Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Эффективность ЦОДов: все дело в метриках

Патрик Маклафлин

Участники состоявшихся в конце марта 2007 г. конференции и выставки Data Center World имели возможность прослушать доклады, посвященные поддерживающим работу ЦОДов кабельным системам — как структурированным, так и неструктурированным, — а также посмотреть кабельные продукты «живьем» на стендах участников выставки. Однако среди специалистов ЦОДов кабельные системы были далеко не единственной темой дискуссий. Как и в большинстве мероприятий, затрагивающих проблематику ЦОДов, тема электропитания и охлаждения оборудования пронизывала практически все доклады этой конференции.

Организуемые каждую весну и осень Ассоциацией менеджеров информационных центров (Association For Computer Operations Manage-ment — AFCOM; www.afcom.com) конференции Data Center World представляют собой встречу руководителей ЦОДов. В рамках прошедшей с 25 по 29 марта 2007 г. в Лас-Вегасе (шт. Невада, США) конференции состоялись заседания следующих технических секций: оптимальные методы работы ЦОДов, управление восстановлением после аварий, управление инженерными системами, безопасность. Кроме того, в отдельных помещениях проводились презентации технических решений, а в выставочном зале демонстрировались предназначенные для ЦОДов продукты и сервисы более 100 экспонентов.

«Ваша работа очень важна, — сказала в своем вступительном слове президент AFCOM Джил Экхос. — ЦОД является “линией жизни” каждой организации, и вы отвечаете за его жизнеобеспечение, причем принимать решения вам зачастую приходится на ходу».

С основным докладом на конференции выступил Кристиан Билади из компании HP. Его доклад подготовил почву для последовавших за ним презентаций и был сфокусирован на, казалось бы, практически неразрешимой проблеме: как справиться с быстрым ростом потребляемой мощности и обеспечить необходимое охлаждение. Г-н Билади проанализировал причины этой проблемы и предложил пути выхода из создавшейся ситуации.

Цены падают, потребление растет

Кристиан Билади отметил, что стремительно падающая стоимость компьютерных вычислений является основным фактором, влияющим на развитие современных ЦОДов. «Представьте себе, что стоимость бензина упала до одного цента за галлон. Наверное, при этом его потребление должно резко увеличиться, — сказал он. — По аналогии с этим снижение стоимости серверов приводит к тому, что их покупают и используют все больше».

Одновременно со снижением стоимости вычислений сокращаются и габаритные размеры компьютерного оборудования. Г-н Билади отметил, что в целом с 1999 г. компьютерная индустрия добилась ошеломляющего 75-кратного увеличения производительности оборудования (в том же формфакторе). Рассматриваемый многими специалистами в качестве основного компоновочного блока современного высокоплотного ЦОДа блейд-сервер лучше всего олицетворяет вычислительные возможности малогабаритного оборудования.

Хотя на первый взгляд эти цифры покажутся весьма привлекательными, г-н Билади привел и другую статистику, касающуюся сути проблемы, которая связана с повышением плотности энергопотребления оборудования и увеличением объемов выделяемого им тепла. Хотя приходящаяся на тот же формфактор производительность возросла с 1999 г. в 75 раз, эффективность работы оборудования, выраженная его производительностью в расчете на 1 Вт потребляемой мощности, увеличилась лишь в 16 раз (рис. 1). Это означает, что приходящаяся сегодня на единицу производственной площади мощность (и генерируемое тепло) существенно выше типовой мощности, которая была восемь лет назад.

Эта динамика роста производительности, сопровождающаяся уменьшением размеров и увеличением потребляемой мощности, породила досадную проблему чрезмерного выделения тепла в высокоплотных ЦОДах. Менеджеры ЦОДов предпринимают ряд мер (или, по крайней мере, пытаются что-то делать в этом направлении) по борьбе с избыточным теплом, включая стандартное для отрасли размещение монтажных шкафов с оборудованием по принципу «горячих» и «холодных» проходов, а также использование систем кондиционирования воздуха. Однако даже при разумном проектировании системы кондиционирования воздуха потребляют очень много электроэнергии — этот ресурс больше похож на бензин, нежели на компьютерные вычисления, в том смысле, что в один прекрасный момент он может оказаться дефицитным и чрезмерно дорогим.

Продолжая развивать тему затрат, г-н Билади отметил, что стоимость инфраструктуры (куда входит, в частности, стоимость системы кондиционирования воздуха, включая чиллеры) и потребляемой электроэнергии, которые являются составляющими совокупной стоимости владения ЦОДом, уже давно превысила стоимость информационных технологий (серверов). В целях сравнения затрат, г-н Билади использовал стоимость сервера высотой один юнит (1U). По его данным, критическим годом стал 2001-й, когда суммарные затраты на инфраструктуру и электроэнергию превысили таковые на ИТ. В 2004 г. одни лишь инфраструктурные затраты были выше затрат на серверы. По его мнению, в 2008 г. энергетические затраты ЦОДов превзойдут стоимость серверов (рис. 2).

