સમગ્ર રેક્સમાં સર્વર્સનું વિતરણ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું

એક ચેટમાં મને એક પ્રશ્ન પૂછવામાં આવ્યો:

— રેક્સમાં સર્વરને યોગ્ય રીતે કેવી રીતે પેક કરવું તે વિશે હું વાંચી શકું એવું કંઈ છે?

મને સમજાયું કે હું આવા લખાણને જાણતો નથી, તેથી મેં મારું પોતાનું લખ્યું.

સૌપ્રથમ, આ ટેક્સ્ટ ભૌતિક ડેટા કેન્દ્રો (DCs) માં ભૌતિક સર્વરો વિશે છે. બીજું, અમે માનીએ છીએ કે ત્યાં ઘણા બધા સર્વર્સ છે: સેંકડો-હજારો; નાની સંખ્યા માટે આ ટેક્સ્ટનો કોઈ અર્થ નથી. ત્રીજું, અમે ધ્યાનમાં લઈએ છીએ કે અમારી પાસે ત્રણ અવરોધો છે: રેક્સમાં ભૌતિક જગ્યા, રેક દીઠ પાવર સપ્લાય, અને રેક્સને હરોળમાં ઊભા રહેવા દો જેથી કરીને અમે અડીને આવેલા રેક્સમાં સર્વરને કનેક્ટ કરવા માટે એક ToR સ્વીચનો ઉપયોગ કરી શકીએ.

પ્રશ્નનો જવાબ આપણે કયા પરિમાણને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી રહ્યા છીએ અને શ્રેષ્ઠ પરિણામ પ્રાપ્ત કરવા માટે આપણે શું બદલી શકીએ તેના પર ખૂબ આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વધુ વૃદ્ધિ માટે વધુ છોડવા માટે અમારે ઓછામાં ઓછી જગ્યા લેવાની જરૂર છે. અથવા કદાચ અમને રેક્સની ઊંચાઈ, રેક દીઠ પાવર, PDU માં સોકેટ્સ, સ્વીચોના જૂથમાં રેક્સની સંખ્યા (1, 2 અથવા 3 રેક્સ માટે એક સ્વીચ), વાયરની લંબાઈ અને ખેંચવાનું કામ ( પંક્તિઓના છેડે આ મહત્વપૂર્ણ છે: એક પંક્તિમાં 10 રેક્સ અને સ્વીચ દીઠ 3 રેક્સ સાથે, તમારે વાયરને બીજી હરોળમાં ખેંચવા પડશે અથવા સ્વીચમાં બંદરોનો ઓછો ઉપયોગ કરવો પડશે), વગેરે, વગેરે. અલગ વાર્તાઓ: સર્વરની પસંદગી અને ડીસીની પસંદગી, અમે ધારીશું કે તેઓ પસંદ કરવામાં આવ્યા છે.

કેટલીક ઘોંઘાટ અને વિગતો, ખાસ કરીને, સર્વરનો સરેરાશ/મહત્તમ વપરાશ અને અમને કેવી રીતે વીજળી પૂરી પાડવામાં આવે છે તે સમજવું સારું રહેશે. તેથી, જો અમારી પાસે 230V નો રશિયન પાવર સપ્લાય હોય અને રેક દીઠ એક તબક્કો હોય, તો 32A મશીન ~7kW ને હેન્ડલ કરી શકે છે. ચાલો કહીએ કે અમે રેક દીઠ 6kW માટે નામાંકિત ચૂકવણી કરીએ છીએ. જો પ્રદાતા અમારા વપરાશને માત્ર 10 રેકની પંક્તિ માટે માપે છે, અને દરેક રેક માટે નહીં, અને જો મશીન શરતી રીતે 7 kW કટઓફ પર સેટ હોય, તો તકનીકી રીતે આપણે એક રેકમાં 6.9 kW, બીજામાં 5.1 kW અને બધું બરાબર થઈ જશે - સજાપાત્ર નથી.

સામાન્ય રીતે અમારું મુખ્ય ધ્યેય ખર્ચ ઘટાડવાનું છે. માપવા માટેનો શ્રેષ્ઠ માપદંડ એ TCO (માલિકીની કુલ કિંમત) માં ઘટાડો છે. તે નીચેના ટુકડાઓ સમાવે છે:

• CAPEX: DC ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર, સર્વર્સ, નેટવર્ક હાર્ડવેર અને કેબલિંગની ખરીદી
• OPEX: DC ભાડા, વીજળીનો વપરાશ, જાળવણી. OPEX સેવા જીવન પર આધાર રાખે છે. તે 3 વર્ષ હોવાનું માની લેવું વ્યાજબી છે.

