র্যাক জুড়ে সার্ভারের বিতরণ অপ্টিমাইজ করা

একটি চ্যাটে আমাকে একটি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করা হয়েছিল:

— সার্ভারগুলিকে কীভাবে সঠিকভাবে র্যাকে প্যাক করতে হয় সে সম্পর্কে আমি কি পড়তে পারি?

আমি বুঝতে পেরেছিলাম যে আমি এমন একটি পাঠ্য জানি না, তাই আমি আমার নিজের লিখলাম।

প্রথমত, এই পাঠ্যটি শারীরিক ডেটা সেন্টারে (ডিসি) শারীরিক সার্ভার সম্পর্কে। দ্বিতীয়ত, আমরা বিশ্বাস করি যে এখানে প্রচুর সার্ভার রয়েছে: শত-হাজার; একটি ছোট সংখ্যার জন্য এই পাঠ্যটির অর্থ হয় না। তৃতীয়ত, আমরা বিবেচনা করি যে আমাদের তিনটি সীমাবদ্ধতা রয়েছে: র্যাকগুলিতে শারীরিক স্থান, প্রতি র্যাকে পাওয়ার সাপ্লাই এবং র্যাকগুলিকে সারিতে দাঁড়াতে দিন যাতে আমরা পার্শ্ববর্তী র্যাকে সার্ভারগুলিকে সংযুক্ত করতে একটি টিওআর সুইচ ব্যবহার করতে পারি।

প্রশ্নের উত্তর অনেকাংশে নির্ভর করে আমরা কোন প্যারামিটারটি অপ্টিমাইজ করছি এবং সেরা ফলাফল অর্জনের জন্য আমরা কী পরিবর্তিত হতে পারি। উদাহরণস্বরূপ, আরও বৃদ্ধির জন্য আরও বেশি ছেড়ে দেওয়ার জন্য আমাদের কেবল ন্যূনতম স্থান নিতে হবে। অথবা হতে পারে আমাদের র্যাকের উচ্চতা, প্রতি র্যাকের শক্তি, PDU-তে সকেট, সুইচের একটি গ্রুপে র্যাকের সংখ্যা (1, 2 বা 3 র্যাকের জন্য একটি সুইচ), তারের দৈর্ঘ্য এবং টানার কাজ ( এটি সারিগুলির শেষে গুরুত্বপূর্ণ: একটি সারিতে 10টি র্যাক এবং প্রতি সুইচটিতে 3টি র্যাক সহ, আপনাকে তারগুলিকে অন্য সারিতে টেনে আনতে হবে বা সুইচের পোর্টগুলিকে কম ব্যবহার করতে হবে, ইত্যাদি। আলাদা গল্প: সার্ভার নির্বাচন এবং ডিসি নির্বাচন, আমরা ধরে নেব যে তারা নির্বাচিত হয়েছে।

কিছু সূক্ষ্মতা এবং বিশদ বিবরণ, বিশেষ করে, সার্ভারের গড়/সর্বোচ্চ খরচ এবং কীভাবে আমাদের কাছে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয় তা বোঝা ভাল হবে। সুতরাং, যদি আমাদের কাছে 230V এর রাশিয়ান পাওয়ার সাপ্লাই থাকে এবং প্রতি রাকে একটি ফেজ থাকে, তাহলে একটি 32A মেশিন ~7kW হ্যান্ডেল করতে পারে। ধরা যাক আমরা নামমাত্র 6kW প্রতি র্যাকের জন্য অর্থ প্রদান করি। যদি প্রদানকারী আমাদের খরচ পরিমাপ করে শুধুমাত্র 10টি র্যাকের জন্য, এবং প্রতিটি র্যাকের জন্য নয়, এবং যদি মেশিনটি শর্তসাপেক্ষে 7 কিলোওয়াট কাটঅফে সেট করা হয়, তাহলে প্রযুক্তিগতভাবে আমরা একটি র্যাকে 6.9 কিলোওয়াট, অন্যটিতে 5.1 কিলোওয়াট এবং সবকিছু ঠিক হয়ে যাবে - শাস্তিযোগ্য নয়।

সাধারণত আমাদের মূল লক্ষ্য হল খরচ কমানো। পরিমাপ করার সর্বোত্তম মানদণ্ড হল TCO হ্রাস করা (মালিকানার মোট খরচ)। এটি নিম্নলিখিত টুকরা নিয়ে গঠিত:

• CAPEX: ডিসি অবকাঠামো, সার্ভার, নেটওয়ার্ক হার্ডওয়্যার এবং তারের ক্রয়
• ওপেক্স: ডিসি ভাড়া, বিদ্যুৎ খরচ, রক্ষণাবেক্ষণ। OPEX পরিষেবা জীবনের উপর নির্ভর করে। এটিকে 3 বছর ধরে নেওয়া যুক্তিসঙ্গত।