Метрики эффективности

Так что же нужно сделать для выхода из этой тупиковой ситуации? Г-н Билади утверждает, что ответ на этот вопрос до некоторой степени лежит в области метрик, или, другими словами, показателей и способов измерения эффективности работы ЦОДов.

Будучи критически важными для поддержки бизнес-процессов предприятий, ЦОДы являются мощными потребителями электроэнергии. Вместе с тем многие из них работают с очень низкой эффективностью. В ходе своей презентации г-н Билади сравнил сегодняшний ЦОД с легковым автомобилем, оснащенным двигателем V8 и качественными свечами зажигания, но почти полностью разрегулированным, лишь с одним нормально работающим цилиндром и со спущенными шинами. Рост потребностей приложений намного отстает от роста производительности серверов, и как результат этого коэффициент использования последних обычно не превышает 20%. Получается, что серверы потребляют электроэнергию не только тогда, когда они загружены, но и в остальные 80% времени, когда они по существу не используются. Так, может, как раз из-за этого проблема нехватки мощности возникает намного раньше, чем заканчиваются свободные площади?

Установление метрик, с помощью которых менеджеры ЦОДов смогут реально измерять эффективность работы серверов, является делом огромной важности, и, как утверждает г-н Билади, индустрия ЦОДов держит курс на установление таких метрик. В качестве подтверждения этого он сослался на исследования и документы, касающиеся эффективности работы ЦОДов в целом, эффективности работы систем охлаждения и серверов, назвав спецификацию Fault Tolerant Specification организации Uptime Institute (www.upsite.com) стандартом де-факто. Г-н Билади также упомянул о том, что Американское общество инженеров си-стем отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха (American Society of Heating, Refrigeration, and Air conditioning Engineers — ASHRAE; www.ashrae.org) за последние несколько лет опубликовало ряд очень полезных книг по вопросам охлаждения ЦОДов.

Кроме того, Кристиан Билади отметил работу, проделанную организацией The Green Grid (www.thegreengrid.org). Это консорциум производителей ИТ-оборудования (включая компанию HP), целью которого является повышение эффективности использования энергетических ресурсов ЦОДов. Такие авторитетные поставщики кабельных систем, как компании Chatsworth (www.chatsworth.com) и Panduit (www.panduit.com), тоже входят в организацию The Green Grid.

Одной из выполняемых этой организацией задач является создание метрик для численного выражения эффективности работы ЦОДов. Среди измеряемых параметров г-н Билади выделяет эффективность использования электроэнергии (Power Usage Effectiveness — PUE), которая представляет собой отношение всей потребляемой ЦОДом электроэнергии к мощности, потребляемой оборудованием ИТ. Чем меньше это отношение, тем лучше. «Те ЦОДы, которые добьются более низкого значения PUE, выйдут победителями», — констатировал г-н Билади.

Блоки охлаждения меняют «местожительство»

Сегодня появляется новый способствующий повышению энергетической эффективности ЦОДов подход к охлаждению, на который г-н Билади сослался как на «ближнее охлаждение». Суть его заключается в том, что охлаждающее устройство размещают в непосредственной близости от генерирующей тепло стойки с оборудованием. В настоящее время кондиционер компьютерной комнаты (Computer Room Air Conditioner — CRAC) обычно размещают вблизи источника тепла в конфигурации, которую докладчик назвал «CRAC by the rack» («CRAC рядом со стойкой»). Помимо этого, все активнее используются стойки с жидкостным охлаждением.

Некоторые поставщики монтажных шкафов уже представили на рынок оборудования для ЦОДов стойки с водяным охлаждением. Однако в настоящее время эта технология «приживается» в ЦОДах слишком медленно. И все же г-н Билади рассматривает эту технологию охлаждения, как технологию будущего.

В своем докладе Кристиан Билади подчеркнул огромную важность снижения совокупной стоимости владения «полной экосистемой» ЦОДа, которая включает оборудование ИТ, охлаждающую инфраструктуру и систему электропитания. Причем совокупная стоимость владения будет во многом зависеть от эффективности действий менеджеров ЦОДов, учитывающих основные тенденции развития отрасли..





  
14 '2007
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Как делили «последнюю милю»

• ЦОД «в комплексе»

инфраструктура

• NAC: и больше и лучше

• Администрирование в движении

• Стандарт NEA

• Будущее DVR в свете внедрения IP-систем видеонаблюдения

сети связи

• «Многоликие» фиксированные беспроводные системы

• Что такое конвергентная сеть и как к ней перейти?

информационные системы

• Ключевые параметры для управления call-центром

• BPEL4People: человеческий фактор

• Изменения в стеке Windows повышают производительность сети

защита данных

• В поисках совершенства

электронная коммерция

• Эффективность ЦОДов: все дело в метриках

• Оптоволокно меняет облик внешних кабельных инфраструктур


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх