Posts filed under ‘Data center’
שדה הקרב של הדברים – The Battlefield of Things
מאפייני שדה הקרב משתנים לנגד עינינו. ל IT יש תפקיד מכריע בשדה הקרב המודרני וכמובן, התשתית הקריטית היא בחוות השרתים. בעוד העולם האזרחי מדבר על האינטרנט של הדברים, צבאות העולם מיישמים כבר את שדה הקרב של הדברים – The Battlefield of Things.
האינטרנט של הדברים ( IoT- The Internet of Things ) או כפי שנהוג לומר היום ( IoE – The Internet of Everything ) מעצב כל פרט בחיינו. כולנו הפכנו לנשאים של מיקרומעבדים, מצלמות וחיישנים באמצעות מכשירי ה Mobile והאפליקציות שלהם. עמודי תאורה נהפכים לתחנות WIFI ונושאים מצלמות מקוונות כחלק מ Safe City, רכבים נהיים מקוונים, אוטומציה מפעלית עוברת מהפיכה, בקרה אל-חוטית על מוצרים דוממים, שליטה מרחוק על מכשור ביתי ועוד.
אין בכוונתי ללעוס מחדש מה שמדובר עליו בכל כך הרבה מאמרים אלא להצביע על המקביל הצבאי של ה IoT והוא BoT – שדה הקרב של הדברים: BattleField of Things . שדה הקרב של הדברים מורכב ממערכות ניידות -מקוונות הכוללות כלי טיס בלתי מאוישים, ספינות בלתי מאוישות, רכבי סיור בלתי מאוישים, מצלמות גבול, גלאי מנהרות , מכשור ונשק של חייל החי"ר, ועוד.
כלי רכב בלתי מאויש תוצרת אלביט
האתגרים דומים: אבטחת מידע, ביג-דאטה, מחשוב ענן, קצבי תקשורת גדלים במהירות….
אני מניח שידעתם שאגיע לנושא חוות השרתים. ובכן, "חדרי המנועים" של האינטרנט של הדברים ושדה הקרב של הדברים הם חוות שרתים. ה"עננים" הערטילאיים הם דווקא מאוד מוחשים ויושבים בחוות שרתים מאובטחות וממגונות, כך לפחות אנו רוצים לקוות.
כדי לתמוך בקליטת הטכנולוגיות החדשות, חוות השרתים משנה את פניה. חוקי התכנון משתנים. בכדי לחלוק את הידע, פיתחנו באלכסנדר שניידר קורס לתכנון והקמה של חוות שרתים. אתם מוזמנים.
Category 6A cabling in Enterprise Networks
האם יש צורך בכבילת רשת מסוג קטגוריה 6A בבנייני משרדים?
התשובה הקצרה היא בהחלט. התשובה הארוכה יותר היא כדלקמן.
בשנים עברו ראינו שמרבית חוות השרתים התקינו תשתיות תקשורת של 10 גיגה-ביט איתרנט ( כלומר קטגוריה 6A ) , בעוד שבבנייני המשרדים הסתפקו ב 1 גיגהביט איתרנט, בדרך כלל קטגוריה 6 או 5E. המצב הזה משתנה במהירות. בחוות השרתים עוברים במהירות ל 40 גיגהביט ול 100 גיגהביט איתרנט ( 100GBase-T ) ובתשתיות התקשורת המשרדיות עוברים לקטגוריה 6A . ראו גרף
מדוע יש צורך בתשתית תקשורת כה מתקדמת בבנייני משרדים? תגובה נפוצה שאני שומע היא " מי צריך את זה? במשרד הישן זה עובד מצוין".
ובכן, הרשתות החברתיות, השימוש הגובר בוידיאו, ביג דאטה, מצלמות IP, אוטומציה של המבנה, נקודות מכירה POS , תצוגות דיגיטליות, כל אלו הן רק מעט דוגמאות מדוע אנו זקוקים לרשתות תקשורת רחבות פס והצורך הזה גובר בטור מעריכי.
הבה נראה רק דוגמא אחת למה שקורה בתחום ה WIFI וכיצד זה משפיע על תשתית הכבילה. נראה, שאין צורך לשכנע אף אחד שכל עסק היום, מלבד אולי ארגונים מסוג מסוים, זקוק לאפשר גישה לרשת אלחוטית מהירה לעובדים ולקוחות . זה כמעט בסיסי. הבה נראה מה קורה לתקני ה WIFI העדכניים…
בתמונה למעלה אנו רואים 3 תקנים של WIFI בשלוש רמות. מה שמעניין אותנו לצורך דיון זה הם השניים העליונים. שתי השורות התחתונות מראות את רוחב הפס הנדרש ברשת התקשורת המשרדית כדי לתמוך בנקודות הגישה של ה WIFI. קל להבחין ש 1 גיגהביט איתרנט ( 1GBase-T ) או במילים אחרות תקן קטגוריה 5E ותקן קטגוריה 6, אינם רלבנטים לחלוטין בעת הזו ובוודאי לא ב 2017 שם ידרש 5 עד 10 גיגה-ביט רוחב פס כדי לתמוך בתקני הרשת האלחוטית הנדרשים.
PDU לארונות שרתים: מבוקר או מנוהל?
האם יש עדיין טעם להצטייד בפסי שקעים "בסיסיים" לארונות שרתים?
פס השקעים הידוע בכינוי RPDU, הפך לחלק משמעותי ומעניין בחוות השרתים. כיום נהוגים מס' סוגים של פסי שקעים:
1. פסי שקעים מנוטרים – כאלו שמודדים ומציגים באמצעות צג מקומי את צריכת החשמל
2. פסי שקעים חכמים – מודדים ומציגים את צריכת החשמל ושולחים התראות דרך הרשת
3. פסי שקעים מנוהלים- יש בהם את יכולות הפסים החכמים + מאפשרים כיבוי והדלקה מרחוק
במה לבחור אם כך?
אני מאמין שהתשתית הפיזית של חוות השרתים חייבת לתמוך בשלושת יעדי העל:
1. רציפות עסקית
2. זמינות ( קיבולת בכל זמן)
3. עלות כוללת
לטעמי, פסי שקעים חכמים הם המינימום ההכרחי:
1. רציפות עסקית – כמעט כל חוות שרתים רצינית משקיעה ביתירות כלשהי. עם פס שקעים בסיסי, אין ערובה לשום יתירות. וזאת משום שללא בקרה, קל מאוד להעמיס את פסי השקעים בעומס העובר את ה 50%. במקרה של קריסת אחת ה"רגליים" יועמס פס השקעים הנותר ביותר מ 100% ויקרוס. עמו יקרוס גם ארון השרתים (במקרה הטוב). כלומר ההשקעה העצומה ביתירות (שרתים בעלי שתי הזנות המובילות לשני פסי שקעים ומשם לשני לוחות חשמל, לשתי מערכות אל פסק וכו) מתבזבזת בשל חיסכון תמוה על פס השקעים.
לאנגלים יש ביטוי טוב לתאר זאת:
"penny wise and pound foolish"
פס שקעים חכם יתן לנו התראה כאשר נעבור רמת סף של עומס אותה נגדיר אנחנו. לדוגמא 45%. לדיון מעמיק ראו פוסט קודם.
2. זמינות: השקענו בחוות שרתים ואנו רוצים לנצל את ההשקעה במלואה. איך זה שמרבית הארונות ריקים למחצה ומנהל החווה מתלונן שאין לו יכולת לקלוט ציוד חדש? ובכן, בכדי לדעת אם ארון השרתים מולנו יכול לקלוט ציוד נוסף הצורך, נניח, עוד 2 קילו-וואט, עלינו לדעת כמה צורך הארון שלפנינו. פס שקעים חכם המחובר לתוכנת שליטה כגון Power IQ , יציג את צריכת הארון שלפנינו לאורך זמן. כך נדע ברמת ביטחון גבוהה אם נוכל להוסיף ציוד לארון וכמה.
3. עלות כוללת: ניטור צריכת החשמל ברמת הארון נותן לנו את האפשרות ליזום שיפורים בתחום היעילות האנרגטית ולחסוך כסף רב לארגון אותו ניתן לנצל להתעצמות. בנוסף, ניטור מאפשר ניתוח עלות-תועלת של רכישת שרתים חדשים.
טיפים נוספים לבחירה נבונה:
– הטמפרטורה בחלקו האחורי של הארון יכולה היום להגיע ל 50 מעלות. ולכן, חשוב לבחור פסי שקעים חכמים העומדים בטמפרטורות של 60 מעלות.
