Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Podpořil: Projektové sdružení: Modul 3 Servery Verze 1.0 21. září 2011.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Podpořil: Projektové sdružení: Modul 3 Servery Verze 1.0 21. září 2011."— Transkript prezentace:

1 Podpořil: Projektové sdružení: Modul 3 Servery Verze září 2011

2 Podpořil: 2 Přehled standardní serverové technologie

3 Podpořil: 3 Spotřeba energie a potenciál úspor u serverů v datových centrech  Spotřeba energie servery dosahuje v datových centrech přibližně 30-40% jejich celkové energetické spotřeby;  Opatření založená na hardwaru (například správa napájení) mohou zlepšit energetickou účinnost o 15 až 30%;  Opatření založené na softwaru včetně virtualizace dovoluje uspořit i více než 90% energie v těch oblastech, kde lze virtualizaci efektivně použít;  Pozitivní jevy se zdvojnásobují na úrovni napájecích zdrojů a chlazení;

4 Podpořil: 4 Typy serverů v datových centrech Tower (věž) Zařízení do rackuBlade server Mainframe (sálový počítač)

5 Podpořil: 5 Servery do racku a věžové servery Server určený pro montáž do IT rozvaděče (19“ racku) – pohled zpředu (nahoře) a pohled zezadu (dole) Věžové provedení serveru (Tower) – pohled zpředu

6 Podpořil: 6 Typický rám (chassis) blade serveru Blade chassis, blade servery, víceuzlové servery - ukázka částečně vytaženého blade modulu pohled zpředu pohled zezadu

7 Podpořil: 7 Dvou- a víceuzlové servery Standardní dual node server (19“/1U server se dvěma uzly) Dual node blade (SUN) (Blade server se dvěma uzly)

8 Podpořil: 8 Obecné koncepce úspory energie pro servery

9 Podpořil: 9 Typy datových center Zdroj: Hint 2010 Typ datového centra Počet serverů Přibližné energetické nároky Podlahová plocha Podíl na celkovém počtu datových center Serverová komora Serverovna Malé datové centrum Střední datové centrum Velké datové centrum

10 Podpořil: 10 Procentuální podíl typů serverů v datových centrech Zdroj: Hint 2010 Serverová komoraServerovna Malé datové centrumStřední datové centrum Velké datové centrum přibližný počet serverů Tower (věžové provedení PC) Zařízení do IT rozvaděče Blade servery Mainframe (sálové počítače)

11 Podpořil: 11 Možnosti správy napájení od úrovně komponent až po úroveň systému Úroveň komponent Úroveň systémuÚroveň IT rozvaděčeÚroveň datacentra Procesor C-stavy jádra/balíku P-stavy T-stavy Termoregulátor Další komponenty D-stavy L-stavy S-stavy CKE* Správa napájení založená na platformě Rozvrhy provozní zátěže Řízení rychlosti ventilátoru Management uzlu nebo systému Vyvažování aplikace/zátěže Management na úrovni Vyvažování aplikace/zátěže Monitoring provozních celků a zařízení Úklid dat, odstraňování duplicit atd. Management skupiny rozvaděčů, dynamické konsolidace *) CKE = Clock Enable signal

12 Podpořil: 12 Možnosti správy napájení od úrovně komponent až po úroveň systému Typ stavu Používá se pro Popis G-stav „Globální stavy systému“ – mohou dosahovat hodnoty od G0 (v provozu) do G3 (mechanicky vypnuto). systémy S-stav„Spací stavy systému“ – obecně dosahují hodnoty od S1 („sleeping“) až S5 (softwarově vypnuto). systémy C-stav D-stav P-stav CC-stav L-stav procesory (CPU) zařízení procesory / zařízení jádra CPU systémové vstupy/výstupy „Spotřeba energie procesorem a stavy termálního managementu“ při G0, tzn. při celkovém provozním stavu. „Stavy zařízení.“ Mohou se použít pro jakékoli zařízení na jakékoli sběrnici. Nabývají hodnot od D0 (zcela zapnuto) do D3 (vypnuto). „Stavy výkonu zařízení a procesoru.“ Toto jsou stavy spotřeby energie a výkonu uvnitř aktivních nebo prováděcích stavů (např. C0 a D0). „C-stavy jádra“ popisují aktivitu na každém jádru. „Linkové stavy“ popisují provozní stav na vstupu/výstupu nebo sběrnici. Stavy dosahují hodnot od L0 (plný provoz) do L2 (vypnuto).