সামগ্রিক পাইতে পৃথক টুকরাগুলি কত বড় তার উপর নির্ভর করে, আমাদের সবচেয়ে ব্যয়বহুলটি অপ্টিমাইজ করতে হবে এবং বাকিদের যতটা সম্ভব দক্ষতার সাথে অবশিষ্ট সমস্ত সংস্থান ব্যবহার করতে দিন।

ধরা যাক আমাদের একটি বিদ্যমান ডিসি রয়েছে, এখানে H ইউনিটের একটি র্যাকের উচ্চতা রয়েছে (উদাহরণস্বরূপ, H=47), র্যাক প্রতি বিদ্যুৎ (Prack=6kW), এবং আমরা h=2U দুই-ইউনিট সার্ভার ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। আমরা সুইচ, প্যাচ প্যানেল এবং সংগঠকদের জন্য র্যাক থেকে 2..4 ইউনিট সরিয়ে দেব। সেগুলো. শারীরিকভাবে, আমাদের র্যাকে Sh=rounddown((H-2..4)/h) সার্ভার রয়েছে (যেমন Sh = রাউন্ডডাউন((47-4)/2)= 21 সার্ভার প্রতি র্যাকে)। আসুন এই Sh মনে রাখা যাক.

সাধারণ ক্ষেত্রে, একটি র্যাকের সমস্ত সার্ভার অভিন্ন। মোট, যদি আমরা সার্ভার দিয়ে একটি র্যাক পূরণ করি, তাহলে প্রতিটি সার্ভারে আমরা গড়ে Pserv=Prack/Sh (Pserv = 6000W/21 = 287W) শক্তি ব্যয় করতে পারি। সরলতার জন্য, আমরা এখানে সুইচ খরচ উপেক্ষা করি।

চলুন এক ধাপ সরে যাই এবং Pmax সার্ভারের সর্বোচ্চ ব্যবহার কত তা নির্ধারণ করি। যদি এটি খুব সহজ, খুব অকার্যকর এবং সম্পূর্ণ নিরাপদ হয়, তবে আমরা সার্ভারের পাওয়ার সাপ্লাইতে যা লেখা আছে তা পড়ি - এটিই।

যদি এটি আরও জটিল এবং আরও দক্ষ হয়, তবে আমরা সমস্ত উপাদানগুলির TDP (থার্মাল ডিজাইন প্যাকেজ) নিয়ে যাই এবং এটিকে যোগ করি (এটি খুব সত্য নয়, তবে এটি সম্ভব)।

সাধারণত আমরা উপাদানগুলির TDP জানি না (সিপিইউ ব্যতীত), তাই আমরা সবচেয়ে সঠিক, তবে সবচেয়ে জটিল পদ্ধতিও গ্রহণ করি (আমাদের একটি পরীক্ষাগার প্রয়োজন) - আমরা প্রয়োজনীয় কনফিগারেশনের একটি পরীক্ষামূলক সার্ভার নিই এবং এটি লোড করি, উদাহরণস্বরূপ, লিনপ্যাক (সিপিইউ এবং মেমরি) এবং ফিও (ডিস্ক) দিয়ে, আমরা খরচ পরিমাপ করি। যদি আমরা এটিকে গুরুত্ব সহকারে নিই, তবে পরীক্ষার সময় আমাদের ঠান্ডা করিডোরে উষ্ণতম পরিবেশ তৈরি করতে হবে, কারণ এটি ফ্যান খরচ এবং CPU খরচ উভয়কেই প্রভাবিত করবে। আমরা এই নির্দিষ্ট লোডের অধীনে এই নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে একটি নির্দিষ্ট কনফিগারেশন সহ একটি নির্দিষ্ট সার্ভারের সর্বাধিক খরচ পাই। আমরা সহজভাবে বলতে চাই যে নতুন সিস্টেম ফার্মওয়্যার, একটি ভিন্ন সফ্টওয়্যার সংস্করণ এবং অন্যান্য শর্ত ফলাফলকে প্রভাবিত করতে পারে।

সুতরাং, Pserv-এ ফিরে যান এবং কীভাবে আমরা এটিকে Pmax এর সাথে তুলনা করি। পরিষেবাগুলি কীভাবে কাজ করে এবং আপনার প্রযুক্তিগত পরিচালকের স্নায়ু কতটা শক্তিশালী তা বোঝার বিষয়।

আমরা যদি কোন ঝুঁকি না নিই, আমরা বিশ্বাস করি যে সমস্ত সার্ভার একই সাথে তাদের সর্বোচ্চ ব্যবহার শুরু করতে পারে। একই মুহুর্তে, ডিসিতে একটি ইনপুট ঘটতে পারে। এমনকি এই অবস্থার অধীনে, ইনফ্রা অবশ্যই পরিষেবা প্রদান করবে, তাই Pserv ≡ Pmax. এটি এমন একটি পদ্ধতি যেখানে নির্ভরযোগ্যতা একেবারে গুরুত্বপূর্ণ।

