' שילב מנגנונים מהפכניים שונים במערכת הקירור שלו, ואז פנה להמשיך ולייעל אותה בזמן אמיתי – הן בהיבט העלויות והן בהיבט המהימנות – מתוך היכרות עם סביבת הפעילות של כל אחד מהשרתים. רוב מרכזי המחשוב מודדים ומבקרים את טמפרטורות האוויר היוצא ממערכות המיזוג ואת טמפרטורת האוויר החוזר אליהן. אבל נתונים אלה מוסרים מידע מקורב בלבד על סביבת השרתים האמיתית. הקירובים מאלצים את צוות המתקן לקחת מרווחי ביטחון ולקרר קירור עודף, וזהו צעד בזבזני, בהגדרה. חברת eBay, לעומת זאת, יודעת מהן טמפרטורות הכניסה והיציאה המדויקות בכל ארון וארון במרכז המחשוב 'טופז'. בפרט, מאמצים ב'טופז' את המלצות ASHRAE לניטור סביבתי של שרתים, ומודדים את הטמפרטורה בשלושה מפלסים של המעבר הקר: למעלה, באמצע ולמטה. מדידות אלה מתווספות למדידות במעבר החם. בזכות הניטור הרצוף יכולה eBay לכוונן את משתני הקירור ליעילות מרבית, ויחד עם זאת לקבל התראה מיידית על כל בעיה ברמת השרת. הקורא יזכור את החיישנים ותוכנת LiveImaging מאחד הפוסטים הקודמים.
5. פסי צבירה (busway) עיליים להפצת חשמל ברוב מרכזי המחשוב פרוס מבוך תת רצפתי של קווי חשמל היוצאים מלוחות PDU אל הארונות. אלא שמבנה כזה מפריע לאוורור ובכך משבש את יעילות הקירור. כל זה קורה מתחת לרצפה הצפה ולכן לא זוכה לתשומת לב רבה, אבל עלול להיות משמעותי. יתרה מזאת, תכנון סטנדרטי המכין חיבורי "שוט" (power whips) תת-רצפתיים ייעודיים לכל מפסק, צורך כבלי נחושת מיותרים שאינם מנוצלים היטב, ואף מגביל את גמישות הזיווד של ארונות חדשים. כדי לפתור את הבעיה, משתמשים ב'טופז' בפסי צבירה עיליים של חברת starline להפצת חשמל אשר מאפשרים חיבור קל של הארונות למקור כוח של 400A. לאורכה של כל שורת ארונות מתוחים שני מסלולים, וכל אחד מהם מספק כוח חלופי ובכך מבטל לחלוטין את הצורך בחיבורי "שוט" תת-רצפתיים. תוך דקות אפשר להוסיף שקעים למארזים מוגנים במפסק אוטומטי בכל נקודה לאורך שורת הארונות, במקום להמתין מספר ימים עד שיגיע חשמלאי ויתקין עוד "נקודות חיבור".
סיכום
חברת eBay מעוניינת מאוד בשיפור המהימנות של מערכות המחשוב שלה, שכן זמן דמימה עולה לה 2,000 $ לשנייה, כלומר $120,000 לדקה. בגלל היקף הפעילות הגדול של החברה, היא חייבת לשמור שההוצאות על ציוד ועל חשמל לא יצאו משליטה. משום כך פיתחה eBay מודל למרכזי המחשוב שלה, המבטיח פעילות IT ברמת מהימנות גבוהה מאוד וגם מוזיל את עלויות התפעול ב-50% בהשוואה למרכזים הישנים שהיא מוציאה מפעילות בהדרגה. גם מרכזי מחשוב צנועים יותר שיאמצו את הנהלים המיטביים בתעשיית ה-IT כפי שעשתה eBay, יכולים להאריך את זמן הרציפות העסקית (uptime), לקצץ בהוצאות ולהתייעל, תוך שימוש בציוד זמין ובטכניקות ותהליכים פשוטים.
10 המגמות המובילות בדטה סנטר ב 2010
מרבית חדרי המחשב נמצאים במצוקה ברמת התשתית הפיזית: בעיות מיזוג אוויר קשות, אספקת חשמל, ניהול כבילה לא מוקפד, משקל כבד ביחס ליכולת הנשיאה של הרצפה, חוסר במקום פיזי, חשבון חשמל צומח במהירות ובעיקר: הניהול נהיה מורכב יותר וקשה יותר.