એકંદર પાઇમાં વ્યક્તિગત ટુકડાઓ કેટલા મોટા છે તેના આધારે, આપણે સૌથી વધુ ખર્ચાળ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની જરૂર છે, અને બાકીનાને શક્ય તેટલી અસરકારક રીતે બાકીના તમામ સંસાધનોનો ઉપયોગ કરવા દો.

ચાલો કહીએ કે અમારી પાસે હાલનું DC છે, H એકમોની રેકની ઊંચાઈ છે (ઉદાહરણ તરીકે, H=47), રેક દીઠ વીજળી પ્રૅક (Prack=6kW), અને અમે h=2U ટુ-યુનિટ સર્વરનો ઉપયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું. અમે સ્વીચો, પેચ પેનલ્સ અને આયોજકો માટે રેકમાંથી 2..4 એકમો દૂર કરીશું. તે. શારીરિક રીતે, અમારી પાસે અમારા રેકમાં Sh=rounddown((H-2..4)/h) સર્વર્સ છે (એટલે ​​​​કે Sh = રાઉન્ડડાઉન((47-4)/2)=21 સર્વર પ્રતિ રેક). ચાલો આ યાદ કરીએ શ્રી.

સરળ કિસ્સામાં, રેકમાંના બધા સર્વર્સ સમાન છે. કુલ મળીને, જો આપણે સર્વર સાથે રેક ભરીએ, તો દરેક સર્વર પર આપણે સરેરાશ પાવર Pserv=Prack/Sh (Pserv = 6000W/21 = 287W) ખર્ચી શકીએ છીએ. સરળતા માટે, અમે અહીં સ્વીચ વપરાશને અવગણીએ છીએ.

ચાલો એક પગલું બાજુએ લઈએ અને નક્કી કરીએ કે મહત્તમ સર્વર વપરાશ Pmax શું છે. જો તે ખૂબ જ સરળ, ખૂબ જ બિનઅસરકારક અને સંપૂર્ણપણે સલામત છે, તો અમે સર્વરના પાવર સપ્લાય પર શું લખ્યું છે તે વાંચીએ છીએ - આ તે છે.

જો તે વધુ જટિલ અને વધુ કાર્યક્ષમ હોય, તો અમે તમામ ઘટકોના TDP (થર્મલ ડિઝાઇન પેકેજ) લઈએ છીએ અને તેનો સરવાળો કરીએ છીએ (આ બહુ સાચું નથી, પરંતુ તે શક્ય છે).

સામાન્ય રીતે આપણે ઘટકોના ટીડીપીને જાણતા નથી (સીપીયુ સિવાય), તેથી અમે સૌથી સાચો, પણ સૌથી જટિલ અભિગમ અપનાવીએ છીએ (અમને પ્રયોગશાળાની જરૂર છે) - અમે જરૂરી ગોઠવણીનું પ્રાયોગિક સર્વર લઈએ છીએ અને તેને લોડ કરીએ છીએ, ઉદાહરણ તરીકે, Linpack (CPU અને મેમરી) અને fio (ડિસ્ક) સાથે, અમે વપરાશને માપીએ છીએ. જો આપણે તેને ગંભીરતાથી લઈએ, તો આપણે પરીક્ષણો દરમિયાન ઠંડા કોરિડોરમાં સૌથી ગરમ વાતાવરણ બનાવવાની પણ જરૂર છે, કારણ કે આ પંખાના વપરાશ અને CPU વપરાશ બંનેને અસર કરશે. અમે આ ચોક્કસ લોડ હેઠળ આ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં ચોક્કસ રૂપરેખાંકન સાથે ચોક્કસ સર્વરનો મહત્તમ વપરાશ મેળવીએ છીએ. અમારો સીધો અર્થ એ છે કે નવું સિસ્ટમ ફર્મવેર, એક અલગ સોફ્ટવેર સંસ્કરણ અને અન્ય શરતો પરિણામને અસર કરી શકે છે.

તેથી, Pserv પર પાછા અને અમે Pmax સાથે તેની સરખામણી કેવી રીતે કરીએ છીએ. સેવાઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તમારા ટેકનિકલ ડિરેક્ટરની ચેતા કેટલી મજબૂત છે તે સમજવાની બાબત છે.

જો આપણે બિલકુલ જોખમ ન લઈએ, તો અમે માનીએ છીએ કે બધા સર્વર્સ એકસાથે તેમનો મહત્તમ ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કરી શકે છે. તે જ ક્ષણે, ડીસીમાં એક ઇનપુટ આવી શકે છે. આ શરતો હેઠળ પણ, ઇન્ફ્રા એ સેવા પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે, તેથી Pserv ≡ Pmax. આ એક અભિગમ છે જ્યાં વિશ્વસનીયતા એકદમ મહત્વપૂર્ણ છે.