কারিগরি পরিচালক যদি শুধুমাত্র আদর্শ নিরাপত্তার কথাই নয়, কোম্পানির অর্থের কথাও চিন্তা করেন এবং যথেষ্ট সাহসী হন, তাহলে আপনি সিদ্ধান্ত নিতে পারেন যে

• আমরা আমাদের বিক্রেতাদের পরিচালনা করতে শুরু করছি, বিশেষ করে, আমরা একটি ইনপুটে ড্রপ কমানোর জন্য পরিকল্পিত পিক লোডের সময়ে নির্ধারিত রক্ষণাবেক্ষণ নিষিদ্ধ করছি;
• এবং/অথবা আমাদের আর্কিটেকচার আপনাকে একটি র্যাক/সারি/ডিসি হারাতে দেয়, কিন্তু পরিষেবাগুলি কাজ করতে থাকে;
• এবং/অথবা আমরা লোডটি র্যাক জুড়ে অনুভূমিকভাবে ভালভাবে ছড়িয়ে দিই, তাই আমাদের পরিষেবাগুলি একসাথে এক র‌্যাকে সর্বোচ্চ খরচে যাবে না।

এখানে এটি শুধুমাত্র অনুমান করার জন্য নয়, কিন্তু ব্যবহার নিরীক্ষণ করা এবং সার্ভারগুলি কীভাবে স্বাভাবিক এবং সর্বোচ্চ পরিস্থিতিতে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে তা জানার জন্য এটি খুব দরকারী। তাই, কিছু বিশ্লেষণের পর, কারিগরি পরিচালক তার যা কিছু আছে তা চেপে ধরে বলেন: "আমরা একটি ইচ্ছাকৃত সিদ্ধান্ত নিই যে র্যাক প্রতি সর্বোচ্চ সার্ভার খরচের সর্বোচ্চ অর্জনযোগ্য গড় **এত বেশি** সর্বোচ্চ খরচের নিচে," শর্তসাপেক্ষে Pserv = 0.8* Pmax

এবং তারপরে একটি 6kW র্যাক Pmax = 16W এর সাথে 375টি সার্ভারকে আর মিটমাট করতে পারে না, তবে Pserv = 20W * 375 = 0.8W সহ 300টি সার্ভার। সেগুলো. 25% বেশি সার্ভার। এটি একটি খুব বড় সঞ্চয় - সর্বোপরি, আমাদের অবিলম্বে 25% কম র্যাক দরকার (এবং আমরা PDU, সুইচ এবং তারগুলিতেও সংরক্ষণ করব)। এই ধরনের একটি সমাধানের একটি গুরুতর অসুবিধা হল যে আমাদের ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করতে হবে যে আমাদের অনুমানগুলি এখনও সঠিক। যে নতুন ফার্মওয়্যার সংস্করণটি ফ্যান এবং খরচের ক্রিয়াকলাপকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে না, নতুন প্রকাশের সাথে হঠাৎ বিকাশ সার্ভারগুলিকে আরও দক্ষতার সাথে ব্যবহার করতে শুরু করেনি (পড়ুন: তারা সার্ভারে আরও বেশি লোড এবং বৃহত্তর খরচ অর্জন করেছে)। সর্বোপরি, তারপরে আমাদের প্রাথমিক অনুমান এবং উপসংহার উভয়ই অবিলম্বে ভুল হয়ে যায়। এটি একটি ঝুঁকি যা অবশ্যই দায়িত্বের সাথে নিতে হবে (বা এড়িয়ে যেতে হবে এবং তারপরে স্পষ্টতই কম ব্যবহার করা র্যাকের জন্য অর্থ প্রদান করতে হবে)।

একটি গুরুত্বপূর্ণ নোট - আপনি যদি সম্ভব হয় তবে র্যাক জুড়ে অনুভূমিকভাবে বিভিন্ন পরিষেবা থেকে সার্ভারগুলি বিতরণ করার চেষ্টা করুন। এটি প্রয়োজনীয় যাতে সার্ভারের একটি ব্যাচ যখন একটি পরিষেবার জন্য আসে তখন পরিস্থিতি না ঘটে, র্যাকগুলি "ঘনত্ব" বাড়ানোর জন্য এটির সাথে উল্লম্বভাবে প্যাক করা হয় (কারণ এটি এইভাবে সহজ)। বাস্তবে, এটি দেখা যাচ্ছে যে একটি র্যাক একই পরিষেবার অভিন্ন লো-লোড সার্ভারে ভরা, এবং অন্যটি সমানভাবে উচ্চ-লোড সার্ভারে পূর্ণ। দ্বিতীয় পতনের সম্ভাবনা উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, কারণ লোড প্রোফাইল একই, এবং সেই র্যাকের সমস্ত সার্ভার একসাথে বর্ধিত লোডের ফলে একই পরিমাণ ব্যবহার করতে শুরু করে।