כתוצאה נראה ב 2010 את 10 המגמות הללו צוברות תאוצה:
1. תוכנות ניהול ל Data Center כדוגמת תוכנת ה DC TRACK של חברת Raritan לניהול חדרי מחשב. תוכנה זו מאפשרת ניהול מקצועי של החדר וניצול מקסימאלי של התשתיות המותקנות. לדוגמא, מנהל חדר המקבל לידיו, נניח, 10 שרתים של U1 הצורכים ביחד KW5, יוכל לקבל בלחיצת כפתור את הנתון הבא: באיזה ארון שרתים בחדר יש מקום פיזי, יש שקעי נחושת פנויים, שקעי אופטיקה פנויים, קיבולת חשמל מתאימה, קיבולת מיזוג אוויר מספיק וכ'.
2. Liquid Cooling : לפני כ 5-6 שנים הצגנו את הטכנולוגיה של הקירור הממוקד לשוק הישראלי. רבים מידידנו אמנם התרשמו מהטכנולוגיה אך הטילו ספק בנחיצותה. היום אנו יכולים לומר מעבר לכל ספק שהטכנולוגיה הזו הגיעה לזרם המרכזי. יש לנו כ 400 מערכות מותקנות בישראל מתוך בערך כ 500 סה"כ.
אפשר להזכיר את חדר המחשב של תהיל"ה, חדר המחשב החדש של בנק ישראל, פרויקט מרשים של חיל הים, אינטל (ראו סרט של אינטל ביו טיוב או בפוסט הקודם), חדרי מחשב ברפאל, בחוות מחשוב עננים של טריפל סי ועוד רבים אחרים.
אך יש שני דגשים חשובים מעבר לנושא High Density . המערכות שאנו ממליצים עליהן מסוגלות לתת ביצועים מצוינים גם בטמפרטורות מים קרים של 16 ואף 18 מעלות (במקום 6 מעלות כנהוג במערכות מיזוג אוויר). כל מעלה מאפשרת חיסכון של 3%-4% בחשבון החשמל.
בנוסף חשוב לבחור במערכות מודולאריות. כאלו שמאפשרות לעלות מ 10kw ל kw 40 ללא קושי.
3. סגירת המעבר הקר: המערכות הזולות ביותר, הן אלו שאנו לא צריכים לרכוש. סגירת המעבר הקר מאפשרת שדרוג אפקטיבי של חדרי מחשב קיימים וניצול מקסימאלי של התשתיות הקיימות. מדובר בסגירה מכאנית של האוויר הקר, שדרוג תוכנה למערכות המיזוג ובמקרים מסוימים החלפת מאווררים ביחידות המיזוג. היתרונות: יכולת מיזוג האוויר אפקטיבית יותר ב 50%. כתבו לי לקבלת עותק מוקדם של whitepaper שכתבנו בנושא.
4. בקרה על צריכת האנרגיה ( PUE ) יותר ויותר ארגונים מודדים את ה PUE . יחס יעילות האנרגיה של התשתית. כדי להשתפר, עלינו לדעת היכן אנו היום.
5. Intelligent RPDU : פסי השקעים המתקדמים הם אבן בנין חשובה וחיונית בחדר המחשב המתקדם. RPDU מאפשרים איסוף מידע בזמן אמיתי של צריכת החשמל ופליטת החום של כל שרת וכל ארון, וקבלת מידע לצורך שימור שרידות ויתירות אמת.
6. ניהול הרצפה הצפה פתרונות כגון Cool Boot ו Kold LOK מונעים בריחת אוויר קר מפתחים לא מבוקרים ברצפה הצפה. מאפשר השבת קיבולת קירור "אבודה".
7. פסי צבירה ( Bus Ways ) כאשר תשתית החשמל מבוססת על כבלים, כל שינוי אורך שבועות וחודשים ומצריך תקציב של עשרות ואף מאות אלפי שקלים. שימוש בפסי צבירה מאפשר למנהלי הדטה סנטר לבצע שינויים באופן מיידי ללא צורך בתקציב נוסף. ראו פוסט קודם בנושא פסי צבירה של Starline .