જો ટેક ડિરેક્ટર માત્ર આદર્શ સુરક્ષા વિશે જ નહીં, પરંતુ કંપનીના નાણાં વિશે પણ વિચારે છે અને તે પૂરતો બહાદુર છે, તો તમે તે નક્કી કરી શકો છો

• અમે અમારા વિક્રેતાઓને સંચાલિત કરવાનું શરૂ કરી રહ્યા છીએ, ખાસ કરીને, અમે એક ઇનપુટમાં ઘટાડો ઘટાડવા માટે આયોજિત પીક લોડના સમયે સુનિશ્ચિત જાળવણી પર પ્રતિબંધ મૂકી રહ્યા છીએ;
• અને/અથવા અમારું આર્કિટેક્ચર તમને રેક/રો/DC ગુમાવવાની મંજૂરી આપે છે, પરંતુ સેવાઓ કામ કરવાનું ચાલુ રાખે છે;
• અને/અથવા અમે લોડને સમગ્ર રેક્સમાં આડી રીતે સારી રીતે ફેલાવીએ છીએ, તેથી અમારી સેવાઓ એકસાથે એક જ રેકમાં મહત્તમ વપરાશ પર ક્યારેય નહીં જાય.

અહીં તે માત્ર અનુમાન લગાવવા માટે જ નહીં, પરંતુ વપરાશને મોનિટર કરવા અને સામાન્ય અને ટોચની સ્થિતિમાં સર્વર વાસ્તવમાં વીજળીનો વપરાશ કેવી રીતે કરે છે તે જાણવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે. તેથી, કેટલાક પૃથ્થકરણ પછી, ટેક ડાયરેક્ટર તેની પાસેની દરેક વસ્તુને સ્ક્વિઝ કરે છે અને કહે છે: "અમે એક સ્વૈચ્છિક નિર્ણય લઈએ છીએ કે રેક દીઠ મહત્તમ સર્વર વપરાશની મહત્તમ પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવી સરેરાશ મહત્તમ વપરાશ કરતાં **એટલી ** નીચે છે," શરતી Pserv = 0.8* Pmax.

અને પછી 6kW રેક હવે Pmax = 16W સાથે 375 સર્વર્સને સમાવી શકશે નહીં, પરંતુ Pserv = 20W * 375 = 0.8W સાથે 300 સર્વર્સને સમાવી શકશે નહીં. તે. 25% વધુ સર્વર્સ. આ એક ખૂબ જ મોટી બચત છે - છેવટે, અમને તરત જ 25% ઓછા રેક્સની જરૂર પડશે (અને અમે PDU, સ્વીચો અને કેબલ પર પણ બચત કરીશું). આવા ઉકેલનો ગંભીર ગેરલાભ એ છે કે આપણે સતત દેખરેખ રાખવી જોઈએ કે આપણી ધારણાઓ હજુ પણ સાચી છે. કે નવું ફર્મવેર સંસ્કરણ ચાહકોના સંચાલન અને વપરાશમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરતું નથી, કે નવા પ્રકાશન સાથેના વિકાસથી અચાનક સર્વર્સનો વધુ અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાનું શરૂ થયું નથી (વાંચો: તેઓએ સર્વર પર વધુ ભાર અને વધુ વપરાશ પ્રાપ્ત કર્યો). છેવટે, પછી અમારી પ્રારંભિક ધારણાઓ અને તારણો બંને તરત જ ખોટા બની જાય છે. આ એક જોખમ છે જે જવાબદારીપૂર્વક લેવું જોઈએ (અથવા ટાળવું જોઈએ અને પછી દેખીતી રીતે ઓછા ઉપયોગમાં લેવાયેલા રેક્સ માટે ચૂકવણી કરવી જોઈએ).

એક મહત્વપૂર્ણ નોંધ - જો શક્ય હોય તો, તમારે વિવિધ સેવાઓમાંથી સર્વર્સને રેક્સમાં આડી રીતે વિતરિત કરવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ. આ જરૂરી છે જેથી કરીને જ્યારે સર્વર્સનો એક બેચ એક સેવા માટે આવે ત્યારે પરિસ્થિતિઓ ન બને, "ઘનતા" વધારવા માટે રેક્સ તેની સાથે ઊભી રીતે પેક કરવામાં આવે છે (કારણ કે તે આ રીતે સરળ છે). વાસ્તવમાં, તે તારણ આપે છે કે એક રેક સમાન સેવાના સમાન લો-લોડ સર્વર્સથી ભરેલો છે, અને બીજો સમાન ઉચ્ચ-લોડ સર્વર્સથી ભરેલો છે. બીજા પતનની સંભાવના નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, કારણ કે લોડ પ્રોફાઇલ સમાન છે, અને તે રેકમાં એકસાથે બધા સર્વર્સ વધેલા ભારને પરિણામે સમાન રકમનો વપરાશ કરવાનું શરૂ કરે છે.

