បង្កើនប្រសិទ្ធភាពការចែកចាយម៉ាស៊ីនមេនៅទូទាំង racks

នៅ​ក្នុង​ការ​ជជែក​មួយ​ដែល​ខ្ញុំ​ត្រូវ​បាន​គេ​សួរ​សំណួរ​មួយ​:

- តើមានអ្វីដែលខ្ញុំអាចអានអំពីរបៀបខ្ចប់ server ឱ្យបានត្រឹមត្រូវទៅក្នុង racks ទេ?

ខ្ញុំ​បាន​ដឹង​ថា​ខ្ញុំ​មិន​ដឹង​អត្ថបទ​បែប​នេះ​ទេ ដូច្នេះ​ខ្ញុំ​សរសេរ​ផ្ទាល់​ខ្លួន​។

ទីមួយ អត្ថបទនេះនិយាយអំពីម៉ាស៊ីនមេនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យរូបវន្ត (DCs)។ ទីពីរ យើងជឿថាមានម៉ាស៊ីនមេច្រើនណាស់៖ រាប់រយ-ពាន់ សម្រាប់ចំនួនតូចជាងនេះ អត្ថបទនេះមិនសមហេតុផលទេ។ ទីបី យើងពិចារណាថាយើងមានឧបសគ្គចំនួនបី៖ លំហរាងកាយនៅក្នុង racks ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលក្នុងមួយ rack និងអនុញ្ញាតឱ្យ racks ឈរជាជួរដើម្បីឱ្យយើងអាចប្រើកុងតាក់ ToR មួយដើម្បីភ្ជាប់ម៉ាស៊ីនមេនៅក្នុង racks ដែលនៅជាប់គ្នា។

ចម្លើយចំពោះសំណួរគឺអាស្រ័យយ៉ាងខ្លាំងទៅលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលយើងកំពុងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព និងអ្វីដែលយើងអាចប្រែប្រួលដើម្បីសម្រេចបានលទ្ធផលល្អបំផុត។ ជាឧទាហរណ៍ យើងគ្រាន់តែត្រូវការកន្លែងទំនេរអប្បបរមា ដើម្បីទុកបន្ថែមទៀតសម្រាប់កំណើនបន្ថែមទៀត។ ឬប្រហែលជាយើងមានសេរីភាពក្នុងការជ្រើសរើសកម្ពស់នៃ racks ថាមពលក្នុងមួយ rack រន្ធនៅក្នុង PDU ចំនួននៃ racks នៅក្នុងក្រុមនៃ switches (កុងតាក់មួយសម្រាប់ 1, 2 ឬ 3 racks) ប្រវែងនៃខ្សែនិងការងារទាញ ( នេះមានសារៈសំខាន់នៅចុងជួរដេក៖ ជាមួយនឹង 10 rack ក្នុងមួយជួរ និង 3 racks ក្នុងមួយ switch អ្នកនឹងត្រូវទាញខ្សភ្លើងទៅជួរផ្សេងទៀត ឬប្រើច្រកក្នុង switch តិច) ។ល។ រឿងដាច់ដោយឡែក៖ ការជ្រើសរើសម៉ាស៊ីនមេ និងការជ្រើសរើស ឌីស៊ី យើងនឹងសន្មត់ថាពួកគេត្រូវបានជ្រើសរើស។

វាជាការល្អក្នុងការស្វែងយល់ពីភាពជាក់លាក់ និងព័ត៌មានលម្អិតមួយចំនួន ជាពិសេសការប្រើប្រាស់ជាមធ្យម/អតិបរមានៃម៉ាស៊ីនមេ និងរបៀបដែលអគ្គិសនីត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដល់ពួកយើង។ ដូច្នេះប្រសិនបើយើងមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលរុស្ស៊ី 230V និងមួយដំណាក់កាលក្នុងមួយ rack នោះម៉ាស៊ីន 32A អាចគ្រប់គ្រងបាន ~ 7kW ។ ឧបមាថាយើងបង់ថ្លៃ 6kW ក្នុងមួយ rack ។ ប្រសិនបើអ្នកផ្តល់សេវាវាស់ស្ទង់ការប្រើប្រាស់របស់យើងសម្រាប់តែជួរ 10 រ៉ាកែតប៉ុណ្ណោះ ហើយមិនមែនសម្រាប់រ៉ាកែតនីមួយៗទេ ហើយប្រសិនបើម៉ាស៊ីនត្រូវបានកំណត់ក្នុងកម្រិត 7 kW តាមលក្ខខណ្ឌ នោះតាមបច្ចេកទេសយើងអាចប្រើប្រាស់បាន 6.9 kW ក្នុង rack តែមួយ 5.1 kW ក្នុងមួយទៀត និង អ្វីគ្រប់យ៉ាងនឹងល្អ - មិនមានទោសទេ។