8. ארונות ייעודיים למתגי תקשורת מתגי סיסקו החדשים מחייבים התייחסות מקצועית גם ברמת התשתית. ביחוד ה ,Nexus 7010, 7018. ארונות ייעודיים של Panduit תוכננו יחד עם סיסקו במיוחד למתגים אלו. היתרון: פתרון לנושא הכבילה ומיזוג האוויר.
9. מדבקות RFID מאפשרות לדעת בכל רגע נתון, בזמן אמיתי, אילו מערכות יש לנו בחדר והיכן הן בדיוק. מוכנות ל AUDIT בכל רגע נתון ואבטחת החומרה.
10. סימולציה ב CFD תוכנה הנדסית אשר מאפשרת בניית מודל טרמי של חדר המחשב והדמייה של תרחישים שונים לבדיקת תכנון מיזוג האוויר, אימות יתירות, אפקטיביות התכנון ובחירה בין אלטרנטיבות. מומלץ מאוד גם לתכנון חדר חדש וגם לתכנון שדרוג.
חוות מחשוב עננים של Triple C
טריפל סי חנכה חדר מחשב חדש המתוכנן, על פי המנכ"ל רמי נחום, לרמת שרידות גבוהה של Tier 4 . הסרט מספק תאור מעניין של יכולות החווה שהיא ללא ספק מהמתקדמות בארץ.
מזל טוב ל טריפל סי.
ניהול חדרי מחשב ; הנושאים המעסיקים את מנהלי חוות השרתים
פרסום של ה DataCenter User Group כפי שנמסר בועידת DataCenter Dynamics ביוהנסבורג על ידי חברת Emerson מראה את האתגרים עימם מתמודדים מנהלי חדרי המחשב ( data centers ) וכן השוואה ל שנים 2007 ו 2005
בשנת 2005, שלושת הנושאים החשובים היו:
1. צפיפות חום והספק ( heat and power densities ) ,
2. זמינות מידע ( availability )
3. מחסור בשטח רצפה.
יעילות בצריכת החשמל כלל לא הוזכרה בעשיריה הראשונה.
בשנת 2007 , הנושאים החשובים היו:
1. חום
2. הספק
3. יעילות צריכת החשמל של חדרי המחשב.
כלומר, ב 2007 יעילות צריכת החשמל נהפכה לנושא מרכזי
בשנת 2009 הנושאים החשובים היו:
1.חום ומיזוג אוויר
2. יעילות צריכת החשמל
3. ניהול חדרי המחשב, נושא אליו נתייחס בהרחבה בפוסטים הבאים.
נושא יעילות צריכת החשמל בחדרי המחשב ממשיך להיות במוקד הדאגה של מנהלי חדרי המחשב . זאת בשל המשך הגידול בצריכה בקילו-וואט שעה והעלייה במחירי האנרגיה ( צפי: 10% בשנה). כמו כן, מחסור ב CAPACITY מזרז את פרוייקטי ההתייעלות.
לחובבי ניהול כבילה בחדר המחשב
לחובבי סדר בחדר המחשב, לאוהבי ניהול כבילה מסודר, כבלים "מסורקים" , הנה אביזר לכאורה פשוט של panduit שמאפשר גם לעובדים פחות מיומנים לייצר איכות מעולה:
חדר של חצי מגה וואט ב 20 ארונות שרתים
חדר של חצי מגה-וואט, ב-20 ארונות מקוררי מים. זהו אמנם סרטון פרסומי של קנור-אמרסון אבל מעניין לראות איך עובדים בגרמניה. אגב, זו לא טכנולוגיה אקזוטית. הותקנו מעל 300 ארונות כאלו בישראל.
רעש בחדרי מחשב
עובדים שנחשפים ברמה יומית לרעש של מעל 80 דציבלים מסתכנים בנזק בריאותי, בעיקר בשמיעה. עם העלייה במספר וצפיפות השרתים עולה רמת הרעש בחדרי המחשב לרמות מסוכנות מאוד. ראו וידיאו משעשע שממחיש את הבעיה:
פתרונות אפשריים:
1. לעבוד מחוץ לחדר במידת האפשר. (מטריצות KVM ופסי שקעים מנוהלים – חובה)
2. אוזניות חובה לנכנסים לחדר
3. ארונות סגורים עם קירור מים. ניתן לאחסן 6 בליידסנטרס של יבמ בארון אחד (84 שרתי להב) והארון יהיה לא רק מקורר היטב אלא גם שקט מאוד.
באלכסנדר שניידר התקנו כמה מאות כאלו בישראל.
נתונים על חדרי מחשב מהעיתונות המקצועית
מאמרים בעיתונות המקצועית בתחום חדרי המחשב ו IT ירוק מביאים נתונים מעניינים בנושא צריכת האנרגיה של תעשיית IT. להלן לקט מעניין:
• מספר השרתים בארה"ב בשנת 2000 היה 5 מיליון. עד 2010 יהיו בארה"ב יותר מ 15 מיליון שרתים
• כדי לספק את הצמיחה בצריכת החשמל של השרתים בלבד, ייבנו בארה"ב 10 תחנות כוח בין השנים 2005-2015 , בעלות של 2 עד 6 מיליארד דולר כל אחת. באופן טבעי תגולגל עלות זאת לחברות דרך חשבון החשמל.
• כ 80% מעלות הקמת חדרי מחשב היום היא בתשתית החשמל והמיזוג. פי 6 מהנהוג לפני 10 שנים
• כדי לבנות חדר מחשב ברמת יתירות של Tier 3 , יש צורך בהשקעה קפיטאלית של 14,000 $ לשרת.
• עלות החשמל הנדרש כדי להפעיל ולקרר שרת הצורך 300 וואט, היא 520$ בשנה, או כ 2,100 ₪ לשנה.
• בהנחה ששרת כזה עולה 2,500$ , עלות החשמל עולה על מחיר השרת תוך 4-5 שנים. אם חדר המחשב אינו יעיל אנרגטית, הנתון הנכון יותר הוא 3 שנים.
• במחירים ישראלים, עלות החשמל הנדרש להפעיל ולקרר ארון שרתים ובו 40 שרתי "פיצה" הוא 84,000 ₪ בשנה. עלות זו בדרך כלל אינה משולמת על ידי מחלקות ה IT אלא על ידי גורם אחר בארגון אשר אינו יכול לנתח הוצאה זו.
• מחקר של מכון אפטיים ( uptime institute ) קובע שבמקרים רבים כ 30% מהשרתים הם מיותרים וכמעט לא עובדים. בארגון שלו 500 שרתים, השבתת 30% מהשרתים תחסוך מעל 70,000 $ בשנה ותחסוך פליטה של כ 600 טון גזי חממה . הבעיה? לא זכיתי להכיר מנהל חדר מחשב אשר קיבל ציון לשבח ממנהלו על כך שהשבית שרת.
• ייצור החשמל הנדרש להפעלת וקירור שרת אחד גורם לפליטת 4 טון גזי חממה בשנה. כמות דומה הנפלטת ממכונית משפחתית הנוסעת כ 24,000 ק"מ בשנה.
מה הסיבה לצמיחה הדרמטית הזו בצריכת החשמל?
ב 1965, קבע גורדון מור, ברבות הימים אחד מהמייסדים האגדיים של אינטל, שמספר הטרנזיסטורים במיקרו מעבדים יוכפל כל 24 חודש. אמרה זו השתרשה בתעשייה כחוק מור ( Moore's Law ). חוק זה עובד עד היום וניתן לעניות דעתי, לקרוא לו 'נבואת מור'. התגשמות נבואה זו הביא להתפתחות הטכנולוגית המדהימה שחווינו מאז אותם ימים. אלא שבהיחבא, מתחת לאפם של קברניטי החברות, התרחשה תופעה נוספת: בעוד שרמת הביצועים לכל דולר עלתה בטור הנדסי, יעילות האנרגיה השתפרה גם היא אך בקצב איטי בהרבה.
מה ניתן לעשות?
די הרבה. ובמקרים רבים די בקלות. מרבית חדרי המחשב היום אינם מנוהלים לפי Best Practices אך ניתן לשדרג אותם בקלות יחסית. סגירת המעבר הקר היא אחת הדרכים הנבונות. כדאי להתחיל בסקר טרמי ומשם להמשיך.
ניהול חדר מחשב וירטואלי – פיזי
תמונת המגמה לוירטואליזציה של שרתים היא חדה וברורה. היתרונות ברורים גם הם: חדרי המחשב זוכים בשימוש דינאמי של מערכות החומרה שברשותם, התגובתיות לצרכי הארגון משתפרת והארגונים מקבלים תמורה גבוהה יותר בעבור השקעתם בחומרת השרתים. כל זאת בזכות העובדה שניתן להריץ מס' שרתים וירטואליים על שרת פיזי אחד.
