Optimizing distribusi server sakuliah rak

Dina salah sahiji obrolan kuring ditaroskeun patarosan:

- Aya nanaon abdi tiasa maca ngeunaan kumaha carana leres pak server kana rak?

Kuring sadar yén kuring henteu terang téks sapertos kitu, janten kuring nyerat sorangan.

Anu mimiti, téks ieu ngeunaan server fisik dina pusat data fisik (DC). Bréh, kami yakin yén aya cukup loba server: ratusan-rébuan; pikeun sajumlah leutik téks ieu teu asup akal. Katilu, urang nganggap yen urang gaduh tilu konstrain: spasi fisik dina rak, catu daya per rak, sarta ngantep rak nangtung di barisan ku kituna urang bisa make hiji switch ToR pikeun nyambungkeun server dina rak padeukeut.

Jawaban kana patarosan gumantung pisan kana parameter naon anu urang optimalkeun sareng naon anu urang tiasa rupa-rupa pikeun ngahontal hasil anu pangsaéna. Salaku conto, urang ngan ukur kedah nyéépkeun rohangan minimum supados nyéépkeun langkung seueur pikeun kamekaran salajengna. Atawa meureun urang boga kabebasan dina milih jangkungna rak, kakuatan per rak, sockets di PDU, jumlah rak dina grup saklar (hiji switch pikeun 1, 2 atawa 3 rak), panjang kawat jeung karya narik ( Ieu kritis dina tungtung barisan: kalawan 10 rak sakaligus tur 3 rak per switch, anjeun bakal kudu narik kawat ka baris séjén atawa underuse palabuhan di saklar), jsb, jsb. carita misah: Pilihan server na Pilihan DCs, urang bakal nganggap yen aranjeunna dipilih.

Éta hadé ngartos sababaraha nuansa sareng detil, khususna, rata-rata / konsumsi maksimum server, sareng kumaha listrik disayogikeun ka urang. Janten, upami urang gaduh catu daya Rusia 230V sareng hiji fase per rak, maka mesin 32A tiasa ngadamel ~ 7kW. Anggap urang nominal mayar 6kW per rak. Upami panyadia ngukur konsumsi kami ngan ukur pikeun jajar 10 rak, sanés pikeun unggal rak, sareng upami mesin disetél dina cutoff 7 kW sacara kondisional, maka sacara téknis urang tiasa ngonsumsi 6.9 kW dina rak tunggal, 5.1 kW dina anu sanés sareng sagalana bakal ok - moal dihukum.

Biasana tujuan utama urang nyaéta pikeun ngaminimalkeun biaya. Kriteria anu pangsaéna pikeun diukur nyaéta pangurangan TCO (total biaya kapamilikan). Ieu diwangun ku potongan handap:

  • CAPEX: mésér infrastruktur DC, server, hardware jaringan sareng kabel
  • OPEX: nyéwa DC, konsumsi listrik, pangropéa. OPEX gumantung kana umur jasa. Éta wajar pikeun nganggap éta 3 taun.

Optimizing distribusi server sakuliah rak

Gumantung kana sabaraha ageung potongan individu dina pai sakabéh, urang kudu ngaoptimalkeun paling mahal, sarta ngantep sésana ngagunakeun sagala sumberdaya sésana sakumaha éfisién mungkin.

Hayu urang nyebutkeun urang boga DC aya, aya jangkungna rak tina H unit (Contona, H = 47), listrik per rak Prack (Prack = 6kW), sarta kami mutuskeun pikeun ngagunakeun h = 2U server dua Unit. Urang bakal nyabut 2..4 hijian tina rak pikeun saklar, panels patch na panitia. Jelema. fisik, urang kudu Sh = rounddown ((H-2..4) / h) server di rak kami (ie Sh = rounddown ((47-4) / 2) = 21 server per rak). Hayu urang émut ieu Sh.

Dina kasus basajan, sadaya server dina rak idéntik. Dina total, lamun urang ngeusian rak kalawan server, lajeng dina unggal server urang bisa méakkeun rata-rata kakuatan Pserv = Prack / Sh (Pserv = 6000W / 21 = 287W). Pikeun kesederhanaan, urang malire konsumsi switch dieu.

Hayu urang nyandak undak kumisan jeung nangtukeun naon konsumsi server maksimum Pmax. Lamun basajan pisan, pisan teu epektip tur lengkep aman, urang baca naon anu ditulis dina catu daya server - ieu téh.

Upami éta langkung rumit sareng langkung efisien, teras urang nyandak TDP (pakét desain termal) sadaya komponén sareng nyimpulkeun (ieu henteu leres pisan, tapi mungkin).

Biasana urang henteu terang TDP komponén (iwal CPU), ku kituna urang nyandak anu paling leres, tapi ogé pendekatan anu paling rumit (urang peryogi laboratorium) - urang nyandak server ékspérimén tina konfigurasi anu diperyogikeun sareng ngamuat. contona, kalawan Linpack (CPU jeung mémori) jeung fio (disk), urang ngukur konsumsi. Upami urang nyandak sacara serius, urang ogé kedah nyiptakeun lingkungan anu paling panas dina koridor tiis nalika tés, sabab ieu bakal mangaruhan konsumsi kipas sareng konsumsi CPU. Kami nampi konsumsi maksimal tina server khusus sareng konfigurasi khusus dina kaayaan khusus ieu dina beban khusus ieu. Kami ngan ukur hartosna yén firmware sistem énggal, versi parangkat lunak anu béda, sareng kaayaan sanésna tiasa mangaruhan hasilna.

Janten, balik deui ka Pserv sareng kumaha urang ngabandingkeunana sareng Pmax. Ieu masalah ngartos kumaha jasa dianggo sareng kumaha kuatna saraf diréktur téknis anjeun.

Lamun urang teu nyandak resiko sagala, kami yakin yén sakabéh server sakaligus bisa ngawitan meakeun maksimum maranéhna. Dina waktos anu sami, hiji input kana DC tiasa lumangsung. Malah dina kaayaan ieu, infra kudu nyadiakeun layanan, jadi Pserv ≡ Pmax. Ieu mangrupikeun pendekatan dimana reliabilitas penting pisan.

Upami sutradara téknologi mikir henteu ngan ukur ngeunaan kaamanan idéal, tapi ogé ngeunaan artos perusahaan sareng cukup gagah, maka anjeun tiasa mutuskeun éta.

  • Urang dimimitian pikeun ngatur ngical paralatan urang, hususna, urang prohibiting pangropéa dijadwalkeun di kali beban puncak rencanana pikeun ngaleutikan serelek dina hiji input;
  • jeung / atawa arsitéktur kami ngidinan Anjeun pikeun leungit rak a / baris / DC, tapi jasa terus jalan;
  • jeung / atawa kami nyebarkeun beban ogé horisontal sakuliah rak, jadi jasa kami moal luncat kana konsumsi maksimum dina hiji rak sadayana babarengan.

Di dieu éta pohara kapaké henteu ngan ukur nebak, tapi pikeun ngawas konsumsi sareng terang kumaha server leres-leres meakeun listrik dina kaayaan normal sareng puncak. Ku alatan éta, sanggeus sababaraha analisa, sutradara tech squeezes sagalana manéhna sarta nyebutkeun: "kami nyieun kaputusan volitional yén rata-rata achievable maksimum konsumsi server maksimum per rak nyaeta ** jadi loba ** handap konsumsi maksimum," conditionally Pserv = 0.8 * Pmaks.

Lajeng rak 6kW euweuh bisa nampung 16 server kalawan Pmax = 375W, tapi 20 server kalawan Pserv = 375W * 0.8 = 300W. Jelema. 25% langkung server. Ieu mangrupakeun tabungan pisan badag - sanggeus kabeh, urang kudu geuwat 25% kirang rak (sarta urang ogé bakal ngahemat PDUs, saklar jeung kabel). Karugian anu serius tina solusi sapertos kitu nyaéta urang kedah terus-terusan ngawas yén asumsi urang masih leres. Éta versi firmware anyar teu nyata ngarobah operasi fans na konsumsi, yén ngembangkeun dumadakan jeung release anyar teu ngawitan nganggo server leuwih éfisién (baca: aranjeunna ngahontal beban gede tur konsumsi gede dina server). Barina ogé, teras duanana asumsi awal urang jeung conclusions langsung jadi lepat. Ieu mangrupakeun resiko nu kudu dilaksanakeun responsibly (atawa dihindari lajeng mayar rak underutilized écés).

Catetan penting - anjeun kedah nyobian ngadistribusikaeun server tina jasa anu béda sacara horisontal dina rak, upami mungkin. Ieu diperlukeun ku kituna kaayaan teu lumangsung nalika hiji bets server datang pikeun hiji layanan, rak nu vertikal dipak kalawan eta pikeun ngaronjatkeun "dénsitas" (sabab leuwih gampang éta). Kanyataanna, tétéla yén hiji rak ieu ngeusi server low-beban idéntik sahiji layanan anu sarua, sarta séjén ngeusi server-beban sarua tinggi. Kamungkinan ragrag kadua nyata luhur, sabab profil beban sarua, sarta sakabeh server babarengan dina rak ieu ngawitan meakeun jumlah sarua salaku hasil tina ngaronjat beban.

Hayu urang balik deui ka distribusi server dina rak. Kami parantos ningali rohangan rak fisik sareng watesan kakuatan, ayeuna hayu urang tingali dina jaringan. Anjeun tiasa make saklar kalawan 24/32/48 N palabuhan (Contona, urang boga 48-port ToR switch). Untungna, teu aya seueur pilihan upami anjeun henteu mikirkeun kabel putus. Urang tempo skenario lamun urang boga hiji switch per rak, hiji switch pikeun dua atawa tilu rak dina grup Rnet. Sigana mah leuwih ti tilu rak dina hiji grup geus loba teuing, sabab ... masalah cabling antara rak jadi loba nu leuwih gede.

Janten, pikeun tiap skenario jaringan (1, 2 atanapi 3 rak dina grup), kami ngadistribusikaeun server di antara rak:

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

Ku kituna, pikeun pilihan kalawan 2 rak dina grup:

Srack2 = mnt (21, rounddown (6000/300), rounddown (48/2)) = mnt (21, 20, 24) = 20 server per rak.

Kami nganggap pilihan sésana dina cara anu sami:

Srack1 = 20
Srack3 = 16

Sarta kami ampir aya. Kami ngitung jumlah rak pikeun ngadistribusikaeun sadaya server kami S (nyanggakeun 1000):

Urang Sunda = roundup (S / (Srack * Rnet)) * Rnet

R1 = roundup(1000 / (20 * 1)) * 1 = 50 * 1 = 50 rak

R2 = roundup(1000 / (20 * 2)) * 2 = 25 * 2 = 50 rak

R3 = roundup(1000 / (16 * 3)) * 3 = 25 * 2 = 63 rak

Salajengna, urang ngitung TCO pikeun tiap pilihan dumasar kana jumlah rak, jumlah diperlukeun saklar, cabling, jsb. Urang milih pilihan mana TCO leuwih handap. Untung!

Catet yén sanajan jumlah diperlukeun rak pikeun pilihan 1 jeung 2 sarua, harga maranéhanana bakal béda, sabab Jumlah saklar pikeun pilihan kadua satengahna, sarta panjang kabel diperlukeun leuwih panjang.

P.S. Lamun bisa maénkeun kalayan kakuatan per rak jeung jangkungna rak, variability naek. Tapi prosésna bisa diréduksi jadi hiji ditétélakeun di luhur ku saukur ngaliwatan pilihan. Leres, bakal aya langkung seueur kombinasi, tapi tetep sajumlah kawates - catu daya kana rak pikeun itungan tiasa ningkat dina léngkah-léngkah 1 kW, rak khas asalna dina jumlah kawates ukuran standar: 42U, 45U, 47U, 48U , 52U. Sareng di dieu Analisis Naon-Upami Excel dina modeu Data Table tiasa ngabantosan itungan. Urang nempo pelat nampi tur pilih minimum.

sumber: www.habr.com

Tambahkeun komentar