-תכנון המאפשר מינימום טעויות אנוש:
כיסוי למפסקים, קליפים למניעה של ניתוק לא מכוון של כבלים , לדים וסימון צבעים לפאזות השונות.
טעות קטנה בדטה סנטר..
ידיעה קטנה בעיתונות תפסה את עיני: במשך כשעה פחות או יותר, משתמשים ברחבי העולם לא הצליחו להעלות פוסטים ולסמן לייקים בפייסבוק בשל בעיה בדטה סנטר של פייסבוק. מפייסבוק נמסר ש"מוקדם יותר היום הבוקר (שעון ארה"ב), בזמן ביצוע עבודות תחזוקה, חווינו אירוע אשר מנע מחלק מהמשתמשים להעלות פוסטים לפייסבוק לפרק זמן קצר. פתרנו את הבעיה במהירות והמערכת שבה לפעול בתפקוד מלא. אנו מתנצלים על אי הנוחות אשר נגרמה".
למרות היותי חובב גאדג'טים וטכנולוגיה אינני מנוי בפייסבוק, כנראה בשל הפרעת אישיות כלשהי. נפילת פייסבוק אם כך לא הפריעה לי מאוד במישור האישי, שגרת יומי לא הופרעה ומצב רוחי לא נפגע. אך דבר מה קטן נוסף לכד את עיני: מניית פייסבוק נפלה עקב האירוע ב- 0.6%. לא נורא, נכון? ובכן, בשווי שוק של כ-100 מיליארד דולר, 0.6% זה 600 מיליון דולר. קצת הרבה בשביל טעות טכנאי בזמן תחזוקה.
ידוע ש 60% מהאירועים המביאים לנפילה של חוות שרתים הם תוצאה של בעיות בתכנון ותפעול של התשתית הפיזית, כלומר, מיזוג אוויר , חשמל ותשתית תקשורת. לא סוד הוא שבישראל מרבית חוות השרתים מיושנות ברמת התשתית וסובלות מרעב תקציבי מתמשך. זה מתבטא במיזוג אוויר לא יעיל, בניהול כבילה בעייתי, בחוסר מוכנות לרעידות אדמה, ובמערכות חשמל מאולתרות. התוצאה הישירה היא סיכון לרציפות העסקית. נשאלת השאלה אם כך, האם ניתן לכמת את הסיכון?
רבות נכתב על הערכת העלות של זמן דמימה ( downtime ) של חוות שרתים. הערכת העלות לשעה של זמן דמימה נעה בין אלפי דולרים לארגונים קטנים ועד לעשרות מיליונים לשעה עבור ארגונים פיננסיים גדולים. הערכת הנזק מחושבת בדרך כלל על בסיס ערך העסקאות שעורך הארגון בתקופת זמן יחד עם הערכה גסה של עלות אובדן מוניטין ואיבוד לקוחות. המקרה של פייסבוק מאיר צד נוסף של הבעיה. הנזק לבעלי המניות עקב הפגיעה במחיר המניה. לא אתפלא אם העלות של מניעה אפקטיבית של הבעיה שהתעוררה בפייסבוק היא אלפית מהנזק שספגו בעלי המניות. 600 מיליון דולר כבר אמרנו?
לא אחת אני שותף לתסכולו של סמנכ"ל הטכנולוגיות בארגון, אשר מזהה את הסיכון אך לא מצליח להשיג תקציב למזעור הסיכונים. מקרה פייסבוק מאפשר למנמ"ר לפנות למנכ"ל ולחברי הדירקטוריון ולשאול אותם: " מה יקרה למחיר המניה, אם חוות השרתים, חוט השדרה של העסק שלנו, תידום לשעה? יום? שלושה ימים?"
סקר ביצועים וסיכונים בחוות שרתים הכרחי כדי לחשוף בעיות שיכולות לסכן את הרציפות העסקית. בחברת אלכסנדר שניידר אנו מבצעים סקר של חדרי שרתים ומזהים
1. סיכונים לרציפות העסקית
2. פוטנציאל לשיפור ביעילות האנרגטית ובהוצאות התפעול
3. דרכים למקסם את התשתית הקיימת כדי לתמוך בעוד מערכות ( Hidden Capacity )
מיגון חדרי שרתים מרעידות אדמה
בהמשך לפוסט הקודם בנושא מגון חדרי מחשב מפני רעידות אדמה, הנה שתי תמונות מאתר ביפן בעקבות רעידת האדמה ב 2011.
