Posts filed under ‘שרתי להב’

אולמות מחשב: מה חשבון החשמל של ארון שרתים בודד?

בכמה מסתכם חשבון החשמל של ארון שרתים בודד?  (התשובה אגב, 35,000 $)

כמובן שהשאלה מעניינת אם  אנו בוחנים שרתים מתקדמים ולא מכונות מיושנות.

ובכן שרתי פיצה מתקדמים של תחילת 2007 כדוגמת שרתי TWIN צורכים בתצורה מליאה בין 800W ל 1 KW לשרת.

כמובן שמעטים רוכשים את התצורה המליאה ומפעילים את השרת ב 100%.  ולכן בוא נניח 40% מההספק הנומינאלי כלומר, 400W לשרת.

40 שרתים בארון מלא —> KW 16 לארון שרתים.

קילוואט שעה עולה בישראל 0.10 $ . לארון השרתים הנ"ל  נכפיל ב 16 ונקבל 1.60 $  לשעה.  

כפי שתיארנו בפוסט קודם, על כל קילוואט לציוד ה IT מושקעים עוד 2 קילוואט במיזוג אוויר ובתשתיות החשמל.  בחדרי מחשב (חוות שרתים)  מתקדמים יחסית מקדם היעילות הוא 2.5 . בואו נניח שחדר המחשב שבדוגמא שלנו הוא אכן חדר מתוכנן היטב עם מקדם יעילות של 2.5 .

ולכן עלות החשמל לארון שרתים זה הוא 1.6X 2.5 =  כלומר , 4 $ בשעה.

נכפיל ב 24 שעות ונקבל 96 $ ביום.

נכפיל ב 365 ונקבל 35,040 $ בשנה לארון הצורך KW 16 .

אגב גארטנר צופים שארון שרתים יגיע ל KW 52 עד שנת 2011. לפי אותה שיטת חישוב – חשבון החשמל יגיע בארון כזה ל 45,000 $ בשנה ואף יותר. עלות החשמל למיזוג האוויר היא 40% מסכום זה.

לחזרה לראש הבלוג לחצו כאן

אוגוסט 19, 2007 at 9:01 pm 2 תגובות

חדר מחשב ירוק – מנהל הכספים יאהב אותך

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?

Hot Zone with 42 Blade centers

אוגוסט 6, 2007 at 7:44 am כתיבת תגובה

אוויר מאולץ לקירור שרתי להב – פתרון או מתכון לכישלון?

נשאלתי מספר פעמים לאחרונה לדעתי על גישה המשתמשת במאווררים היונקים אוויר קר מתחת לרצפה הצפה וזורקים אותו למעלה לכיוון ארון השרתים.

אין חדש בגישה זו ויש לה 3 מוטציות:

1. מפוח המותקן במרצפת הצפה וזורק אוויר קר אל קדמת הארון
2. מגירת מאווררים המותקנת בתחתית הארון (ראה תמונה 1)
3. ארון שרתים שבתחתיתו מותקנים מאווררים המפזרים אוויר כלפי מעלה

גישה כזו טובה רק במקרים בודדים ויש בה לא מעט בעיות:

1. האוויר החם עדיין נפלט לחלל החדר ויוצר בעיות לשאר הארונות בסביבתו (ראו תמונה 2)
2. המאווררים יונקים את האוויר הקר בעוצמה ו"מרעיבים" ארונות אחרים בסביבתם (ראו תמונה 3)

זוהי אם כן גישה שיש להשתמש בה רק בארונות שרתים בודדים ומרוחקים מאוד אחד מן השני. בסביבתם אין לשים ארונות שרתים עם מעל 2 קילו-וואט. אם כבר משתמשים, הפתרון היעיל ביותר הוא מגירת מאווררים כגון זו של APC. גם פחות יקר וגם מודולרי.

תמונה 1

fanunit-apc

תמונה 2: סימולציה ב CFD מראה השפעה הרסנית של 5 ארונות להב ובהם מאווררים בתחתית הארון.  אמנם שרתי הלהב ב 5 ארונות מקבלים אוויר (להגדלה הקליקו על התרשים):

fanunit-heat

תמונה 3 מראה כיצד המאווררים בתחתית הארון מרעיבים שורות ארונות אחרות מאוויר קר מתחת לרצפה הצפה (להגדלה הקליקו על התרשים):

fanunit-starvingracks-big

יולי 9, 2007 at 10:44 am כתיבת תגובה

משבר החום וההספק בחדרי מחשב עפ"י גארטנר

חדר שרתים במשבר

בכנס Data Center Power and Cooling Challenge שנערך השבוע על ידי גארטנר  בארה"ב נשאלו באי הכנס מה הבעיות הקשות ביותר שלהם.  37% ענו שבעיית מיזוג האוויר ו 43% ענו שבעיית החשמל היא הבעיה הגדולה ביותר שלהם.

אלו, כמובן שני צדדים של אותה המטבע.