আসুন র্যাকগুলিতে সার্ভারের বিতরণে ফিরে আসি। আমরা ফিজিক্যাল র্যাক স্পেস এবং পাওয়ার সীমাবদ্ধতা দেখেছি, এখন নেটওয়ার্কের দিকে তাকাই। আপনি 24/32/48 N পোর্ট সহ সুইচ ব্যবহার করতে পারেন (উদাহরণস্বরূপ, আমাদের কাছে 48-পোর্ট ToR সুইচ রয়েছে)। সৌভাগ্যবশত, আপনি যদি ব্রেক-আউট তারগুলি সম্পর্কে না ভাবেন তবে অনেকগুলি বিকল্প নেই। আমরা পরিস্থিতি বিবেচনা করছি যখন আমাদের প্রতি র্যাকে একটি সুইচ থাকে, Rnet গ্রুপে দুই বা তিনটি র্যাকের জন্য একটি সুইচ থাকে। আমার কাছে মনে হচ্ছে একটি গ্রুপে তিনটির বেশি র্যাক ইতিমধ্যেই অনেক বেশি, কারণ... র্যাকের মধ্যে তারের সমস্যা অনেক বড় হয়ে যায়।

সুতরাং, প্রতিটি নেটওয়ার্ক দৃশ্যের জন্য (একটি গ্রুপে 1, 2 বা 3 র্যাক), আমরা র্যাকগুলির মধ্যে সার্ভারগুলি বিতরণ করি:

Srack = min(Sh, rounddown(Prack/Pserv), রাউন্ডডাউন(N/Rnet))

সুতরাং, একটি গ্রুপে 2 র্যাক সহ বিকল্পের জন্য:

Srack2 = min(21, rounddown(6000/300), rounddown(48/2)) = min(21, 20, 24) = 20 সার্ভার প্রতি র্যাক।

আমরা একইভাবে অবশিষ্ট বিকল্পগুলি বিবেচনা করি:

Srack1 = 20
Srack3 = 16

এবং আমরা প্রায় সেখানে. আমরা আমাদের সমস্ত সার্ভার S বিতরণ করতে র্যাকের সংখ্যা গণনা করি (এটি 1000 হতে দিন):

R = রাউন্ডআপ(S / (Srack * Rnet)) * Rnet

R1 = রাউন্ডআপ(1000 / (20 * 1)) * 1 = 50 * 1 = 50 র্যাক

R2 = রাউন্ডআপ(1000 / (20 * 2)) * 2 = 25 * 2 = 50 র্যাক

R3 = রাউন্ডআপ(1000 / (16 * 3)) * 3 = 25 * 2 = 63 র্যাক

পরবর্তী, আমরা র্যাকের সংখ্যা, প্রয়োজনীয় সংখ্যক সুইচ, ক্যাবলিং ইত্যাদির উপর ভিত্তি করে প্রতিটি বিকল্পের জন্য TCO গণনা করি। আমরা বিকল্পটি বেছে নিই যেখানে TCO কম। লাভের !

উল্লেখ্য যে যদিও বিকল্প 1 এবং 2 এর জন্য প্রয়োজনীয় সংখ্যক র্যাক একই, তাদের দাম ভিন্ন হবে, কারণ দ্বিতীয় বিকল্পের জন্য সুইচের সংখ্যা অর্ধেক, এবং প্রয়োজনীয় তারের দৈর্ঘ্য দীর্ঘ।

PS যদি আপনার প্রতি র্যাকের শক্তি এবং র্যাকের উচ্চতা নিয়ে খেলার সুযোগ থাকে তবে পরিবর্তনশীলতা বৃদ্ধি পায়। কিন্তু প্রক্রিয়াটি কেবলমাত্র বিকল্পগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে উপরে বর্ণিত একটিতে হ্রাস করা যেতে পারে। হ্যাঁ, আরও সংমিশ্রণ থাকবে, তবে এখনও একটি খুব সীমিত সংখ্যা - গণনার জন্য র্যাকে পাওয়ার সাপ্লাই 1 কিলোওয়াট ধাপে বাড়ানো যেতে পারে, সাধারণ র্যাকগুলি সীমিত সংখ্যক স্ট্যান্ডার্ড আকারে আসে: 42U, 45U, 47U, 48U , 52U. এবং এখানে ডেটা টেবিল মোডে Excel এর What-If বিশ্লেষণ গণনা করতে সাহায্য করতে পারে। আমরা প্রাপ্ত প্লেট তাকান এবং সর্বনিম্ন নির্বাচন করুন।

উত্স: www.habr.com