13 Podpořil: 13 Spotřeba energie a účinnost procesorů AMD a Intel Procesor AMD Opteron 61xx [OPT11] Počet jader Taktovací kmitočet [GHz] ACP [Watty] 6132 HE HE SE Režim napájení AMDPrefix čísla procesoru Intel® Xeon® (např. _5482) Vysoký výkon (ale náročné na energii) SEX Výkon StandardníStandard Power E Mainstream Energeticky účinné HEL Výkonově optimalizovaný Vysoce energeticky účinné EE

14 Podpořil: 14 Výkon dle termálního designu a průměrný výkon procesorů AMD Socket F (patice F) AMD Opteron 6100 AMD Opteron Režim napájení ACP* [Watt] TDP* [Watt] ACP [Watt] TDP [Watt] ACP [Watt] TDP [Watt] EE HE Standardní výkon SE ACPTDPŘada CPU 105 W140 W6100 (G34) 80 W115 W6100 (G34) 65 W85 W6100 (G34) 75 W95 W4100 (C32) 50 W65 W4100 (C32) 32 W35 W4100 (C32) *) ACP = Average CPU Power (AMD), průměrný výkon CPU TDP = thermal design power, tepelný návrhový výkon

15 Podpořil: 15 Zlepšování energetické účinnosti napříč produkty a generacemi procesorů G7 (2,26 GHz, Xeon L5640) G6 (2,40 GHz, Xeon L5530) G5 (2,66GHz, Xeon L5430) Průměrný činný výkon (W) Běh naprázdno Cílová zátěž Poměr výpočetního výkonu a příkonu celkových ssj_operací/Watt Poměr výpočetního výkonu a příkonu

16 Podpořil: 16 G7 (2,26 GHz,Xeon L5640) G7 (3,07 GHz, Intel Xeon X5675) Zlepšování energetické účinnosti napříč produkty a generacemi procesorů Průměrný činný výkon (W) Běh naprázdno Cílová zátěž Poměr výpočetního výkonu a příkonu celkových ssj_operací/Watt Průměrný činný výkon (W) Běh naprázdno Cílová zátěž Poměr výpočetního výkonu a příkonu celkových ssj_operací/Watt

17 Podpořil: 17 Technologie „Turbo Boost“ od firmy Intel Vyšší výkon na požádání Všechna jádra pracují na jmenovitém kmitočtu Všechna jádra pracují na vyšším kmitočtu Méně jader může pracovat na ještě vyšších kmitočtech Kmitočet

18 Podpořil: 18 Koncepce pro optimalizaci kapacity napájecího zdroje – zastropování výkonu Snížení maximálního požadavku na příkon při zastropování výkonu (případová studie HP) Účinek zastropování výkonu (Technologie HP „Dynamic Power Capping“) čas maximální požadavek na výkon založený na odhadech z výrobního štítku maximální požadavek na výkon založený na konfigurátorech maximální požadavek na výkon založený na výkonových vrcholech Kalkulátor výkonu pro bladeVýkon při dynamickém zastropování Příkon chassis (16 bladů)6000 W4790 W Náklady na poskytování výkonu100%80%

19 Podpořil: 19 Požadavky Energy Star na účinnost napájecích zdrojů pro servery Typ napájecího zdrojeNominální výstupní výkon Při zátěži 10% Při zátěži 20% Při zátěži 50% Při zátěži 100% S více výstupy (AC-DC a DC-DC) Všechny výstupní úrovně - *82%85%82% S jedním výstupem (AC-DC a DC-DC) ≤ 500 Wattů70%82%89%85% > 500 – Wattů 75%85%89%85% > Wattů80%88%92%88% *) nedefinováno

20 Podpořil: 20 Požadavky Energy Star na účiník napájecích zdrojů pro servery Typ napájecího zdroje Nominální výstupní výkon Při zátěži 10% Při zátěži 20% Při zátěži 50% Při zátěži 100% S více výstupy (AC-DC a DC-DC) Všechny výstupní úrovně -* S jedním výstupem (AC-DC a DC-DC) ≤ 500 Wattů-*0,800,900,95 > 500 – Wattů 0,650,800,900,95 > Wattů0,800,90 0,95 *) nedefinováno

21 Podpořil: 21 Požadavky programu 80plus na energetickou účinnost a účiník % nominální zátěže 20%50%100% 80 PLUS Bronze 81%85%81% 80 PLUS Silver 85%89%85% 80 PLUS Gold 88%92%88% 80 PLUS Platinum 90%94%91% Účiník (PF) 80 PLUS Bronze 0,9 (100% zátěž) 80 PLUS Silver 0,9 (50% zátěž) 80 PLUS Gold 0,9 (50% zátěž) 80 PLUS Platinum 0,99 (100% zátěž)

22 Podpořil: 22 Typický provozní bod napájecích zdrojů podle studie Energy Star Typický provozní bod napájecího zdroje (neredundantního) Rodiny serverů, které vyhovují specifikacím Energy Star cílové nastavení (střední výkon při střední konfiguraci) Cílové nastavení napájecího zdroje (aktuální zátěž/nominální zátěž)

23 Podpořil: 23 Použití hardwarových komponent při různých typech provozní zátěže CPUPaměťPevné diskyVstupy / výstupy Souborový / tiskový servero++++ Mail server++++o Virtualizační server Web server++o+ Databázový server Aplikační server++ o+ Terminálový server++ ++

24 Podpořil: 24 Správa napájení pomocí výkonnostních profilů Charakter úsporného opatření/prvku Maximální výkon Vyvážená spotřeba a výpočetní výkon Minimální spotřeba energie Regulátor výkonuStatický vysoký DynamickýStatický nízký Správa výkonu QPI*VypnutoZapnuto Paměť s prokládanými cykly Plné prokládání Zakázáno Rozhraní PCIe 2.0 **Povoleno Vypnuto Rychlost pamětiAutomatická 800 MHz Minimální výkon procesoru při běhu naprázdno Žádné C-stavy C6 *) Intel QuickPath Interconnect **) PCIe, Peripheral Component Interconnect Express

25 Podpořil: 25 Úsporné režimy na úrovni operačního systému (příklad Windows Server 2008) Provozní zátěž (% z maximální propustnosti) Provozní zátěž (% z maximální provozní zátěže) Watty (% z maxima) Výkon (% z maximálního příkonu)

26 Podpořil: 26 Vyhodnocení možností konsolidace za pomoci podpůrného softwaru (např. Capacity Advisor) Profily různých provozních zátěží analyzovaných pro konsolidaci Počet jader Čas Využití CPU pro puny03v8 Využití CPU pro puny03v7

27 Podpořil: 27 Profil kombinovaných provozních zátěží Vyhodnocení možností konsolidace za pomoci podpůrného softwaru (např. Capacity Advisor) Počet jader Čas Využití CPU pro puny03v7

28 Podpořil: 28 Vlastnosti nástrojů pro plánování kapacit, příklad: HP Capacity Advisor  Sběr údajů o jádrech CPU, paměti, síti, diskových vstupně-výstupních rozhraních a využívání výkonu.  Zobrazení historického využívání zdrojů celým operačním systémem a sledovanými zátěžemi na systémech HP-UX a OpenVMS a využívání zdrojů všemi pracovními zátěžemi na systémech Microsoft Windows a Linux.  Zobrazení historických provozních zátěží a agregovaného vytížení napříč souvislým mnohadiskovým prostorem (partitioning continuum).  Generování zpráv o vytížení prostředků/zdrojů.  Plánování provozní zátěže nebo změn systému, vyhodnocení jejich vlivu na vytížení prostředků/zdrojů.  Vyhodnocení vlivu využívání prostředku/zdroje na navržené změny týkající se místa nebo velikosti provozní zátěže.  Vyhodnocení trendů pro předpověď potřebných prostředků/zdrojů.

29 Podpořil: 29 Vlastnosti nástrojů pro správu napájení, příklad: Active Energy Manager IBM  Monitoring a logování údajů o spotřebě energie  Správa napájení včetně  Nastavení voleb pro úsporu energie  Nastavení zastropování výkonu  Automatizace úloh souvisejících s napájením  Konfigurace měřicích zařízení, např. napájecích lišt (PDU) a senzorů  Prohlížení událostí  Výpočet nákladů na energii a odhadovaných úspor energie  Nastavení prahových hodnot  Vytvoření a nastavení politik pro správu napájení  Monitoring napájecích a chladicích zařízení souvisejících s IT

30 Podpořil: 30 Možnosti energetických úspor u blade serverů a víceuzlových serverů

31 Podpořil: 31 Výhody blade systémů a víceuzlové technologie  Hlavní výhody blade systémů jsou:  Vysoká výpočetní hustota a nízké požadavky na prostor;  Zkrácená doba na údržbu a rozšíření systému díky výměně modulů za provozu (hot-plug) a integrovaným funkcím pro správu a management;  O něco vyšší energetická účinnost v porovnání s rozvaděčovými servery, je-li optimalizována správa napájení a chlazení.  Hlavní výhody víceuzlových (multi-node) serverů jsou:  Nižší cena a prostorové nároky ve srovnání se standardními rozvaděčovými servery;  Mírně nižší spotřeba elektrické energie díky sdíleným napájecím zdrojům a ventilátorům.

32 Podpořil: 32 Účinnost „platinové kategorie“ napájecích zdrojů pro blade chassis (podle 80plus 2011) Energetická účinnost blade serverů Napájecí zdroje Účinnost napájecího zdroje Zátěž (% nominálního výstupního výkonu) Účinnost (%)

33 Podpořil: 33 Efficiency of platin level power supply for blade chassis Energetická účinnost blade serverů ve srovnání s IT rozvaděčovými servery SPECpower_ssj2008 pro blade server Dell M610 a rozvaděčový 1U server R610: (2 x Intel Xeon 5670, 2,93GHz), podle SPEC - červenec/srpen 2010 Průměrný činný výkon (W) Běh naprázdno Cílová zátěž Poměr výpočetního výkonu a příkonu celkových ssj_operací/Watt Průměrný činný výkon (W) Běh naprázdno Cílová zátěž Poměr výpočetního výkonu a příkonu celkových ssj_operací/Watt

34 Podpořil: 34 Efficiency of platin level power supply for blade chassis Definice maximální výkonové kapacity založené na zastropování výkonu Příklad dimenzování výkonu při zastropování výkonu (HP) Nastavení výkonového stropu pomocí „Insight control (HP)“ Kalkulátor výkonu pro bladeVýkon při dynamickém zastropování Příkon chassis (16 bladů)6000 W4790 W Náklady na poskytování výkonu100%80% Jméno systému Minimální výkon Průměrný výkon Maximální výkon Max. dostupný výkon Spodní mez výkonového stropu Hodnota vrcholu

35 Podpořil: 35 Koncepce pro optimalizaci výkonové kapacity napájecího zdroje Krok 1Krok 2Krok 3Krok 4Krok 5Krok 6 Zaveďte pracovní skupinu, která bude společně s provozními specialisty (facility group) zodpovídat za napájení a chlazení Zkontrolujte správu napájení respektive možnosti zastropování výkonu na vašem hardwaru Proveďte první optimalizaci požadavků na kapacitu napájení a chlazení založenou na kalkulátorech výkonu poskytovaných výrobci Vyhodnoťte skutečný energetický požadavek za pomoci dostupných nástrojů pro management energie během celých provozních cyklů a nastavte stropy výkonu podle špiček zátěže Nastavte výkon napájení a chlazení podle vyladěného systému, který pracuje s definovaným stropem výkonu Zaveďte příslušná opatření pro projekty napájení a chlazení. Pokračujte v monitoringu využívání energie a jemném vylaďování systému.

36 Podpořil: 36 Jak na blade systémy s vysokou hustotou Výzvy a problémy  Pro vysoké výkonové hustoty je nutné mít nejen dostatečný chladicí výkon, ale i odpovídající (konstrukčně vhodný) systém chlazení  Dostatečná distribuce napájení (kapacita distribučních elektrorozvaděčů, PDU, kabelážních systémů atd.) Analýzou se musí zjistit  Dostupný elektrický výkon – lokální dostupná výkonová kapacita, možnosti distribučních tras (dimenzování silových kabelů), výkony UPS  Dostupný chladicí výkon a distribuce chladu – celkový chladicí výkon a použitelnost distribučních tras pro větší lokální tepelné zátěže.  Požadavky na chlazení předmětných blade systémů

37 Podpořil: 37 Návrh blade systémů a jejich chlazení na úrovni datového centra Počet blade chassis v IT rozvaděči Rozptýlení zátěže mezi rozvaděči Vyhrazená chladicí kapacita Přídavné chlazeníZóna s vysokou výkonovou hustotou Datové centrum s vysokou výkonovou hustotou 1Možné ve většině DC Nákladově neefektivní 2Zřídkakdy praktické Možné ve většině DC Nákladově neefektivní 3Nelze Možné ve většině DC Možné ve většině DC, závisí na konkrétním řešení Maximum pro energeticky optimalizované systémy se zvýšenou podlahou Nákladově neefektivní 4 Nelze Zřídkakdy praktické Závisí na konkrétním řešení Systémy odsávající horký vzduch Odsávání horkého vzduchu, nový návrh místnosti 5 Nelze Systémy odsávající horký vzduch Odsávání horkého vzduchu, nový návrh místnosti 6 Nelze Extrémní náklady

38 Podpořil: 38 Obecné výhody virtualizace serverů  Konsolidace a soudržnost: Nárůst využití serverů od 5-15% do 60-80%.  Optimalizace testování a vývoje: Rychlé poskytování (provisioningú testovacích a vývojových serverů za pomoci opětovného využívání před-konfigurovaných systémů, pozvednutí spolupráce vývojářů  Kontinuita podnikání: Snížení složitosti a nákladů spojených s nepřetržitým podnikáním (řešení pro vysokou dostupnost a obnovu po havárii) za pomoci zapouzdření celých systémů do jednotlivých souborů, které lze replikovat a obnovit na jakémkoli cílovém serveru.  Korporátní pracovní plocha (Enterprise Desktop): Zabezpečení nespravovaných počítačů, pracovních stanic a laptopů bez oslabení autonomie koncových uživatelů rozvrstvením bezpečnostní politiky v softwaru kolem desktop virtuálních strojů

39 Podpořil: 39 Virtualizace serverů

40 Podpořil: 40 Produkty pro virtualizaci - přehled trhu  VMWare ESX/ESXi, Vsphere  představen na trhu v roce 2001  podpora pro nejběžnější hostovské operační systémy  výkonné nástroje pro správu  Microsoft HyperV  malý půdorys  lze jej vložit do existujících IT prostředí  výkonné nástroje pro správu  Citrix XENServer  cenově efektivní způsob pro zavedení virtualizace

41 Podpořil: 41 Úspory energie při virtualizaci serverů Příklad 1: Virtualizace serverů + desktopů Spotřeba energie (kWh/rok) Staré servery + Úložiště dat21314 Staré desktopy (stolní PC)29523 Staré řešení celkem50837 Nové servery + Úložiště dat16934 Tenké poskytování (klienti)2790 Nové řešení celkem19724 Obrázek: Virtualizace serverů a desktopů (SUN 2009)

42 Podpořil: 42 Úspory energie při virtualizaci serverů Příklad 2: Virtualizace serverů Virtualizace serverů německého Ministerstva životního prostředí Dřívější stav Nový stav Elektrický příkon [Watty]

43 Podpořil: 43 SW nástroje pro plánování virtualizace a výpočet ROI/TCO (MAP-Toolkit)* Vlastnosti  Detekce klientů, serverů a aplikací napříč IT prostředím.  Vyhodnocování (významu) migrace a virtualizace v IT projektech.  Samočinné generování technických zpráv (reportů) a návrhů.  Škálování řešení pro malé společnosti i velké korporátní subjekty.  Výpočty úspory energie a návrh na virtualizaci.  Technická zpráva o migraci serveru a návrh: Windows Server 2008 a reporting o „hostovskými servery virtualizovaných instancích OS“ („virtualized guests by hosts”)  Návrhy na migraci a reporty virtualizační aplikace od Microsoftu: Doporučení pro aplikaci virtualizace používající App-V. *) MAP-Toolkit = Microsoft Assessment and Planning Toolkit ROI = Return On Investment (návratnost investic) TCO = Total Cost of Ownership (celkové náklady na vlastnictví)

44 Podpořil: 44 Microsoft ROI/TCO kalkulátor Integrovaný nástroj od Microsoftu určený pro výpočet návratnosti investice při virtualizaci (Microsoft Integrated Virtualization ROI Tool), zobrazený vlevo, byl nezávisle vyvinut u přední vývojářské firmy Alinean, Inc., zabývající se nástroji pro výpočet ROI, a to bývalými TCO/ROI experty společnosti Gartner.

45 Podpořil: 45 Výpočet TCO/ROI kalkulátorem od VMWare Aby se určily úspory nákladů a změřila obchodní hodnota řešení VMWare, byla metodika pro TCO/ROI použitá ve VMWare stvrzena bývalými ROI/TCO experty společnosti Gartner při konzultaci s Alinean Inc.

46 Podpořil: 46 Výpočet TCO/ROI kalkulátorem od VMWare Analýza TCO porovnává virtualizační scénář se obvyklým vývojem bez virtualizace a z rozdílu vypočítá změnu v nákladech na vlastnictví (TCO). Analýza ROI porovnává čisté zisky s narůstající investicí jako procentuální podíl, aby ilustrovala poměr výnosů k investici (ROI = čisté výnosy / investice). Metodika použitá v nástrojích se zakládá na osvědčených finančních postupech, průzkumu oboru, zákaznických datech a metrikách.

47 Podpořil: 47 Správa napájení pomocí nástroje DPM migrace serveru od VMWare Distribuovaná správa napájení VMWare Vsphere4 (Distributed Power Management, DPM) v clusteru DRS lze použít pro snížení spotřeby energie ESX hostů. U běžících virtuálních strojů v clusteru DPM sleduje využívání zdroje. Pokud dojde k významnému nadbytku výkonu, DPM doporučuje přesunutí některých virtuálních strojů mezi hosty a přepnutí některých hostů do pohotovostního stavu (standby), aby se šetřila energie. …. V automatickém režimu vCenter Server migruje virtuální stroje a přesouvá hosty do nebo z pohotovostního režimu (standby) automaticky.

48 Podpořil: 48 Správa napájení s DPM migrací Vlastnosti migračního nástroje DPM  Přesné vyhodnocení požadavků provozní zátěže na zdroje. Nadhodnocení může vést k nižším než ideálním úsporám energie. Z podhodnocení může vyplývat slabý výpočetní výkon a porušení smluvních podmínek (SLA) o úrovni zdroje DRS.  Vyvarování se častého zapínání a vypínání serverů. Příliš častým zapínáním a vypínáním serverů se zhoršuje výpočetní výkon, protože toto vyžaduje nadbytečné operace VMotion.  Rychlá reakce na náhlý nárůst požadavků provozní zátěže tak, aby při spoření energie nebyl obětován výpočetní výkon.  Výběr vhodných hostů pro zapínání nebo vypínání. Vypínání většího hosta s mnoha virtuálními stroji by mohlo narušit cílový rozsah vytíženosti jednoho nebo více menších hostů.  Inteligentní přerozdělení (redistribuce) virtuálních strojů po zapnutí a vypnutí hostů plynulou (hladkou) pákou DRS. DPM = Distributed Power Management, distribuovaná správa napájení DRS = Distributed Resource Scheduler, distribuovaný plánovač zdrojů

49 Podpořil: 49 Různé možnosti použití nástroje DPM od VMWare  Nastavení VMware DPM do automatického režimu a ponechání na VMware DPM algoritmu, aby diktoval, kdy se hosty zapínají a vypínají.  Vyladění VMware DPM za pomoci posunutí prahu DPM v nastavení clusteru nebo v pokročilém nastavení cílového poměru požadavek - výkonnost (Demand-Capacity-Ratio Target) tak, aby byl konzervativnější nebo agresivnější.  Zvýšení cílového poměru požadavek-výkonnost (Demand-Capacity-Ratio Target). Pro uspoření více energie zvýšením vytížení hosta (konsolidací více virtuálních strojů na méně hostů) je možné zvýšit hodnotu poměru požadavek-výkonnost z výchozích 63% na například 70%.  Použití VMware DPM k nucenému zapnutí všech hostů před pracovní dobou a následné výběrové vypínání hostů po odeznění špičkového intervalu provozní zátěže.

50 Podpořil: 50 Požadavky na napájení a chlazení po virtualizaci Škálování infrastruktury podle zátěže Aby se zajistila možnost přizpůsobit výkon podpůrné infrastruktury podle zátěžových profilů, které se během doby mění, je zcela nezbytné mít přesnou informaci o potřebách zátěže na výkon systému napájení a chlazení. Původní zátěž Virtualizovaná zátěž DOWNGRADE – ale s očekávaným opětovným růstem Dostupný výkon Napájení / Chlazení Virtualizovaná zátěž Škálování dolů, počáteční konsolidace Škálování nahoru, opětovný růst Dostupný výkon Napájení / Chlazení

51 Podpořil: 51 Měnící se požadavky na chlazení při migraci serverů Řešením tohoto problému je umístit chladicí jednotky uvnitř řad a technicky je vybavit, aby cítily tepelné změny a reagovaly na ně. Umístění chladicích jednotek blízko k serverům také poskytuje kratší trasy pro dopravu vzduchu mezi chlazením a zátěží. PŘED virtualizací PO virtualizaci Konstantní zátěže Stabilní chlazení Migrující zátěže s vysokou hustotou výkonu Nepředvídatelné chlazení

52 Podpořil: 52 Vlastnosti managementu napájení a chlazení  Změna hustoty a místa zátěže – Virtualizace může vytvořit hotspoty bez přidání nebo přesouvání fyzických serverů, protože systém distribuované správy napájení průběžně vypíná servery a zapíná jiné.  Dynamické změny – Udržování stability systému se může stát obtížné, zvláště pokud více stran provádí změny bez centralizované koordinace  Zvládání vzájemných závislostí – Virtualizace více zkomplexňuje sdílené závislosti a vedlejší druhotné jevy ve vztazích mezi napájením, chlazením a prostorovou kapacitou  Neúčinné (jalové) poskytování napájení a chlazení – Během virtualizace jde zátěž potřebující napájení a chlazení dolů a pak opět narůstá s vytvářením nových virtuálních strojů. Toto lze zvládnout při použití škálovatelných napájecích a chladicích systémů.

53 Podpořil: 53 Přizpůsobení infrastruktury napájení a chlazení po virtualizaci  Škálování kapacity napájení a chlazení tak, aby odpovídala zátěži  Ventilátory s variabilní rychlostí a invertorem řízená čerpadla, která jsou řízena podle požadavku chlazení  Používání zařízení s vyšší účinností  Architektura chlazení mající kratší trasy pro dopravu vzduchu, např. řadové chladicí jednotky (in-row)  Systém pro správu kapacit by měl přizpůsobit výkonovou kapacitu systému k požadavku  Používání záslepek pro snížení míchání chladného a horkého vzduchu uvnitř IT rozvaděče

54 Podpořil: 54 Doporučení nejlepší praxe

55 Podpořil: 55 Doporučení nejlepší praxe Nákup a konfigurace hardwaru  Promyslete skutečné výkonové požadavky vašich provozních zátěží a vyvarujte se nadměrného poskytování (over-provisioningu) výpočetního výkonu. Stanovte kritéria pro nákup založená na skutečných praktických požadavcích.  Pečlivě si zvažte očekávanou potřebu upgradů komponent a přizpůsobte specifikaci reálným požadavkům. Rozsáhlé možnosti upgradů často nejsou v praxi potřeba.  Vezměte v úvahu kritéria energetické účinnosti serverů, které jsou stanoveny v požadavcích Energy Star.  Vyvarujte se nadměrného poskytování napájecích zdrojů. Silný over-provisioning je naneštěstí docela běžný.

56 Podpořil: 56  Zvažte použití napájecích zdrojů s vysokou účinností, např. ze skupiny Platinum nebo Gold podle klasifikace programu 80PLUS.  Zlepšete energetickou účinnost redundantních napájecích zdrojů použitím energeticky úsporných režimů provozu (volby energeticky úsporného pohotovostního režimu pro redundantní procesory).  Od výrobců vyžadujte výsledky hodnocení výkonnosti (benchmarks), například SPECpower_ssj2008 (SPEC-SERT jakmile bude k dispozici). Pro SPECpower_ssj2008 zvažte následující:  servery se často testují s nízkou konfigurací  zvažte účinnost při různých úrovních zátěže, které jsou typické pro vaše provozní zátěže a úroveň konsolidace  SPECpower_ssj2008 je orientovaný spíše na procesor a nemusí poskytnout dostatečnou informaci o paměti, disku a vstupně-výstupních sběrnicích při intenzivních provozních zátěžích Doporučení nejlepší praxe Nákup a konfigurace hardwaru

57 Podpořil: 57 Doporučení nejlepší praxe Plánování a správa IT  Mějte užitek z optimalizovaných úrovní pružnosti IT hardwaru. Vyhodnoťte úroveň odolnosti hardwaru z pohledu odůvodněného vlivu servisních incidentů na vaše podnikání a to pro každou rozvinutou službu.  Použijte nástroje pro management serverů pro energeticky účinné rozvíjení služeb a plánování kapacit, zaměřte se na vytvoření vysoce konsolidovaných a virtualizovaných systémů.  Jako výchozí nastavení povolte možnosti správy napájení na úrovni procesoru (CPU).  Vyřaďte z provozu nepoužívané služby a odstraňte hardware. Vyhodnoťte možnost vyřadit z provozu služby s nízkou hodnotou pro vaše podnikání.

58 Podpořil: 58 Doporučení nejlepší praxe Nasazení blade serverů  Definujte a vyhodnoťte hlavní důvody pro zavedení blade technologie v datovém centru, například prostorové omezení apod. Rozhodnutí managementu o zavedení blade technologie by mělo být založeno především na jasných rozhodovacích kritériích.  Vyhodnoťte očekávané výhody ve srovnání s rozvaděčovou technologií (serverů) a zkontrolujte, zda vaše očekávání jsou reálná.  Při zvážení definovaných cílů zkontrolujte, jestli by alternativním řešením mohla být virtualizace.  Vyhodnoťte očekávané celkové náklady na vlastnictví (TCO) a energetickou účinnost v porovnání s dalšími možnostmi (na základě informací poskytnutých dodavateli).

59 Podpořil: 59 Doporučení nejlepší praxe Plánování a vyhodnocení blade serverů  Definujte provozní zátěže a očekávané úrovně zátěže, které by měly běžet na blade systémech.  Porovnejte náklady a energetickou účinnost blade systémů od různých dodavatelů.  Vyžádejte si informace o produktech od dodavatelů:  TCO  celková energetická účinnost (např. SPECpower2008jpp, SPEC-SERT jakmile bude k dispozici)  energeticky úsporné hardwarové komponenty, například účinnost a dimenzování napájecích zdrojů  nástroje pro management zvláště také zaměřené na správu napájení a optimalizaci návrhu systému  vyberte si zařízení nabízející nejvyšší účinnost pro takové typy zátěží, které budete provozovat, a zvolte si odpovídající možnosti správy napájení

60 Podpořil: 60 Doporučení nejlepší praxe Management blade systémů  Použijte nástroje pro management blade serverů k optimalizaci jejich energetické účinnosti  Pro váš blade systém použijte nástroje pro management, inteligentní síť a napájecí zařízení k monitoringu spotřeby energie a zátěže  Analyzujte možnosti vyvážení zátěží a řiďte zátěže a spotřebu energie uvnitř jednotlivých blade chassis a napříč celými IT rozvaděči  Používejte zastropování výkonu a vlastnosti vyvažování zátěže v rámci blade chassis

61 Podpořil: 61 Doporučení nejlepší praxe Infrastruktura pro blade systémy  Se specialisty odpovídajícími za chlazení a infrastrukturu vytvořte společný takticko-úkolový tým.  Zkontrolujte jak dalece stávající infrastruktura napájení a chlazení podporuje používání blade technologie. Určete očekávané a požadované hustoty napájení a výkonu na IT rozvaděč a celkem. Zkontrolujte  zda hustota výkonu/tepla může být zvládnuta se stávající výkonovou kapacitou systému napájení a chlazení a existující infrastrukturou. Je možné s rozumným úsilím přidělovat (alokovat) existující volnou kapacitu?  zda je potřeba přídavné chlazení. Stanovte jeho vhodnou koncepci a vyhodnoťte náklady a účinnost.  zda pro blade systémy musí být ustanovena a navržena zvláštní zóna s vysokou výkonovou hustotou. Vyhodnoťte náklady a účinnost.  Se specialisty na infrastrukturu datových center definujte vhodnou koncepci uspořádání IT rozvaděčů a řad.

62 Podpořil: 62 Doporučení nejlepší praxe Hlediska pro virtualizaci  Vývoj virtualizační strategie  Určení kandidátů na virtualizaci  požadavky na výkon procesoru, požadovaná paměť, intenzita diskových vstupně-výstupních operací, požadavky na síť, konfigurace operačního systému  Výběr typu virtualizace a nástroje (produktu) pro virtualizaci  Přizpůsobení IT procesů a pracovních schémat  rozmístění a nasazení virtuálních strojů, virtuálních pracovních ploch (desktopů), procesů pro zálohování a obnovu dat, správy patchování, úvah ohledně dostupnosti

63 Podpořil: 63 Doporučení nejlepší praxe Hlediska pro virtualizaci Výběr softwaru včetně analýzy výhod a nevýhod různých produktů:  Rozhraní pro správu a administraci  Licenční poplatky za hypervizora, licenční poplatky za běžící instanci operačního systému (guest OS) atd.  Vlastnosti a možnosti managementu včetně nástrojů pro migraci serverů a správu napájení Úvahy o vhodných infrastrukturních opatřeních Úvahy o vhodných infrastrukturních opatřeních  Chladicí systém musí umět zvládnout:  Vyšší hustoty chladicího výkonu  Dynamicky se měnící hustoty v důsledku migrace serverů a vypínání  Sdílené vzájemné závislosti a sekundární jevy

64 Podpořil: 64 Doporučení nejlepší praxe Uvážení ROI/TCO pro virtualizaci  Úspěšně optimalizované plánování a implementace virtualizačních řešení zahrnuje vyhodnocení TCO a ROI, v potaz se berou následující aspekty:  Nástroje pro výpočet ROI jsou k dispozici od dodavatelů technologií  Kalkulace by měly začínat největšími a nejvýznamnějšími faktory  Modely by měly být upřesňovány podle potřeb konkrétní společnosti  Úvahy o ceně by měly zahrnovat cenu práce, náklady na upgrade hardwaru (servery, datová úložiště, síť, infrastruktura) a náklady za případnou dobu výpadku systému a dále také různé typy snížení těchto nákladů (např. zálohování/obnova dat, dostupnost atd.)

65 Podpořil: 65 Diskuze Otázky související s modulem

66 Podpořil: 66 Otázky / diskuze související s modulem  Kolik energie (%) v průměru představuje energetická spotřeba serverů?  Jaké jsou hlavní výhody z virtualizace serverů?  Jaké jsou potenciální úspory energie spojené s virtualizací?  Uveďte prosím jeden ze šesti postupů pro optimalizaci výkonové kapacity napájecího zdroje.  Jaké jsou podle vás hlavní překážky při zlepšování energetické účinnosti v serverech?

67 Podpořil: 67 Další návrhy na čtení Bílé knihy Publikace on-line atd.

68 Podpořil: 68 Další návrhy na čtení   Pět způsobů pro snížení spotřeby energie v datovém centru –http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/Five- Ways-to-Save-Powerhttp://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/Five- Ways-to-Save-Power   Použitím virtualizace ke zlepšení účinnosti datového centra –http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/Using- Virtualization-to-Improve-Data-Center-Efficiencyhttp://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/Using- Virtualization-to-Improve-Data-Center-Efficiency   Správné dimenzování výkonu systému napájení a systému chlazení pro IT zátěže –http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/Proper- Sizing-of-IT-Power-and-Cooling-Loadshttp://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/Proper- Sizing-of-IT-Power-and-Cooling-Loads

69 Podpořil: 69 Další návrhy na čtení   Analýza výsledků průzkumu nepoužívaných serverů –http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white- papers/UnusedServersSurveyResultsAnalysishttp://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white- papers/UnusedServersSurveyResultsAnalysis   Cestovní mapa pro akceptaci vlastností zaměřených na správu napájení v serverech –http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white- papers/ARoadmapForTheAdoptionOfPowerRelatedFeaturesInServershttp://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white- papers/ARoadmapForTheAdoptionOfPowerRelatedFeaturesInServers   Analýza podnětů získaných z pomůcky pro virtualizaci serverů –http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white- papers/ServerVirtualizationForUtilitieshttp://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white- papers/ServerVirtualizationForUtilities


Stáhnout ppt "Podpořil: Projektové sdružení: Modul 3 Servery Verze 1.0 21. září 2011."

Podobné prezentace


Reklamy Google