ચાલો રેક્સમાં સર્વર્સના વિતરણ પર પાછા ફરીએ. અમે ભૌતિક રેક સ્પેસ અને પાવર મર્યાદાઓ જોઈ છે, હવે ચાલો નેટવર્ક જોઈએ. તમે 24/32/48 N પોર્ટ સાથે સ્વિચનો ઉપયોગ કરી શકો છો (ઉદાહરણ તરીકે, અમારી પાસે 48-પોર્ટ ToR સ્વીચો છે). સદનસીબે, જો તમે બ્રેક-આઉટ કેબલ્સ વિશે વિચારતા નથી, તો ત્યાં ઘણા બધા વિકલ્પો નથી. જ્યારે અમારી પાસે રેક દીઠ એક સ્વીચ હોય, Rnet જૂથમાં બે કે ત્રણ રેક્સ માટે એક સ્વીચ હોય ત્યારે અમે દૃશ્યો પર વિચાર કરી રહ્યા છીએ. મને લાગે છે કે જૂથમાં ત્રણ કરતા વધુ રેક્સ પહેલેથી જ ખૂબ વધારે છે, કારણ કે... રેક્સ વચ્ચે કેબલ નાખવાની સમસ્યા ઘણી મોટી બને છે.

તેથી, દરેક નેટવર્ક દૃશ્ય માટે (જૂથમાં 1, 2 અથવા 3 રેક્સ), અમે સર્વર્સને રેક્સ વચ્ચે વિતરિત કરીએ છીએ:

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

આમ, જૂથમાં 2 રેક્સવાળા વિકલ્પ માટે:

Srack2 = min(21, rounddown(6000/300), rounddown(48/2)) = min(21, 20, 24) = 20 સર્વર પ્રતિ રેક.

અમે બાકીના વિકલ્પોને તે જ રીતે ધ્યાનમાં લઈએ છીએ:

Srack1 = 20
Srack3 = 16

અને અમે લગભગ ત્યાં જ છીએ. અમે અમારા બધા સર્વર્સ S વિતરિત કરવા માટે રેક્સની સંખ્યા ગણીએ છીએ (તેને 1000 રહેવા દો):

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

R1 = રાઉન્ડઅપ(1000 / (20 * 1)) * 1 = 50 * 1 = 50 રેક્સ

R2 = રાઉન્ડઅપ(1000 / (20 * 2)) * 2 = 25 * 2 = 50 રેક્સ

R3 = રાઉન્ડઅપ(1000 / (16 * 3)) * 3 = 25 * 2 = 63 રેક્સ

આગળ, અમે રેક્સની સંખ્યા, સ્વીચોની આવશ્યક સંખ્યા, કેબલિંગ વગેરેના આધારે દરેક વિકલ્પ માટે TCO ની ગણતરી કરીએ છીએ. અમે વિકલ્પ પસંદ કરીએ છીએ જ્યાં TCO ઓછો હોય. નફો!

નોંધ કરો કે વિકલ્પો 1 અને 2 માટે જરૂરી સંખ્યામાં રેક્સ સમાન હોવા છતાં, તેમની કિંમત અલગ હશે, કારણ કે બીજા વિકલ્પ માટે સ્વીચોની સંખ્યા અડધા જેટલી છે, અને જરૂરી કેબલની લંબાઈ લાંબી છે.

PS જો તમને રેક દીઠ પાવર અને રેકની ઊંચાઈ સાથે રમવાની તક હોય, તો પરિવર્તનક્ષમતા વધે છે. પરંતુ પ્રક્રિયાને ફક્ત વિકલ્પોમાંથી પસાર કરીને ઉપર વર્ણવેલ એક સુધી ઘટાડી શકાય છે. હા, ત્યાં વધુ સંયોજનો હશે, પરંતુ હજુ પણ ખૂબ જ મર્યાદિત સંખ્યા - ગણતરી માટે રેકને પાવર સપ્લાય 1 kW ના પગલામાં વધારી શકાય છે, લાક્ષણિક રેક્સ પ્રમાણભૂત કદની મર્યાદિત સંખ્યામાં આવે છે: 42U, 45U, 47U, 48U , 52યુ. અને અહીં ડેટા ટેબલ મોડમાં એક્સેલનું શું-જો વિશ્લેષણ ગણતરીમાં મદદ કરી શકે છે. અમે પ્રાપ્ત પ્લેટો જોઈએ છીએ અને ન્યૂનતમ પસંદ કરીએ છીએ.

સોર્સ: www.habr.com