מבין הנשאלים, 93% ענו שהם צופים שדרוג או הרחבה משמעותית של תשתית חדר המחשב, או מעבר לאתר חדש עד סוף 2008.

מייקל בל, סמנכ"ל מחקר בגארטנר טוען שחדרי המחשב נמצאים במשבר של חום והספק.  עוד ב 2008 מחצית מחדרי המחשב בעולם יהיו מיושנים עד כדי משבר ( obsolete ) .
 
גארטנר צופים שעד שנת 2011 ארונות מקוררי מים ( IN RACK  כגון אלו של חברת קנור) ויחידות קירור השורה מקוררות מים ( INROW כגון אלו של חברת APC) יהיו טכנולוגיות הקירור הנפוצות ביותר בחדרי המחשב.

לקריאת המאמר המלא באנגלית לחצו כאן

יוני 21, 2007 at 2:08 pm כתיבת תגובה

בעיית חשבון החשמל של חדרי המחשב

חשבון החשמל של מרכזי הנתונים (חדרי המחשב) בארה"ב הסתכם ב 2.7 מיליארד דולר בשנת 2005 . כך במחקר שהתפרסם בארה"ב על ידי ג'ונתן קומי מאוניברסיטת סטנפורד ומדען במעבדות לורנס בברקלי. מעניין לדעת שכדי להפעיל את המחשבים בארה"ב נצרך חשמל בסך העולה על 5,000 מגהוואט , קיבולת הייצור של חמש תחנות חשמל גרעיניות. 

באזור כפרי שקט במדינת וושינגטון בארה"ב בונה מייקרוסופט חדר מחשב שיצרוך עד 48 מגהוואט. לא רחוק משם בונה יאהו חדר מחשב שיצרוך 42 מגהוואט. חברת סאבי בונה בשכנות להם חדר מחשב של 30 מגאווט. יחד 3 החברות צורכות 120 מגהוואט. אם נניח שמגאווט אחד נדרש כדי לספק חשמל ל 350 בתי אב, הרי ששלושת חדרי המחשב צורכים חשמל כמו 42,000 משפחות אמריקאיות.

הנתונים המפתיעים הללו מסבירים מדוע גם בישראל הקטנה שצרכיה צנועים יותר, מנהלי חדרי המחשב ( Data Centers ) טרודים יותר ויותר בעלייה התלולה בצריכת החשמל (הספק) בחדרי המחשב. 

מדובר במשבר של ממש.  המשבר הוא תפעולי וכלכלי. בתחום התפעולי, מתקשות החברות לקרר את חדרי המחשב שלהם ולספק פתרונות מבצעיים הנדרשים לצמיחה עסקית. בתחום הכלכלי, חשבון החשמל מאמיר והולך עד כדי כך שהחברות משלמות יותר כספים לחברת החשמל מאשר לספקי המחשבים והציוד שלהם. 

לא כולם מודעים לכך שכל החשמל המסופק למחשב מתפזר בצורת חום שיש לקררו באמצעות מיזוג אוויר.  מחשבי הדור החדש יעילים יותר אך מספרם הגדל, המזעור וצפיפות המחשוב מכבידים על תשתית החדר. לדוגמה, חדרי המחשב שתוכננו אך לפני 3-4 שנים, תוכננו לצריכת הספק של אחד עד ארבעה קילווואט לארון שרתים. הצריכה המקסימלית היום לארון עומדת על 30 קילוואט, כמעט פי 10".

צריכת החשמל בחדרי המחשב גם עולה כסף. על כל וואט שצורך מחשב, יש להשקיע עוד וואט במיזוג ועוד וואט אחד בתשתית החשמל ( כגון אל-פסק, גנרטור, לחות ותאורה). בהנחה שקילוואט שעה עולה כחצי שקל, הרי שעל שרת משלמת החברה כ 4000 ₪ בשנה ויותר.

חדר מחשב בינוני של 500 שרתים (בערך 500 קילוואט בפועל ל IT + מיזוג+תשתיות) יצרוך אם כך באופן מעשי חשמל בשווי של מעל 2 מיליון ₪ בשנה, או 20 מיליון ₪ בעשר שנים. זהו סכום נכבד שכל מנכ"ל ישמח לחסוך בו.

הגורם העיקרי לצמיחה הדרמטית בצריכת החשמל ובצרכי המיזוג הוא בעיקר מס' השרתים הנדרשים כדי לספק את כוח המחשוב הנדרש לצמיחה עסקית. עם זאת יש היום פתרונות מתקדמים הנותנים מענה טכני מתקדם ועושים זאת ביעילות תפעולית תוך חיסכון בחשמל

את הפתרונות אני מחלק לשלושה
• פתרונות שניתן ליישם באפס עלות כמעט. (ראה פוסט קודם)
• פתרונות שדרוג שניתן לבצע בחדר מחשב קיים
• פתרונות תכנוניים לחדרי מחשב חדשים.

חוקי התכנון הישנים של חדרי מחשב כבר לא תקפים, ניתן עדיין לראות תכנונים לחדרי מחשב חדשים אשר הופכים את החדר למיושן ביום גזירת הסרט.

אחד הפתרונות המעניינים הוא אחסון השרתים בארונות מקוררי מים. פתרון זה מסוגל לקרר 35 קילוואט של הספק בארון אחד (פי 10 מהקיים) ולעשות זאת ביעילות החוסכת במקום ובחשבון החשמל. ראה דוגמא לפרוייקט כזה בפוסט קודם

יוני 6, 2007 at 7:44 pm כתיבת תגובה

לחדר המחשב שלי יש חום (1)

ארון שרתים המזווד כולו בשרתי להב, או בשרתי "פיצה" צורך הספק של בין 20 ל 30 קילוואט לארון (ראה טבלה של ASHRAE). גם מתגי התקשורת הגדולים כבר מגיעים ל 15 קילוואט לארון. לא כולם מודעים לכך שכל ההספק (החשמל) המסופק לארון מתפזר בצורה של חום. זו הסיבה לחום הגובר והולך בחדר השרתים שלך.

ASHRAE Table

על פי הטבלה, ASHRAE  צופה שההספק לארון שרתים מתייצב סביב KW 35 – KW30 בעתיד הנראה לעין. ארון של שרתים פחות צפופים יגיע ל KW 20.
 קשה להאמין?  ה 5G של HP מגיע לW 850  לשרת . (למפרט)
תכפיל ב 40  שרתים לארון ותקבל KW 34. גם אם נניח 60% מזה ב "חיים האמיתיים" נקבל  KW20 לארון.    
שים לב שגם ציוד התקשורת "מתחמם" ומגיע ל KW 30 . ראה צד שמאלי של הטבלה.

יגאל שניידר

לחזרה לבלוג לחצו כאן

מאי 21, 2007 at 7:58 am כתיבת תגובה

חדרי השרתים מתיישנים במהירות

בשנת 2006 ביקרתי בקרוב ל 100 חדרי מחשב בארץ ובחו"ל. בפגישותיי עם מנהלי ומפעילי חוות שרתים בישראל, מתחוור לי יותר ויותר ששני הנושאים שטורדים את מנוחתם הם בעיות החום וההספק. שימוש בטכנולוגיות חדישות כגון שרתי להב ווירטואליזציה של השרתים, משפר מאוד את יעילות ההספק של החדר באופן כללי אך מעלה את צריכת ההספק והחום של כל מסד שרתים.

חדרי השרתים מתיישנים במהירות ומנהלים רבים מרגישים שהם עומדים בפני שוקת שבורה. מאחר ואני נתקל בלא מעט דעות ומבוכה בנושא, בחרתי להעלות את השקפתי בנושא בבלוג זה. אשמח לשמוע מכם את דעתכם ותגובותיכם.

המגמות עיקריות בשוק העולמי וגם בישראל:

1. 50% מחדרי השרתים יגיעו לסף קיבולת פיזור החום (מיזוג אוויר) עד שנת 2008.( מקור: מייקל בל, מחברת המחקר גרטנר). מחקר של חברת אמרסון מספק נתונים דומים

2. 70% מהחברות יערכו פרויקטים משמעותיים לשדרוג או הקמה של חדרי מחשב חדשים עד 2010

מנהלי חוות השרתים מתמודדים עם בעיות קשות:

1. גבול הקיבולת -חוסר יכולת להוסיף ציוד IT בשל מגבלות מקום, הספק, מיזוג
2. חדרי המחשב מתיישנים – תקלות חומרה גוברות בשל חוסר יכולת לקרר את החדר והציוד
3. הוצאות חשבון החשמל צומחות במהירות
4. חוסר יכולת להגיב במהירות לצורכי הארגון בשל הזמן הרב הנדרש ליישם פתרונות.

מה הסיבות למצב זה?

1. צמיחה חדה במספר השרתים בשל צמיחה עסקית. דוגמה קיצונית היא גוגל שבשנת 2003 הפעילה 100,000 שרתים ובחדר המחשב החדש (והסודי) שלה יופעלו קרוב לוודאי מעל לחצי מיליון שרתים.
2. מגמת הקונסולדיציה של חדרי המחשב יוצרת צפיפות IT
3. שרתי פיצה ושרתי להב מעלים את ההספק לארון (מסד) שרתים מעל ל30 קילווואט לארון 

4. מגמת הוירטוליזציה ( Virtualization ) מעלה את צריכת ההספק למסד. שרת שקודם עבד ב 40% עומס עולה ל 70% עומס. ואף יותר.
5. חדרי המחשב מלאים ומתיישנים במהירות

במאמר הבא: 10 דרכים לשפר את מצב החום בחדר המחשב.

אפריל 28, 2007 at 12:31 pm כתיבת תגובה

פוסטים חדשים יותר


פידים

הבלוג הוקם ומנוהל בסיוע: