रॅकवर सर्व्हरचे वितरण ऑप्टिमाइझ करणे

एका चॅटमध्ये मला एक प्रश्न विचारण्यात आला:

— रॅकमध्ये सर्व्हर योग्यरित्या कसे पॅक करावे याबद्दल मी काही वाचू शकतो का?

मला असे समजले की मला असा मजकूर माहित नाही, म्हणून मी माझे स्वतःचे लिहिले.

प्रथम, हा मजकूर भौतिक डेटा केंद्रांमधील (DCs) भौतिक सर्व्हरबद्दल आहे. दुसरे म्हणजे, आमचा विश्वास आहे की तेथे बरेच सर्व्हर आहेत: शेकडो-हजारो; थोड्या संख्येसाठी या मजकुराचा अर्थ नाही. तिसरे, आम्ही विचार करतो की आमच्याकडे तीन मर्यादा आहेत: रॅकमधील भौतिक जागा, प्रति रॅक वीजपुरवठा आणि रॅकला रांगेत उभे राहू द्या जेणेकरून आम्ही शेजारच्या रॅकमध्ये सर्व्हर कनेक्ट करण्यासाठी एक टीओआर स्विच वापरू शकतो.

प्रश्नाचे उत्तर आपण कोणते पॅरामीटर ऑप्टिमाइझ करत आहोत आणि सर्वोत्तम परिणाम मिळविण्यासाठी आपण काय बदलू शकतो यावर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून आहे. उदाहरणार्थ, पुढील वाढीसाठी अधिक जागा सोडण्यासाठी आम्हाला फक्त किमान जागा घ्यावी लागेल. किंवा कदाचित आम्हाला रॅकची उंची, प्रत्येक रॅकची शक्ती, PDU मधील सॉकेट्स, स्विचेसच्या गटातील रॅकची संख्या (1, 2 किंवा 3 रॅकसाठी एक स्विच), तारांची लांबी आणि खेचण्याचे काम ( पंक्तीच्या शेवटी हे गंभीर आहे: एका ओळीत 10 रॅक आणि प्रति स्विच 3 रॅकसह, तुम्हाला वायर दुसर्‍या रांगेत खेचून घ्याव्या लागतील किंवा स्विचमधील पोर्ट्सचा कमी वापर करावा लागेल), इ. विभक्त कथा: सर्व्हरची निवड आणि DC ची निवड, आम्ही ते निवडले आहेत असे गृहीत धरू.

काही बारकावे आणि तपशील, विशेषतः, सर्व्हरचा सरासरी/जास्तीत जास्त वापर आणि आम्हाला वीज कशी पुरवली जाते हे समजून घेणे चांगले होईल. तर, जर आमच्याकडे 230V चा रशियन वीज पुरवठा असेल आणि प्रति रॅक एक फेज असेल, तर 32A मशीन ~7kW हाताळू शकते. समजा आम्ही प्रति रॅक 6kW साठी नाममात्र पैसे देऊ. जर प्रदाता आमचा वापर फक्त 10 रॅकच्या पंक्तीसाठी मोजतो, आणि प्रत्येक रॅकसाठी नाही, आणि जर मशीन सशर्त 7 किलोवॅट कटऑफवर सेट केली असेल, तर तांत्रिकदृष्ट्या आम्ही एका रॅकमध्ये 6.9 किलोवॅट, दुसर्‍या रॅकमध्ये 5.1 किलोवॅट वापरू शकतो आणि सर्व काही ठीक होईल - दंडनीय नाही.

सहसा आमचे मुख्य लक्ष्य खर्च कमी करणे हे असते. मोजण्यासाठी सर्वोत्तम निकष म्हणजे TCO (मालकीची एकूण किंमत) कमी करणे. यात खालील तुकड्यांचा समावेश आहे:

• CAPEX: DC पायाभूत सुविधा, सर्व्हर, नेटवर्क हार्डवेअर आणि केबलिंगची खरेदी
• OPEX: DC भाडे, वीज वापर, देखभाल. OPEX सेवा जीवनावर अवलंबून असते. ते 3 वर्षे आहे असे गृहीत धरणे वाजवी आहे.

एकूण पाईमध्ये वैयक्तिक तुकडे किती मोठे आहेत यावर अवलंबून, आम्हाला सर्वात महाग ऑप्टिमाइझ करणे आवश्यक आहे आणि उर्वरित सर्व संसाधने शक्य तितक्या कार्यक्षमतेने वापरू द्या.

समजा आमच्याकडे विद्यमान DC आहे, H युनिट्सची रॅकची उंची आहे (उदाहरणार्थ, H=47), वीज प्रति रॅक Prack (Prack=6kW), आणि आम्ही h=2U दोन-युनिट सर्व्हर वापरण्याचे ठरवले. आम्ही स्विचेस, पॅच पॅनेल आणि आयोजकांसाठी रॅकमधून 2..4 युनिट्स काढून टाकू. त्या. भौतिकदृष्ट्या, आमच्या रॅकमध्ये आमच्याकडे Sh=rounddown((H-2..4)/h) सर्व्हर आहेत (म्हणजे Sh = rounddown((47-4)/2)=21 सर्व्हर प्रति रॅक). हे लक्षात ठेवूया श्री.

साध्या बाबतीत, रॅकमधील सर्व सर्व्हर एकसारखे असतात. एकूण, जर आपण सर्व्हरसह रॅक भरला, तर प्रत्येक सर्व्हरवर आपण सरासरी पॉवर Pserv=Prack/Sh (Pserv = 6000W/21 = 287W) खर्च करू शकतो. साधेपणासाठी, आम्ही येथे स्विच वापराकडे दुर्लक्ष करतो.

चला एक पाऊल बाजूला टाकू आणि Pmax किती सर्व्हरचा वापर आहे ते ठरवू. जर ते खूप सोपे, अतिशय कुचकामी आणि पूर्णपणे सुरक्षित असेल तर सर्व्हरच्या वीज पुरवठ्यावर काय लिहिले आहे ते आम्ही वाचतो - हे आहे.

जर ते अधिक क्लिष्ट, अधिक कार्यक्षम असेल, तर आम्ही सर्व घटकांचे TDP (थर्मल डिझाइन पॅकेज) घेतो आणि त्याची बेरीज करतो (हे फारसे खरे नाही, परंतु ते शक्य आहे).

सहसा आम्हाला घटकांचा टीडीपी माहित नसतो (सीपीयू वगळता), म्हणून आम्ही सर्वात योग्य, परंतु सर्वात जटिल दृष्टीकोन देखील घेतो (आम्हाला प्रयोगशाळेची आवश्यकता आहे) - आम्ही आवश्यक कॉन्फिगरेशनचा प्रायोगिक सर्व्हर घेतो आणि तो लोड करतो, उदाहरणार्थ, लिनपॅक (CPU आणि मेमरी) आणि fio (डिस्क) सह, आम्ही वापर मोजतो. आम्ही ते गांभीर्याने घेतल्यास, आम्हाला चाचण्यांदरम्यान कोल्ड कॉरिडॉरमध्ये शक्य तितके उबदार वातावरण तयार करणे देखील आवश्यक आहे, कारण याचा फॅनचा वापर आणि CPU वापर दोन्ही प्रभावित होईल. आम्हाला या विशिष्ट लोड अंतर्गत या विशिष्ट परिस्थितीत विशिष्ट कॉन्फिगरेशनसह विशिष्ट सर्व्हरचा जास्तीत जास्त वापर मिळतो. आमचा सरळ अर्थ असा आहे की नवीन सिस्टम फर्मवेअर, भिन्न सॉफ्टवेअर आवृत्ती आणि इतर परिस्थिती परिणामांवर परिणाम करू शकतात.

तर, Pserv वर परत आणि आम्ही त्याची Pmax शी तुलना कशी करतो. सेवा कशा काम करतात आणि तुमच्या तांत्रिक संचालकाच्या नसा किती मजबूत आहेत हे समजून घेण्याची ही बाब आहे.

जर आम्ही कोणतीही जोखीम घेतली नाही, तर आमचा विश्वास आहे की सर्व सर्व्हर एकाच वेळी त्यांचा जास्तीत जास्त वापर करू शकतात. त्याच क्षणी, DC मध्ये एक इनपुट येऊ शकते. या परिस्थितीतही, इन्फ्राने सेवा प्रदान करणे आवश्यक आहे, म्हणून Pserv ≡ Pmax. हा एक दृष्टीकोन आहे जिथे विश्वासार्हता पूर्णपणे महत्वाची आहे.

जर टेक डायरेक्टर केवळ आदर्श सुरक्षिततेबद्दलच नाही तर कंपनीच्या पैशाबद्दल देखील विचार करत असेल आणि पुरेसा धाडसी असेल तर तुम्ही ते ठरवू शकता

• आम्‍ही आमचे विक्रेते व्‍यवस्‍थापित करण्‍यास सुरुवात करत आहोत, विशेषत: एका इनपुटमध्‍ये होणारी घसरण कमी करण्‍यासाठी नियोजित पीक लोडच्‍या वेळी आम्‍ही नियोजित देखभाल प्रतिबंधित करत आहोत;
• आणि/किंवा आमचे आर्किटेक्चर तुम्हाला रॅक/रो/डीसी गमावण्याची परवानगी देते, परंतु सेवा कार्य करत राहतील;
• आणि/किंवा आम्ही लोड क्षैतिजरित्या संपूर्ण रॅकवर पसरवतो, त्यामुळे आमच्या सेवा कधीही एकाच रॅकमध्ये जास्तीत जास्त वापरापर्यंत पोहोचणार नाहीत.

येथे फक्त अंदाज लावणेच नाही तर वापराचे निरीक्षण करणे आणि सामान्य आणि कमाल परिस्थितीत सर्व्हर प्रत्यक्षात वीज कशी वापरतात हे जाणून घेणे खूप उपयुक्त आहे. म्हणून, काही विश्लेषणानंतर, टेक डायरेक्टर त्याच्याकडे असलेल्या सर्व गोष्टी पिळून घेतो आणि म्हणतो: “आम्ही स्वेच्छेने निर्णय घेतो की प्रत्येक रॅकच्या कमाल सर्व्हरच्या वापराची कमाल साध्य करण्यायोग्य सरासरी कमाल वापरापेक्षा **इतकी** खाली आहे,” सशर्त Pserv = 0.8* Pmax.

आणि नंतर 6kW रॅक यापुढे Pmax = 16W सह 375 सर्व्हर सामावून घेऊ शकत नाही, परंतु Pserv = 20W * 375 = 0.8W सह 300 सर्व्हर. त्या. 25% अधिक सर्व्हर. ही खूप मोठी बचत आहे - शेवटी, आम्हाला ताबडतोब 25% कमी रॅकची आवश्यकता आहे (आणि आम्ही PDUs, स्विचेस आणि केबल्सवर देखील बचत करू). अशा सोल्यूशनचा एक गंभीर तोटा हा आहे की आपण सतत निरीक्षण केले पाहिजे की आपले गृहितक अजूनही बरोबर आहेत. नवीन फर्मवेअर आवृत्ती चाहत्यांच्या ऑपरेशनमध्ये आणि वापरामध्ये लक्षणीय बदल करत नाही, नवीन रिलीझसह अचानक झालेल्या विकासामुळे सर्व्हर अधिक कार्यक्षमतेने वापरण्यास सुरुवात झाली नाही (वाचा: त्यांनी सर्व्हरवर जास्त भार आणि जास्त वापर प्राप्त केला). शेवटी, मग आपले प्रारंभिक गृहितक आणि निष्कर्ष दोन्ही लगेच चुकीचे ठरतात. ही एक जोखीम आहे जी जबाबदारीने घेतली पाहिजे (किंवा टाळली पाहिजे आणि नंतर स्पष्टपणे कमी वापरलेल्या रॅकसाठी पैसे द्यावे).

एक महत्त्वाची टीप - शक्य असल्यास, तुम्ही वेगवेगळ्या सेवांमधील सर्व्हर रॅकवर क्षैतिजरित्या वितरित करण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे. हे आवश्यक आहे जेणेकरून जेव्हा सर्व्हरचा एक बॅच एका सेवेसाठी येतो तेव्हा परिस्थिती उद्भवू नये, "घनता" वाढविण्यासाठी रॅक अनुलंब पॅक केले जातात (कारण ते तसे सोपे आहे). प्रत्यक्षात, असे दिसून आले की एक रॅक समान सेवेच्या समान लो-लोड सर्व्हरने भरलेला आहे आणि दुसरा तितकाच उच्च-लोड सर्व्हरने भरलेला आहे. दुसऱ्या गडी बाद होण्याचा क्रम संभाव्यता लक्षणीय जास्त आहे, कारण लोड प्रोफाइल समान आहे, आणि या रॅकमधील सर्व सर्व्हर वाढलेल्या लोडच्या परिणामी समान प्रमाणात वापरण्यास सुरवात करतात.

चला रॅकमध्ये सर्व्हरच्या वितरणाकडे परत जाऊया. आम्ही भौतिक रॅक स्पेस आणि पॉवर मर्यादा पाहिल्या आहेत, आता नेटवर्क पाहू. तुम्ही 24/32/48 N पोर्टसह स्विच वापरू शकता (उदाहरणार्थ, आमच्याकडे 48-पोर्ट ToR स्विच आहेत). सुदैवाने, आपण ब्रेक-आउट केबल्सबद्दल विचार करत नसल्यास बरेच पर्याय नाहीत. जेव्हा आमच्याकडे प्रति रॅक एक स्विच असेल, Rnet गटामध्ये दोन किंवा तीन रॅकसाठी एक स्विच असेल तेव्हा आम्ही परिस्थितींचा विचार करत आहोत. मला असे दिसते की एका गटात तीनपेक्षा जास्त रॅक आधीच खूप आहेत, कारण... रॅक दरम्यान केबल टाकण्याची समस्या खूप मोठी होते.

म्हणून, प्रत्येक नेटवर्क परिस्थितीसाठी (समूहात 1, 2 किंवा 3 रॅक), आम्ही रॅकमध्ये सर्व्हर वितरीत करतो:

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

अशा प्रकारे, गटातील 2 रॅकसह पर्यायासाठी:

Srack2 = min(21, rounddown(6000/300), rounddown(48/2)) = min(21, 20, 24) = 20 सर्व्हर प्रति रॅक.

आम्ही उर्वरित पर्यायांचा त्याच प्रकारे विचार करतो:

Srack1 = 20
Srack3 = 16

आणि आम्ही जवळजवळ तिथे आहोत. आम्ही आमचे सर्व सर्व्हर S वितरित करण्यासाठी रॅकची संख्या मोजतो (ते 1000 असू द्या):

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

R1 = राउंडअप(1000 / (20 * 1)) * 1 = 50 * 1 = 50 रॅक

R2 = राउंडअप(1000 / (20 * 2)) * 2 = 25 * 2 = 50 रॅक

R3 = राउंडअप(1000 / (16 * 3)) * 3 = 25 * 2 = 63 रॅक

पुढे, आम्ही प्रत्येक पर्यायासाठी रॅकची संख्या, आवश्यक स्विचेस, केबलिंग इत्यादींच्या आधारावर टीसीओची गणना करतो. आम्ही पर्याय निवडतो जेथे TCO कमी आहे. नफा!

लक्षात घ्या की पर्याय 1 आणि 2 साठी आवश्यक असलेल्या रॅकची संख्या समान असली तरी त्यांची किंमत वेगळी असेल, कारण दुसऱ्या पर्यायासाठी स्विचची संख्या निम्मी आहे आणि आवश्यक केबल्सची लांबी जास्त आहे.

P.S. जर तुम्ही प्रति रॅक आणि रॅकची उंची या शक्तीसह खेळू शकत असाल, तर परिवर्तनशीलता वाढते. परंतु केवळ पर्यायांचा वापर करून ही प्रक्रिया वर वर्णन केलेल्या एकापर्यंत कमी केली जाऊ शकते. होय, आणखी संयोजन असतील, परंतु तरीही खूप मर्यादित संख्या - गणनासाठी रॅकला वीज पुरवठा 1 किलोवॅटच्या चरणांमध्ये वाढविला जाऊ शकतो, ठराविक रॅक मर्यादित संख्येच्या मानक आकारात येतात: 42U, 45U, 47U, 48U , 52U. आणि इथे डेटा टेबल मोडमधील एक्सेलचे व्हॉट-इफ विश्लेषण गणना करण्यात मदत करू शकते. आम्ही प्राप्त प्लेट्स पाहतो आणि किमान निवडा.

स्त्रोत: www.habr.com