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

מחקר שנעשה על יד י ה Uptime Institute  בדק את השפעת התקנת פנלים חוסמים (פנלים עיוורים) על יעילות מיזוג האוויר בחדר.

תוצאות מחקר זה מצביעות על הדברים הבאים:

•    כאשר לא מותקנים פנלים חוסמים בחללים בין ציוד המחשוב, למיחזור האוויר הפנימי בארון השרתים יש השפעה ניכרת על טמפרטורת האוויר הנכנס לציוד מחשוב.  ראה תמונה 1

•    פנלים חוסמים משפרים משמעותית את טמפרטורת האוויר הנכנס לציוד מחשוב ומהווים לפיכך פתרון יעיל לבעיה של מיחזור אוויר פליטה חם בתוך ארון שרתים. ראה תמונות 2,3

•    גם כאשר מותקנים בארון פנלים חוסמים עם מרווחים קטנים של 1.6 מ”מ ברווח האופקי בין פנלים חוסמים סמוכים, ציוד המחשוב עדיין חשוף לטמפרטורות כניסה מזיקות. ראה תמונה 2

•    כאשר לא מותקנים פנלים חוסמים בחללים שבין ציוד המחשוב או אפילו כאשר מותקנים פנלים חוסמים עם מרווחים, נפחים עודפים של אוויר ממוזג אינם מבטלים את השפעותיו המזיקות של מיחזור פנימי בארון השרתים.

•    השיפור המירבי מתקבל כאשר מתקינים בארון פנלים חוסמים שאין להם מרווחי אוויר ברווח האופקי בין פנלים חוסמים סמוכים או בין הפנלים החוסמים לציוד המחשוב. ראה תמונה 3

•    ביטול מיחזור האוויר הפנימי בארון השרתים משפר משמעותית את הספקת האוויר הממוזג לתוך הכניסות של הציוד.
ממחקר זה עולה כי שימוש בפנלים חוסמים עשוי לשפר במידה ניכרת על תפקוד חדר המחשוב: להקטין את שיעור הכשלים של ציוד מחשוב, לשפר את ניצולת יחידות המיזוג, ולהקטין הוצאות אנרגיה.  כל זאת בהשקעה זעומה.

תרשים 1

מודל 1: חתך רוחב של זרימת האוויר בארון שרתים שלא הותקנו בו פנלים חוסמים

תרשים 2

מודל 2: חתך רוחב של זרימת האוויר בארון שרתים שהותקנו בו פנלים חוסמים עם מרווחים. במודל הותקנו פנלים חוסמים עם מרווחי אוויר אופקיים של 1.6 מ”מ בין פנלים חוסמים סמוכים וגם עם מרווחי אוויר אופקיים של 3.3 מ”מ בין הפנלים החוסמים והשרתים.

תרשים 3

מודל 3: חתך רוחב של זרימת האוויר בארון שרתים שהותקנו בו פנלים חוסמים ללא מרווחים. במודל הותקנו פנלים חוסמים בלי מרווחי אוויר אופקיים בין פנלים חוסמים סמוכים או בין הפנלים החוסמים והשרתים.

מי שרוצה לקבל את המחקר במלואו מוזמן לכתוב לי

יגאל

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

גם בזמן רעידת אדמה מתונה יחסית, ארונות השרתים בחדר המחשב עלולים לקרוס. 

התוצאה:

•    Downtime
•    אובדן הכנסה
•    איבוד נתונים
•    נזק לציוד יקר ערך
•    זמן התאוששות ארוך

ראו תמונה מחדרי מחשב בקליפורניה לאחר רעידת אדמה של 6.7 בסולם ריכטר.

נהוג לחשוב, שמיגון IT מפני רעידות אדמה הוא עניין יקר ומורכב.  לא כך הדבר. ניתן למגן היום בקלות רבה ארונות שרתים ואחסון קריטיים מפני רעידות אדמה.

מעט רקע: רעידות אדמה נמדדות בדרך כלל לפי סולם ריכטר. סולם זה הוא סולם לוגריתמי. כלומר, רעידת אדמה בעוצמה 6 לפי סולם ריכטר חזקה פי 10 מרעידה בעוצמה 5.

בארה”ב קיים תקן טלקורדיה המגדיר ארבע רמות סיכון לפי מיקום גיאוגרפי בארה”ב. התקן מגדיר את רמה 4 (מדינת קליפורניה) כרמת הסיכון הגבוהה ביותר.  בדיקה לפי תקן זה לרמה 4 מעמידה את ציוד ה IT ברעידות המדמות רעידת אדמה בעוצה של 8.3 לפי סולם ריכטר.

קיים  בסיס לבידוד סיסמי שמבודד את השפעת רעידת האדמה מן הארון.  הבסיס משתמש בשיטות המשמשות מהנדסים ברחבי העולם לצורך הגנה על בניינים,גשרים ומבנים הנדסיים שונים מפני רעידות אדמה. 

הבסיס המבודד עבר בהצלחה רבה מבחנים שנעשו בארה”ב וביפן לפי התקן המחמיר של ZONE 4 . מבחן לפי תקן זה מדמה רעידת אדמה של עד  8.3 לפי סולם ריכטר.  ראו סרט.

ניתן אם כך היום להבטיח שרידות של שרתים ומערכות IT קריטיות  גם בעת רעידות אדמה חזקות.  ניתן להשיג שרידות זו בקלות ובעלות נמוכה יחסית.  ראו תמונות של ארונות שרתים ואחסון  בחדר מחשב רגיל.  ארונות אלו מוגנים מנזקי רעידות אדמה.

בחדרי מחשב עובדים שלא ניתן להשבית בהם ציוד, ניתן לבצע התקנה חמה עם מערכות עובדות. ראה תמונה.  בפרויקט זה הלקוח מחדר המחשב של בואינג בארה”ב, אנו מרימים את ארונות השרתים באמצעות מערכת הידראולית שתוכננה במיוחד ליישום זה.  הבסיסים הותקנו מתחת לארונות החמים, ואח”כ הורדו הארונות בזהירות.

חברות מובילות בעולם ,משתמשות בשיטה זו בכדי להשיג את ההגנה הגבוהה ביותר למסגרות ולציוד ה-IT היקר שלהן.

האתגר של ניהול מקצועי של הכבילה, נהיה קשה יותר עם צפיפות המחשבים ( high density ) .  ראו תמונות של כבילה בחדרי מחשב ותקשורת ברחבי העולם.    תמונות אלו הורדו מהאינטרנט ואינן של אתרים בארץ. מזכיר לכם משהו?

לחזרה לבלוג

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

הרעב הבלתי פוסק של התעשייה לכוח מחשובי מביא אותנו להתמודד עם אתגרי תשתית חדשים כגון חום, אספקת חשמל, ניהול כבילה צפוף, רעש ומשקל.

בפוסט הזה אני מעוניין להקדיש מס’ מילים לנושא הרעש.

ארון שרתים יכול להכיל היום כ 42 שרתי “פיצה” או למעלה מ 90 שרתי להב. במעבדות ובחדרי מחשב בהן אנשים עובדים במחיצת המחשבים, ייתכן נזק רב לבריאות העובדים בשל הרעש הנוצר מהמחשבים.
רעש מעל 65 דציבלים נחשב רעש הפוגע באופן משמעותי באיכות החיים, רעש שעוצמתו מעל 70 דציבלים נחשב רעש מזיק, ורעש מעל 60 דציבלים נחשב רעש מפריע.

בחברת אלכסנדר שניידר פיתחנו  פיתרון בדמות ארון שרתים המבודד את רעש המחשבים מהסביבה החיצונית. בהתקנה שביצענו מדדנו ירידה של למעלה מ 20 דציבלים ברמת הרעש מארון שרתים ( מ 70 דציבל לפחות מ 50).

כמו כן, בשיתוף עם חברה ישראלית בשם סילנטיום, פיתחנו ארון שרתים אקוסטי המאפשר לקרר כ KW 6 של ציוד מחשוב ומכשור המייצר רעש נגדי ובכך “מבטל” למעשה את הרעש.

בתמונה, ארון אקוסטי מבוסס קנור עם תוספת פיתוח ישראלי, בזמן תהליך הייצור.  הארון , במקרה זה סופק מחווט ללקוח.

יגאל שניידר

לחזרה לעמוד הבית של הבלוג www.datacenter.org.il

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.

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

חבר שלי התקשר אלי לשאול: באחת מהחברות שבבעלותו בונים חדר מחשב חדש במסגרת מעבר משרדים. הוא קיבל תקציב שבין השאר מפרט 105 טון קירור. “זה הרבה מאוד, לא?” הוא שאל.

ברור שהתשובה היא פונקציה של העומס. אבל, להלן כמה מושגים שימושיים לאנשי IT.

Watts (W) = Volts (V) x Amps (A)

למעשה זהו גם החום הנפלט מהשרתים. כל האנרגיה החשמלית הנכנסת לשרתים נפלטת בצורה של חום:

BTU  (British Thermal Unit)  =  יחידת חום  

כדי לקרר הספק של   1W (וואט אחד) נדרשים 3.432 BTU

אז כמה זה טון קירור?

BTU=  ~  3.5KW 12,000 =  1 ton cooling

לדוגמא:

230Volts x 160Amps = 36,800Watts = 36.8kW

36.8KW  /  3.5    =   10.5  ton cooling

חוקי אצבע שימושיים:

1. לחישוב מהיר, חלקו את מספר הקילו-וואט ב 3.5 כדי לקבל טון קירור
2. ארון שרתים ממוצע של שרתי  2U מפזר 4-5KW
3. ארון תקשורת ( U40 )  מלא במתגים יצרוך  6KW
4. שרת מתקדם עם שני כרטיסי רשת ושני דיסקים יצרוך  400- 500 וואט בפועל (נתוני 2007)
5. שרתים עם כרטיס רשת אחד יצרכו באופן טיפוסי W 300 לשרת
6. צריכה בפועל של שרת תהיה 50% מהנומינאלי (בחדר מחשב אופייני. לא במעבדות!)

דוגמאות:

בלייד סנטר אחד (14 שרתי להב, W 3600 ) דורש אחד טון קירור
ארון שרתי להב עם 6 בלייד סנטרס ( 84 שרתי להב) יצרוך 6 טון קירור
ארון מלא ב 40 שרתי פיצה מתקדמים,  W 400 כ”א (50% מהנומינאלי) פולט KW 16 שדורשים 4.5 טון קירור.

יגאל שניידר

לחזרה לבלוג לחצו כאן

חדרי השרתים הם זוללי החשמל הגדולים ביותר בארגונים כגון היי-טק, מוסדות פיננסים וספקי שרותי תקשורת. ההספקים הנדרשים על ידי השרתים והאחסון בחוות השרתים מגיעים למאות קילוואט ואף מגה-וואטים לחדר מחשב. 

כיום, כשחברת החשמל מתריעה על הקושי לספק את הצריכה וכאשר מחירי החשמל מאמירים, חשיבה וניהול של חדר מחשב “ירוק” , תהיה לא רק ידידותית לסביבה אלא גם תחסוך מאות אלפי דולרים בשנה בחשבון החשמל.

לא כולם יודעים שעל כל שקל  המושקע בחשמל המגיע לשרתים, מושקע עוד שקל לפחות על מיזוג אוויר ועוד שקל מושקע בחשמל לתשתיות אחרות. כלומר, על כל שקל חשמל לשרתים יש תקורה (בזבוז) של 2 שקלים. בחדר מחשב גדול מדובר בבזבוז של מאות אלפי שקלים בחודש בחשבון החשמל.

בחדר המחשב הירוק – מקטינים משמעותית את הבזבוז בחשמל. איך עושים זאת ב 3 צעדים קלים יחסית?

1. מרכזים את כל זוללי החשמל ( = פולטי חום) הגדולים באזור אחד שנקרא HOT ZONE .  אם למדת שעליך לפזר אותם בחדר, חשוב שנית. זה כבר לא עובד כך.  ה HOT ZONE יכול להיות שורה אחת או שתיים של ארונות שרתים באחת מפינות החדר.
2. קררו את ה HOT ZONE באמצעי קירור מתקדמים לשרתים בצפיפות גבוהה. בעיקר מדובר בארונות עם קירור אינטגראלי בהם יחידות הקירור (לא אוורור) נמצאות קרוב לציוד ומקררות אותו ולא את החדר. בשפת העם- ארונות עם קירור מים.  זה יעיל יותר טכנולוגית וכלכלית.
3. בנו תשתית מודולארית של הספק וקירור . תשתית מוגזמת גורמת לבזבוז אדיר בחשמל, בייחוד כאשר הניצול בפועל נמוך משמעותית מהקיבולת.   כמו כן,  ההשקעה הקפיטאלית (  CAPEX )  בציוד מתבצעת רק בזמן הנדרש ולא בהכרח בזמן הקמת החדר.
4. השתמשו במה שקרוי Best Practices . ראו פוסט קודם.

בתמונה זו נראה HOTZONE בחדר מחשב ירוק בארץ.  7 ארונות שבכל אחד 6 בלייד-סנטרס . בכל ארון שרתים   23 קילו-וואט של שרתים.  סה”כ 160 קילוואט בשבעה ארונות.  החיסכון השנתי בחשמל : 58,000 $ . לא אמרנו שמנהל הכספים יאהב אותך?