ជាធម្មតាគោលដៅចម្បងរបស់យើងគឺកាត់បន្ថយការចំណាយ។ លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យដ៏ល្អបំផុតក្នុងការវាស់វែងគឺការកាត់បន្ថយ TCO (តម្លៃសរុបនៃភាពជាម្ចាស់)។ វាមានផ្នែកដូចខាងក្រោមៈ

• CAPEX៖ ការទិញហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ DC ម៉ាស៊ីនមេ ផ្នែករឹងបណ្តាញ និងខ្សែ
• OPEX: ការជួល DC ការប្រើប្រាស់អគ្គិសនី ការថែទាំ។ OPEX អាស្រ័យលើអាយុកាលសេវាកម្ម។ វាសមហេតុផលក្នុងការសន្មតថាវាមានរយៈពេល 3 ឆ្នាំ។

អាស្រ័យលើទំហំបំណែកនីមួយៗនៅក្នុងចំណិតទាំងមូល យើងត្រូវបង្កើនប្រសិទ្ធភាពតម្លៃថ្លៃបំផុត ហើយទុកឱ្យនៅសល់ប្រើប្រាស់ធនធានដែលនៅសល់ទាំងអស់ឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។

ឧបមាថាយើងមាន DC ដែលមានស្រាប់ មានកម្ពស់ rack នៃ H units (ឧទាហរណ៍ H=47) អគ្គិសនីក្នុងមួយ rack Prack (Prack=6kW) ហើយយើងបានសម្រេចចិត្តប្រើ h=2U two-unit servers។ យើងនឹងដកគ្រឿង 2..4 ចេញពី rack សម្រាប់កុងតាក់ បន្ទះបំណះ និងអ្នករៀបចំ។ ទាំងនោះ។ ជាក់ស្តែង យើងមាន Sh=rounddown((H-2..4)/h) servers នៅក្នុង rack របស់យើង (i.e. Sh = rounddown((47-4)/2)=21 servers per rack)។ ចូរយើងចងចាំ Sh ។

ក្នុងករណីសាមញ្ញ រាល់ម៉ាស៊ីនមេទាំងអស់នៅក្នុង rack គឺដូចគ្នាបេះបិទ។ សរុបមក ប្រសិនបើយើងបំពេញ rack ជាមួយ servers នោះនៅលើ server នីមួយៗ យើងអាចចំណាយជាមធ្យម Pserv=Prack/Sh (Pserv = 6000W/21 = 287W)។ សម្រាប់ភាពសាមញ្ញ យើងមិនអើពើការប្រើប្រាស់កុងតាក់នៅទីនេះទេ។

ចូរយើងបោះជំហានមួយឡែក ហើយកំណត់ថាតើការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនមេអតិបរមា Pmax គឺជាអ្វី។ ប្រសិនបើវាសាមញ្ញបំផុត គ្មានប្រសិទ្ធភាព និងមានសុវត្ថិភាពទាំងស្រុង នោះយើងអានអ្វីដែលត្រូវបានសរសេរនៅលើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលរបស់ម៉ាស៊ីនមេ - នេះគឺជាវា។

ប្រសិនបើវាកាន់តែស្មុគស្មាញ និងមានប្រសិទ្ធភាពជាងនោះ យើងយក TDP (កញ្ចប់រចនាកម្ដៅ) នៃសមាសធាតុទាំងអស់ ហើយបូកសរុបវា (នេះមិនមែនជាការពិតទេ ប៉ុន្តែវាអាចទៅរួច)។

ជាធម្មតាយើងមិនស្គាល់ TDP នៃសមាសភាគ (លើកលែងតែស៊ីភីយូ) ដូច្នេះយើងយកវិធីត្រឹមត្រូវបំផុត ប៉ុន្តែក៏ជាវិធីសាស្រ្តស្មុគស្មាញបំផុត (យើងត្រូវការមន្ទីរពិសោធន៍) - យើងយកម៉ាស៊ីនមេពិសោធន៍នៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវការ ហើយផ្ទុកវា ឧទាហរណ៍ ជាមួយ Linpack (CPU និង memory) និង fio (disks) យើងវាស់ការប្រើប្រាស់។ ប្រសិនបើយើងយកចិត្តទុកដាក់ខ្លាំង យើងក៏ត្រូវបង្កើតបរិយាកាសក្តៅបំផុតនៅក្នុងច្រករបៀងត្រជាក់កំឡុងពេលធ្វើតេស្តផងដែរ ព្រោះវានឹងប៉ះពាល់ដល់ទាំងការប្រើប្រាស់កង្ហារ និងការប្រើប្រាស់ស៊ីភីយូ។ យើងទទួលបានការប្រើប្រាស់អតិបរមានៃម៉ាស៊ីនមេជាក់លាក់ជាមួយនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ទាំងនេះនៅក្រោមបន្ទុកជាក់លាក់នេះ។ យើងគ្រាន់តែមានន័យថាកម្មវិធីបង្កប់ប្រព័ន្ធថ្មី កំណែកម្មវិធីផ្សេង និងលក្ខខណ្ឌផ្សេងទៀតអាចប៉ះពាល់ដល់លទ្ធផល។

ដូច្នេះត្រលប់ទៅ Pserv និងរបៀបដែលយើងប្រៀបធៀបវាជាមួយ Pmax ។ វាជាបញ្ហានៃការយល់ដឹងពីរបៀបដែលសេវាកម្មដំណើរការ និងថាតើសរសៃប្រសាទរបស់នាយកបច្ចេកទេសរបស់អ្នកខ្លាំងប៉ុនណា។

ប្រសិនបើយើងមិនប្រថុយប្រថានណាមួយទេ យើងជឿថាម៉ាស៊ីនមេទាំងអស់អាចចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់អតិបរមាក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ ការបញ្ចូលមួយទៅក្នុង DC អាចកើតឡើង។ ទោះបីជាស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះក៏ដោយ អ៊ីនហ្វ្រាត្រូវតែផ្តល់សេវាកម្ម ដូច្នេះ Pserv ≡ Pmax ។ នេះគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលភាពជឿជាក់មានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់។

ប្រសិនបើនាយកផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាគិតមិនត្រឹមតែអំពីសុវត្ថិភាពដ៏ល្អប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអំពីប្រាក់របស់ក្រុមហ៊ុន ហើយមានភាពក្លាហានគ្រប់គ្រាន់ នោះអ្នកអាចសម្រេចចិត្តថា

• យើងកំពុងចាប់ផ្តើមគ្រប់គ្រងអ្នកលក់របស់យើង ជាពិសេស យើងកំពុងហាមឃាត់ការថែទាំតាមកាលវិភាគនៅពេលនៃបន្ទុកខ្ពស់បំផុតដែលបានគ្រោងទុក ដើម្បីកាត់បន្ថយការធ្លាក់ចុះនៃធាតុចូលមួយ។
• និង/ឬស្ថាបត្យកម្មរបស់យើងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបាត់បង់ rack/row/DC ប៉ុន្តែសេវាកម្មបន្តដំណើរការ។
• និង/ឬ យើងចែកចាយបន្ទុកបានយ៉ាងល្អដោយផ្ដេកនៅទូទាំង racks ដូច្នេះសេវាកម្មរបស់យើងនឹងមិនលោតដល់ការប្រើប្រាស់អតិបរមាក្នុងមួយ rack ទាំងអស់គ្នាទេ។

នៅទីនេះវាមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់ មិនមែនគ្រាន់តែទាយទេ ប៉ុន្តែដើម្បីតាមដានការប្រើប្រាស់ និងដឹងពីរបៀបដែលម៉ាស៊ីនមេពិតជាប្រើប្រាស់អគ្គិសនីក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា និងខ្ពស់បំផុត។ ដូច្នេះហើយ បន្ទាប់ពីការវិភាគមួយចំនួន នាយកផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាបានច្របាច់អ្វីៗទាំងអស់ដែលគាត់មាន ហើយនិយាយថា "យើងធ្វើការសម្រេចចិត្តដោយស្ម័គ្រចិត្តថា មធ្យមភាគអតិបរមាដែលអាចសម្រេចបាននៃការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនមេអតិបរមាក្នុងមួយ rack គឺ **ច្រើនណាស់** ក្រោមការប្រើប្រាស់អតិបរមា" តាមលក្ខខណ្ឌ Pserv = 0.8 * Pmax ។