חוות שרתים שלא מוגנה על ידי בסיס סייסמי. לאלכסנדר שניידר פתרונות קלים ומהירים ליישום מפני רעידות אדמה
חדר השרתים במתקן זה לא היה ערוך ונהרס לחלוטין. זמן השיקום (וההשבתה) ארך כ 3 חודשים. רבים מהשרתים, אגב, המשיכו לעבוד. שימו לב, שהבניין לא ניזוק. אך חדר השרתים נהרס.
חוות שרתים רבות ביפן ממוגנות על ידי בסיס סייסמי המונח מתחת לארון ה IT , או שורת ארונות השרתים והן עבדו ללא הפרעה במהלך רעידת האדמה ( 8.9 בסולם ריכטר) . ראו פוסט קודם.
שיטת מיגון אחרת היא עיגון הארונות לרצפת הבטון. שיטה זו טובה רק להגן על העובדים מפני נפילת הארונות אך, למרבה הצער, מעבירה את כל האנרגיה הדינמית מרעידת האדמה אל השרתים. בשיטה זו, האנשים בטוחים אך הציוד ייהרס.
השאלה האמיתי היא על מה רוצים להגן:
על העובדים – תעגנו לבטון
לרציפות עסקית ( וגם הגנה על העובדים) – בסיס סייסמי
מחשבות על תרגיל פיקוד העורף לבדיקת מוכנות לרעידת אדמה
תרגיל המוכנות לרעידת אדמה – האם מובנות ההשלכות של הסיכון על המשק? לא בטוח
המשרד להגנת העורף מקיים השבוע תרגיל לבדיקת מוכנות העורף לרעידת אדמה ואפילו לצונאמי. התרחיש עפ"י מקורות רשמיים הוא " רעידת אדמה חזקה פוקדת את ישראל בערבה ובגליל העליון וזורעת הרס גם בגוש דן. כפועל יוצא פוגעים גם גלי צונאמי בחופי תל אביב. כוחות פיקוד העורף יידרשו להתמודד במהלך התרגיל עם כ-7,000 "הרוגים" בתרחיש, 70 אלף נפגעים ו-170 אלף איש אשר ייאלצו להתפנות מבתיהם" .
אין ספק שזהו תרחיש מדאיג וטוב עושים השר דיכטר ואלוף פיקוד העורף ביוזמת התרגיל. עם זאת, אני רוצה להוסיף כמה מילים לתרחיש הנ"ל שהם פועל יוצא הכרחי של רעידת אדמה בעוצמה זו: " בשל עוצמת הרעש קרסו תשתיות המחשוב של הבנקים הגדולים, של חברות התקשורת הקוית והסלולרית, של ספקי האינטרנט , של בתי החולים, של עיריות תל אביב וחיפה, של המשטרה ושל צה"ל. בחלק מן המקרים יידרשו שלושה עד שישה חודשים לשוב ליכולת מליאה" .
במה מדובר? ישאל הקורא בתמיהה. אנסה לענות כמיטב יכולתי.
המשק של כלכלה מודרנית מבוסס על תשתיות מחשוב. חלקים קריטיים של תשתיות המחשוב הללו מרוכזים באולמות הקרויים מרכזי מחשוב או חדרי מחשב. כל החברות הגדולות במשק, פרטיות וציבוריות כמו גם הצבא ומשרדי הממשלה תלויים בחדרי מחשב אלו. בלעדיהם, החברות הללו משותקות. חדרי המחשב בישראל, רובם ככולם, לא תוכננו לעמוד ברעידת אדמה של 7 בסולם ריכטר וגם לא של 6.
המסקנה המיידית היא שאם יתממש תרחיש של רעידת האדמה בעצמה של 7.1, לא תהיה תקשורת טלפונית וגם לא אינטרנט. הרמזורים לא יעבדו, הכספומטים לא יאפשרו משיכת כספים, בתי החולים יהיו בתוהו ובוהו, חברות היי טק ומפעלים ישותקו, שרותים ממשלתיים לא יהיו זמינים, ותפקוד שרותי ההצלה והביטחון ייפגע קשות. לא לשעות אלא לשבועות ואף לחודשים.
אתעלם לפי שעה מההשלכות על פינוי וטיפול בנפגעים ואתרכז בהשלכות על המשק . באין בנקים, באין תקשורת ובאין פעילות תעשייתית, המשק ישותק, ההתאששות תארך חודשים והנזק הכלכלי יהיה עצום.
המסקנה היא שעל המשק להיערך לא רק לפינוי וטיפול בנפגעים ובחסרי קורת גג אלא גם להבטיח שההתאוששות של המשק מהאסון תהיה מהירה. לשם כך, יש לטפל בעקב אכילס של החברה המודרנית – הפגיעות הגדולה של האמצעים הטכנולוגיים שאנו תלויים בהם.
החדשות הטובות, אם ניתן לקרוא להן כך, הן שבניגוד לעלות העצומה של חיזוק מבנים, חיסון חדרי המחשב (שיכוך) הוא בר ביצוע בזמן קצר יחסית ובעלות נמוכה. החדשות הרעות הן שקברניטי המשק, בסקטור הפרטי והציבורי, כולל אלו המופקדים על מל"ח (משק לשעת חירום) מתעלמים מסיכון זה ואינם נוקטים בפעולות ממשיות להקטנת הסיכון ולהיערכות.
ביפן ובארה"ב נפוץ שימוש בבסיס סייסמי המוצב מתחת לארונות ה IT. שיטה זו אפשרה למרכזי המחשוב של יפן לעמוד גם ברעידת האדמה של 2011 – 9.1 בסולם ריכטר. בסיס סייסמי זה הקרוי ISOBASE אושר גם על ידי ממשלת ארה"ב ועומד בתקינת NEBS. ראו פוסט קודם
שוק חדרי השרתים צומח במהירות
מחקר של Datacenter Dynamics של שוק מרכזי המחשוב ( דאטה-סנטר) העולמי העלה את הנתונים המעניינים הבאים
1. ההשקעה בחדרי מחשב גדלה ב 2012 ב 22.1% מ 86 מיליארד דולר ל 105 מיליארד דולר
2. צפי הצמיחה בהשקעה בחדרי שרתים הוא 14.5% ב 2013
3. עיקר הצמיחה בהשקעה הוא במערכות אלקטרומכניות כגון מערכות מיזוג אוויר וחשמל
4. צמיחה חדה נרשמה גם בהשקעה במערכות ניהול
5. קניות מערכות IT כגון מחשוב, אחסון ותקשורת לתחום זה צמחו ב 16.7% ב 2012
6. תשתית ההספק (בגיגה-וואט) צמחה ב 63% ב 2012 ותצמח ב 17% ב 2013
7. 18% מארונות השרתים צורכים יותר מ 10 קילוואט לארון ( צפיפות גבוהה)
8. 33% מארונות השרתים צורכים בין 5 ל 10 קילוואט בארון (צפיפות בינונית)
9. שטח רצפה גדל ב 8.3% ב 2012 וצפוי לצמוח ב 19% נוספים ב 2013.
עד כאן הנתונים. הפרשנות שלי למספרים היא כדלקמן
בעוד חלקים נרחבים של המשק נמצאים במיתון, שוק חדרי השרתים נמצא בגידול מואץ. הסיבות העיקריות לכך הן
1. צמיחה תלולה במס' המשתמשים ביישומים ומכשירים ניידים יצרה מציאות שבה המשתמש מצפה לשירות רציף בכל תנאי ובכל זמן מה"ענן". הארגונים חייבים לבנות תשתית המאפשרת מענה ללא מגבלות CAPACITY
2. העליה התלולה בצריכת החשמל ובעלות צריכת החשמל יצרה כורח מיידי להתייעלות תפעולית. זו באה לידי ביטוי בשדרוג ובנייה של חדרי שרתים יעילים באנרגיה.
3. לקחים שהופקו משלל אסונות וניתוח סיכונים אילצו ארגונים רבים להשקיע ביתירות לצורך רציפות עסקית
בישראל מגמות אלו החלו אך עדיין לא במימדים שנראים בשאר המקומות בעולם. הארגונים הישראלים ברובם הגדול עדיין לא יישמו הלכה למעשה את תוכניות הרציפות העסקית שלהם ובוודאי לא הפנימו את התועלת הכלכלית האפשרית בהתייעלות אנרגטית.
מה בין הטמפרטורה בחדרי השרתים לבחירת ה PDU ?
כדי לחסוך בחשבון החשמל, ארגונים נאורים מכוונים את מערכות מיזוג האוויר בחדרי השרתים כך שהאוויר הקר שנצרך על ידי השרתים יהיה בסביבות 24 מעלות צלזיוס. בפוסט הזה נידרש להשלכות של מהלך זה על ה Rack PDU .
מהי הטמפרטורה בחלקו האחורי של ארון השרתים? ובכן זה תלוי בשרתים. יש שרתים שפולטים אוויר חם ב 10 מעלות מהאוויר הקר שינקו. יש שרתים, בעיקר שרתי להב ושרתי HPC, שפולטים אוויר חם ב 25 -20 מעלות מהאוויר הקר שינקו. להפרש הטמפרטורה הזו אנחנו קוראים Delta T.
אם טמפרטורת האוויר הקר שיונק השרת היא 25 מעלות, הרי שבהסתמך על הכתוב לעיל, הטמפרטורה בחלקו האחורי של הארון יכולה לנוע בין 35 ל 50 מעלות.
כבר פגשתי מנהלי חוות שרתים שנחרדו מטמפרטורות אלו. אל חשש, מה שחשוב לפעולתו התקינה של השרת היא הטמפרטורה (והלחות) של האוויר הנכנס לשרת. לא של האוויר היוצא ובוודאי לא הטמפרטורה במקומות אחרים בחלל החדר.
עם זאת, בחלק האחורי של ארון השרתים יש ציוד אקטיבי. וחשוב מאוד לוודא שציוד זה יכול לעבוד בטמפרטורות של 55 מעלות.
פסי השקעים החכמים/ מנוטרים ( PDU ) הם חלק חיוני מהדטה-סנטר המתקדם. מדובר בציוד אקטיבי לכל דבר וחשוב מאוד לוודא שהם יכולים לעמוד ולעבוד בטמפרטורת סביבה של 55 מעלות בחלקו האחורי של הארון.
יצרני Rack PDU העומדים בכך: Server Technology, Raritan, Emerson .
7 דרכים למיזוג אוויר יעיל אנרגטית בחדרי שרתים.
מאז אוגוסט 2011 עלו מחירי החשמל בישראל ביותר מ30% (נכון לפברואר 2012). למי שמנהל חדרי שרתים, עובדה זו כואבת במיוחד משום שעלויות צריכת החשמל של חדרי המחשב הגיעו ל 20-25% מהוצאות התפעול השוטפות. בשל הדרך בה תוכננו חדרי השרתים או בשל הדרך בה הם מנוהלים, חלק משמעותי מצריכת האנרגיה מקורה בבזבוז בעיקר בשל חוסר יעילות בדרכי מיזוג האוויר.
בארגונים נאורים בהם חשבון החשמל של חדרי השרתים נבחן בדקדקנות, העלייה בצריכת החשמל הביאה לבחינה מחודשת של דרכי התכנון והניהול של מרכזי המחשוב. בארגונים פחות נאורים, חשבון החשמל משולם על ידי גוף תפעול מרכזי שאינו מסוגל לנתח את הנתונים והתוצאה היא בזבוז שעלותו מאות אלפי ואף מיליוני שקלים בשנה, תלוי בגודל המתקן. לדוגמא: במתקן של ארגון בינוני שבו כ 400 שרתים, צריכת החשמל של השרתים תהיה כ 200 קילוואט לערך. צריכת החשמל הכוללת של המתקן תכלול גם את צריכת החשמל למיזוג אוויר ולמערכות תשתית נוספות. בחדר מחשב בגודל זה המופעל היטב ( PUE=1.5 ) חשבון החשמל הכולל יהיה כ מיליון וחצי ₪ בשנה. בחדר מחשב בגודל דומה המנוהל ללא מתן חשיבות לצריכת החשמל ( PUE=3 ) , ויש רבים כאלו בישראל, חשבון החשמל יעלה כ 3 מיליון ₪, בזבוז של מיליון וחצי ש"ח בשנה או 15 מיליון ₪ בעשר שנים. להסבר על PUE
למי שלא בחן את הנושא מקרוב עד כה, אציין רק שעלות החשמל הנדרשת להפעיל ולקרר שרת מתקדם לאורך 3 שנים גבוהה יותר מעלות השרת עצמו.
בארונות INRACK אלו טמפרטורת מיים קרים של 18 מעלות
בפוסט הקודם תיארתי 10 נוהגים מתקדמים של חדרי שרתים ( datacenter Best Practices ) . הפעם אתמקד בנושא מיזוג האוויר בחדרי שרתים.
רבים ממנהלי חדר המחשב יודעים שעליהם ליישם מעברים קרים וחמים ולזווד פנלים עיוורים בארונות שרתים כדי למנוע חזרת אוויר חם אל קדמת הארון. על כן, לא אעסוק בנושאים טריוויאלים מעין אלו. אלא אתמקד בנוהגים מתקדמים אשר לא רבים בישראל נתנו עליהם את הדעת:
ניתן לחסוך בצריכת החשמל למיזוג בן 30% ל 50% על ידי הפרדה מוחלטת של אוויר קר וחם ועל ידי העלאת טמפרטורת העבודה. הפרדה מוחלטת של אוויר קר וחם מתבצעת על ידי הכלה ( Containment ) והעלאת טמפרטורת העבודה מתבצעת על ידי העלאת טמפרטורת המים הקרים למיזוג ( CW ) מ 7 מעלות ל 16 ואף 18 מעלות צלזיוס. נסביר…
1. הפרדה מוחלטת של אוויר קר וחם על ידי הכלה ( Containment ) של האוויר הקר ( Cold Containment ) או הכלה של האוויר החם ( Hot Containment ) . בחדרי שרתים הממוזגים בשיטת קירור החדר ( בדרך כלל על ידי מערכות ליברט ) הכלת האוויר הקר מתבצעת על ידי סגירת המעבר הקר או על ידי הכלת החום באמצעות ארונות ארובה. אגב, בשיטה הראשונה (סגירת מעבר קר) ניתן להגיע ל 15 קילוואט לארון שרתים ועל ידי ארונות ארובה ניתן להגיע ל KW 30 לארון שרתים.
2. שימוש במערכות קירור ממוקד הקרוי בדרך כלל "ארונות קרור מים" . קירור ממוקד זה יכול להיות מפוזר בשורות ( in row cooling ) או בתוך ארון השרתים באופן הקרוי InRack Cooling.
3. בשיטת קירור השורה ניתן לסגור את המעבר הקר או את המעבר החם. שתי השיטות טובות אם כי רבים ממש שונאים לעבוד במעבר חם סגור בשל אי הנוחות שבכך. קיימת שיטה היברידית אשר נקראת שיטת החדר הקר ( cool room concept ) אשר לה אייחד מאמר נפרד בקרוב והיא מיישמת את כל היתרונות של סגירת המעבר החם ללא החסרונות.
4. העלאת טמפרטורת העבודה. עד לאחרונה נהגו המתכננים לעבוד עם צ'ילרים שקררו את המים הקרים ל 7 מעלות צלזיוס. העלאת טמפרטורת המים הקרים ל 16 ואף 18 מעלות מספקת חיסכון בצריכת החשמל של כ 3% לכל מעלה. בחישוב זריז מדובר על חיסכון של כ 30% רק משינוי טמפרטורת העבודה.
אגב, העלאת טמפרטורת העבודה תאפשר גם לקבל כ 25% יותר קיבולת קירור מהצ'ילר אם כי נתון זה משתנה ממודל למודל.
חשוב מאוד: כדי ליישם שיטה מתקדמת זו הלכה למעשה יש לבחור מערכות In Rack או InRow המסוגלות לספק את קיבולת הקירור המקסימאליות בטמפרטורות CW אלו. ישנן מערכות, רחמנא ליצלן, שבטמפרטורות אלו של 16 מעלות מיים קרים קיבולת הקירור שלהן יורדת ב 50% ואך יותר. מיצרנים כאלו מומלץ להישמר.
5. 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 .
6. 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.
7. 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.
ארגון אשר יישם את שבעת הנוהגים המתקדמים הללו ויפנים את העקרונות שעיצבו אותם, ישפר משמעותית את יעילות מיזוג האוויר של חדרי השרתים בכ 30%-50% , ויוכל לחסוך לארגון כספים רבים שישמשו אותו להקצאת משאבים להתעצמות.
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
The Data Center Blog - חדרי מחשב, הקמת אולמות מחשב, חדרי שרתים, חוות שרתים, KVM, ניהול כבילה, UPS, green IT 