יתרונות אלו קוסמים לארגונים שמעוניינים בחיסכון תפעולי ובתגובתיות מהירה. עם זאת, חשוב להבין מוקדם ככל האפשר את האתגרים בניהול דטה סנטר פיזי-וירטואלי (כלומר דטה סנטר בו חלק מהשרתים הם פיזיים בלבד וחלקם וירטואליים) וכן את ההשלכות על התשתית הפיזית. יישום וירטואליזציה ללא מתן פתרונות מעין אלו יכול לסבך את ניהול החדר והרי לא זו כוונתו של המנמ"ר
קודם כל יתרונות הוירטואליזציה:
- חיסכון בהשקעות בחומרה – נושא זה ברור מאליו
- חיסכון במקום ובתשתית פיזית – ניתן להקל על מצוקת שטח הרצפה ומיזוג האוויר ע"י צמצום מס' השרתים
- התאוששות מאסון ( DR ) מהירה יותר. קל ומהיר יותר לגבות ולהעלות לאוויר שרתים וירטואליים מאשר לקנפג מחדש שרת פיזי
- ניתן להגיב לצרכי הארגון מהר יותר. ניתן להקצות למהנדס בארגון שרת וירטואלי הרבה יותר מהר מאשר ע"י רכש של שרת חדש, דבר שיכול לקחת שבועות ארוכים.
- חיסכון בחשמל מוריד הוצאות תפעול ומונע פגיעה באיכות הסביבה
מאחר ואין ארוחות חינם ישנם כמה סיכונים שצריך לנהל בתבונה. חדר המחשב אינו וירטואלי לחלוטין ולכן יש לנהל אותו כחדר שחלקו פיזי וחלקו וירטואלי על כל המשתמע מכך. לדוגמא:
- ניהול הרשאות לגישה לשרתים וירטואליים נהייה מורכב מאוד. לא רצוי לאפשר לכל צוות ה IT גישה לכל השרתים הפיזיים. כאשר יש מס' שרתים וירטואליים על שרת פיזי אחד, נושא ההרשאות מתחיל להיות מורכב.
- ניהול ואדמיניסטרציה של שרתים וירטואליים נהיה מורכב יותר כשהם עוברים משרת פיזי אחד למשנהו. משום שלא רצוי תמיד להעניק גישה ל VirtualCenter מחשש לשימוש לא נכון, האדמיניסטרטורים משתמשים בשיטה ידנית לחלוקה של כתובות IP עבור מכונות וירטואליות ספציפיות שבניהול איש צוות IT כלשהו.
- כניסה לשרתים וירטואליים שנמצאים ב VirtualCenters שונים היא מורכבת יותר. לפי שעה VMWare לא מאפשר לאדמיניסטרטורים גישה אחודה לשרתים וירטואליים שנמצאים על VrirtualCenters שונים.
- במקרה של תקלת חומרה בשרת הפיזי, יפלו מס' שרתים וירטואליים והנזק לשרות יהיה משמעותי הרבה יותר מבעבר. על הארגון לוודא שיש בידו כלי המאפשר גישה מחוץ לרשת ( Out of band ) לרמת ה BIOS לכל שרת כדי לאפשר טיפול מהיר והתאוששות מהירה.
- VMWARE משתמש ב Active Directory באופן בלעדי לניהול הרשאות. זה יכול להיות בעייתי לארגונים שזקוקים לשימוש בטכנולוגיות כגון LDAP, RADIUS והזדהות חזקה.
- בעוד שצריכת האנרגיה ברמת החדר תרד, צריכת האנרגיה לארון שרתים יכולה לעלות דרמטית בשל השימוש בחומרת השרתים הפיזיים. דבר זה עלול להביא לקשיים נקודתיים במיזוג האוויר בחדר המחשב ויתכן שיחייב פתרונות קירור מתקדמים יותר.
אם כך דטה סנטר פיזי-וירטואלי הוא סביבה מורכבת יותר שיש לנהל בכלים מתקדמים. חלק מן הכלים הללו הוא מערכות KVM over IP התומכת בשרתים פיזיים ווירטואליים, מערכות PDU המאפשרות בקרה שוטפת על צריכת האנרגיה בכל שרת ובכל ארון שרתים וכן פתרונות לניהול מערכות בצפיפות גבוהה ( High Density ) .