ហើយបន្ទាប់មក rack 6kW មិនអាចផ្ទុក 16 servers ជាមួយ Pmax = 375W ទៀតទេ ប៉ុន្តែ 20 servers with Pserv = 375W * 0.8 = 300W ។ ទាំងនោះ។ ម៉ាស៊ីនមេ 25% ទៀត។ នេះគឺជាការសន្សំដ៏ធំមួយ - បន្ទាប់ពីទាំងអស់ យើងត្រូវការ 25% តិចភ្លាមៗ (ហើយយើងក៏នឹងសន្សំលើ PDUs, switches និង cables)។ គុណវិបត្តិដ៏ធ្ងន់ធ្ងរនៃដំណោះស្រាយបែបនេះគឺថា យើងត្រូវតាមដានជានិច្ចថាការសន្មត់របស់យើងនៅតែត្រឹមត្រូវ។ ថាកំណែកម្មវិធីបង្កប់ថ្មីមិនផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនូវប្រតិបត្តិការរបស់អ្នកគាំទ្រ និងការប្រើប្រាស់នោះទេ ដែលការអភិវឌ្ឍន៍ភ្លាមៗជាមួយនឹងការចេញផ្សាយថ្មីមិនបានចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនមេឱ្យកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពទេ (អាន៖ ពួកគេសម្រេចបានការផ្ទុកកាន់តែច្រើន និងការប្រើប្រាស់កាន់តែច្រើននៅលើម៉ាស៊ីនមេ)។ យ៉ាងណាមិញ ទាំងការសន្មត់ និងការសន្និដ្ឋានដំបូងរបស់យើងភ្លាមៗក្លាយជាមិនត្រឹមត្រូវ។ នេះគឺជាហានិភ័យដែលត្រូវតែទទួលយកដោយការទទួលខុសត្រូវ (ឬជៀសវាងហើយបន្ទាប់មកចំណាយសម្រាប់ racks ដែលមិនប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង)។

កំណត់ចំណាំសំខាន់មួយ - អ្នកគួរតែព្យាយាមចែកចាយម៉ាស៊ីនមេពីសេវាកម្មផ្សេងៗគ្នាដោយផ្ដេកនៅទូទាំង racks ប្រសិនបើអាចធ្វើទៅបាន។ នេះគឺចាំបាច់ ដើម្បីកុំឱ្យស្ថានការណ៍កើតឡើងនៅពេលដែលម៉ាស៊ីនមេមួយក្រុមមកដល់សម្រាប់សេវាមួយ រ៉ាកែតត្រូវបានខ្ចប់បញ្ឈរជាមួយវាដើម្បីបង្កើន "ដង់ស៊ីតេ" (ព្រោះវាងាយស្រួលជាងវិធីនោះ)។ តាមពិតទៅ វាប្រែថា rack មួយត្រូវបានបំពេញដោយ servers ផ្ទុកទាបដូចគ្នាបេះបិទនៃសេវាដូចគ្នា ហើយមួយទៀតគឺពោរពេញទៅដោយ servers ផ្ទុកខ្ពស់ដូចគ្នា។ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការដួលរលំទីពីរគឺខ្ពស់ជាងយ៉ាងខ្លាំង, ដោយសារតែ ទម្រង់ផ្ទុកគឺដូចគ្នា ហើយម៉ាស៊ីនមេទាំងអស់រួមគ្នានៅក្នុង rack នេះចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់បរិមាណដូចគ្នា ដែលជាលទ្ធផលនៃការកើនឡើងការផ្ទុក។

ចូរយើងត្រលប់ទៅការចែកចាយនៃម៉ាស៊ីនមេនៅក្នុង racks ។ យើង​បាន​មើល​ទៅ​លើ​ទំហំ​ផ្ទុក​រាងកាយ និង​កម្រិត​ថាមពល ឥឡូវ​យើង​មើល​បណ្តាញ។ អ្នកអាចប្រើកុងតាក់ជាមួយច្រក 24/32/48 N (ឧទាហរណ៍ យើងមានកុងតាក់ 48 ច្រក ToR)។ ជាសំណាងល្អ មិនមានជម្រើសច្រើនទេ ប្រសិនបើអ្នកមិនគិតពីការដាច់ខ្សែ។ យើងកំពុងពិចារណាលើសេណារីយ៉ូ នៅពេលដែលយើងមានកុងតាក់មួយក្នុងមួយ rack មួយ switch សម្រាប់ rack ពីរឬបីនៅក្នុងក្រុម Rnet ។ ខ្ញុំ​ហាក់​ដូច​ជា​ការ​ប្រកួត​ច្រើន​ជាង​បី​ក្នុង​មួយ​ក្រុម​គឺ​ច្រើន​ពេក​ហើយ​ព្រោះ... បញ្ហានៃការភ្ជាប់ខ្សែរវាង racks កាន់តែធំ។

ដូច្នេះ សម្រាប់សេណារីយ៉ូបណ្តាញនីមួយៗ (1, 2 ឬ 3 rack ក្នុងក្រុម) យើងចែកចាយ servers ក្នុងចំណោម rack:

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

ដូច្នេះសម្រាប់ជម្រើសដែលមាន 2 racks នៅក្នុងក្រុមមួយ:

Srack2 = min(21, rounddown(6000/300), rounddown(48/2)) = min(21, 20, 24) = 20 servers ក្នុងមួយ rack ។

យើងពិចារណាជម្រើសដែលនៅសល់តាមរបៀបដូចគ្នា៖

Srack1 = 20
Srack3 = 16

ហើយយើងស្ទើរតែនៅទីនោះ។ យើងរាប់ចំនួន rack ដើម្បីចែកចាយ servers របស់យើងទាំងអស់ (សូមឱ្យវាជា 1000):

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

R1 = ជុំ (1000 / (20 * 1)) * 1 = 50 * 1 = 50 racks

R2 = ជុំ (1000 / (20 * 2)) * 2 = 25 * 2 = 50 racks

R3 = ជុំ (1000 / (16 * 3)) * 3 = 25 * 2 = 63 racks

បន្ទាប់យើងគណនា TCO សម្រាប់ជម្រើសនីមួយៗដោយផ្អែកលើចំនួន rack ចំនួនកុងតាក់ដែលត្រូវការ ខ្សែ។ល។ យើងជ្រើសរើសជម្រើសដែល TCO ទាបជាង។ ចំណេញ!

ចំណាំថាទោះបីជាចំនួន racks ដែលត្រូវការសម្រាប់ជម្រើស 1 និង 2 គឺដូចគ្នាក៏ដោយ តម្លៃរបស់ពួកគេនឹងខុសគ្នា ពីព្រោះ ចំនួនកុងតាក់សម្រាប់ជម្រើសទីពីរគឺពាក់កណ្តាលច្រើន ហើយប្រវែងនៃខ្សែដែលត្រូវការគឺវែងជាង។

P.S. ប្រសិនបើអ្នកអាចលេងជាមួយថាមពលក្នុងមួយ rack និងកម្ពស់នៃ rack នោះភាពប្រែប្រួលកើនឡើង។ ប៉ុន្តែដំណើរការអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាអ្វីដែលបានពិពណ៌នាខាងលើដោយគ្រាន់តែឆ្លងកាត់ជម្រើស។ បាទ វានឹងមានបន្សំជាច្រើនទៀត ប៉ុន្តែនៅតែមានចំនួនកំណត់ខ្លាំង - ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលទៅរ៉ាកែតសម្រាប់ការគណនាអាចត្រូវបានកើនឡើងក្នុងជំហាន 1 kW រ៉ាកែតធម្មតាមកក្នុងចំនួនកំណត់នៃទំហំស្តង់ដារ៖ 42U, 45U, 47U, 48U , 52 យូ។ ហើយនៅទីនេះ ការវិភាគ What-If របស់ Excel នៅក្នុងរបៀបតារាងទិន្នន័យអាចជួយក្នុងការគណនា។ យើងមើលចានដែលទទួលបានហើយជ្រើសរើសអប្បបរមា។

ប្រភព: www.habr.com