Ile wykorzystujemy

Systemy monitorujące z reguły zbierają dane o wykorzystaniu procesorów, pamięci RAM, przestrzeni dyskowej oraz przepustowości sieci. Częstotliwość zbierania danych najczęściej jest wystarczająca, aby móc zaplanować pojemność. Obliczenia będą łatwiejsze, jeśli na podstawie zebranych danych zostaną przygotowane odpowiednie podsumowania. Łącząc te podsumowania ze sporządzonym wcześniej spisem zasobów, obliczymy, ile wolnych zasobów wciąż jest w centrum danych.

Jeśli monitorowane są wszystkie zinwentaryzowane zasoby, można określić w jakim stopniu wykorzystywane są przestrzeń, zasilanie, chłodzenie i inne zasoby centrum danych w przeliczeniu na urządzenie. Jeśli dane z systemów monitorowania zostaną wprowadzone do systemu inwentarza, można automatycznie generować statystyki wykorzystania zasobów w centrum danych.

Zobacz również:

• Nowoczesna klimatyzacja w DC – przepis na biznesowy sukces
• Strategiczna współpraca NTT DATA Business Solutions i Beyond.pl

Do określenia obciążenia centrum danych można używać wielu różnych parametrów. Do popularnych należy, np. liczba zapytań na sekundę (ile żądań przychodzi do stron internetowych lub interfejsów API), liczba aktywnych użytkowników w danym okresie, np. w ciągu miesiąca czy zaangażowanie (ile razy danych użytkownik wykonał określone czynności)

Normalny wzrost

System monitorowania dostarcza informacji o obecnym użyciu zasobów i dostępnej pojemności. Może również na podstawie danych historycznych dostarczać informacji na temat występujących trendów. Warto też przeanalizować wszystkie znaczące zmiany w wykorzystaniu zasobów i sprawdzić, czy wiążą się z jakimiś konkretnymi zdarzeniami (wprowadzeniem na rynek nowego produktu czy specjalnymi działaniami marketingowymi). Jeśli tak, należy usunąć te przejściowe skoki obciążenia z obliczeń. Warto też uwzględnić w analizie dane z możliwie najdłuższego okresu.

Planowany wzrost

Kolejnym krokiem jest próba oceny, jaki będzie dodatkowy wzrost wynikający z możliwych zdarzeń biznesowych czy marketingowych, jak wprowadzenie nowych produktów czy nowych funkcji. Przykładowo, dział marketingu może zaplanować dużą kampanię promocyjną, która spowoduje wzrost liczby klientów o 25-30% w krótki okresie. Aby oszacować, jaki wpływ mogą mieć tego typu zdarzenia na obciążenie serwerowni warto sięgnąć do danych historycznych i poszukać podobnych sytuacji.

Nadwyżka

Zawsze potrzebna jest pewna nadwyżka zasobów, np. do obsługi skoków obciążenia lub skrajnych warunków pracy. Choć są to okazjonalne wzrosty obciążenia, dodatkowe zasoby muszą być dostępne cały czas, aby uniknąć przeciążenia. Od tego, jak duża jest potrzebna nadwyżka, to już decyzja biznesowa. Ponieważ najczęściej te dodatkowe zasoby są przez większą część czasu nieużywane, oznaczają potencjalnie zmarnowaną inwestycję. W praktyce trzeba zrównoważyć nakłady finansowe z potencjalnymi kosztami przerwania działania usług w serwerowni. Dane z systemów monitoringu umożliwiają sprawdzenie, jak duże są szczytowe obciążenia, kiedy występują i z jaką częstotliwością.

Kolejnym czynnikiem określającym ilość potrzebnej nadwyżki jest czas potrzebny do wdrożenia dodatkowych zasobów do produkcji od momentu, kiedy ktoś uświadomi sobie taką potrzebę. Jeśli są to, np. trzy miesiące, to należy wcześniej zadbać o odpowiednią nadwyżkę. Minimum to nadwyżka odpowiadająca spodziewanemu wzrostowi obciążenia w wybranym okresie. Dodatkowe zasoby są też istotne od strony wysokiej dostępności. Jeśli jakieś komponenty ulegną uszkodzeniu, pozostałe wolne zasoby mogą przejąć ich zadania.

Przebudowa infrastruktury

W centrach danych od lat obserwujemy dążenie do jak największego zagęszczania mocy obliczeniowej. Jest to możliwe dzięki rozwiązaniom programowym (wirtualizacja serwerów) oraz sprzętowym (np. maszyny blade). Jednak wdrażąjąc te rozwiązania w serwerowni, przeszkodą mogą okazać się posiadane systemy zasilania, chłodzenia czy okablowanie sieciowe. Stażąjące się urządzenia do dystrybucji energii (PDU) oraz UPSy stają się coraz bardziej zawodne i kosztowne w utrzymaniu. Może również kończyć się ich okres wsparcia technicznego. Posiadany system chłodzenia może okazać się niewystarczający dla serwerów o wysokiej gęstości. Co więcej, z dużym prawdopobieńśtwem będzie on mniej efektywny od nowoczesnych rozwiązań. Starsze centrach danych często mają też skomplikowane systemy okablowania, nierzadko poprowadzonego w podłodze, co zakłóca przepływ powietrza i komplikuje zarządzanie. Do tego dochodzi brak elastyczności i skalowalności. Integracja z nowymi technologiami IT wymaga od systemów zasilania i chłodzenia przygtowania na przyszłe zmiany i nowe wymagania narzucane przez biznes.

W wielu przypadkach rozbudowa i optymalizacja istniejącego centrum danych są mniej kosztowne niż budowa od podstaw nowej lokalizacji. Jest kilka praktycznych i ekonomicznych metod, które mogą zwiększyć niezawodność, wydajność i pojemność istniejącej serwerowni.

Można zacząć od wymiany UPS’ów. Taka operacja jest obciążona niewielkim ryzykiem i stosunkowo tania, a przełoży się na poprawę niezawodności oraz ograniczenie strat energii. Starsze modele UPS’ów charakteryzują się efektywnością energetycznąna poziomie 80-82%, podczas gdy najnowsze modele osiągają 92-95%, a najbardziej zaawansowane modele nawet 99%.

Kolejnym krokiem powinna być modernizacja urządzeń dystrybuujących zasilanie, co może być wręcz niezbędne, jeśli w serwerowni mają pojawić się nowe serwery o dużej gęstości. Obecnie optymalnym wyborem wydają się trzyfazowe listwy dystrybucji zasilania obsługujące prąd o natężeniu do 30 amperów. Taki moduł będzie wystarczający z punktu widzenia poboru prądu przez serwery, a jednocześnie nie będzie powodować powstawania nadmiernych ilości ciepła, z którymi nie poradzą sobie konwecnjonalne systemy chłodzenia. W przypadku stosowania modułów 50-amperowych ilość powstającego ciepła wymaga stosowania płynnych systemów chłodzenia. Wymiana modułów zasilania jest dobrą okazją do przełożenia okablowania biegnącego pod podłogą i umieszczenia go nad szafami stelażowymi. Tam będzie dużo łatwiej dostępne i nie będzie zakłócać obiegu powietrza.

Korytarze powietrzne

W centrach danych podchodzono kiedyś dość luźno do kwestii chłodzenia, często pozostawiając kwestię dystrybucji powietrza przypadkowi. Ponieważ pozwalano powietrzu swobodnie wędrować po serwerowni, efektywność chłodzenia była znacznie poniżej dzisiejszych standardów. Ustawiając szafy stelażowe w odpowiedni sposób, można stworzyć oddzielne korytarze dla ciepłego i zimnego powietrza, dzięki czemu nie miesza się ono i wzrasta efektywność chłodzenia. Skutecznym systemem chłodzenia jest również dostarczanie zimnego powietrza bezpośrednio do szaf stelażowych i odbieranie ciepłego powietrza również prosto z szaf. Wymaga to jednak większych inwestycji. Obie z opisanych metod przełożą się na obniżenie temperatury w serwerowni i rachunków za prąd.

Przy okazji rozbudowy serwerowni warto przyjrzeć się platformom do monitorowania i zarządzania sprzętem oraz oprogramowaniem. Instalacja lub wymiana urządzeń mierzących zużycie energii oraz oprogramowania raportującego umożliwia zbieranie danych, na podstawie których można obliczyć współczynnik PUE czy opracowywać działania optymalizujące zużycie energii. Poza tym wiele nowych systemów monitorowania oferuje również mechanizmy automatyzujące część zadań operacyjnych, jak również ma funkcje ułatwiające planowanie pojemności.

Podczas planowania nowego systemu zasilania można zastanowić się nad zbudowaniem reduntantego rozwiązania, w celu zwiększenie poziomu dostępności zasobów w centrum danych. W takim przypadku każda szyna zasilająca jest wyposażona w dwa UPSy (lub dwie grupy UPS’ów), a od każdego z nich prowadzi oddzielne okablowanie do serwerów. Takie podejście sprawia, że aplikacje będą działać nawet jeśli dojdzie do awarii jednego UPSa lub w trakcie prac serwisowych przy tych urządzeniach. Z uwagi na wysokie koszty jest to jednak rozwiązanie warte stosowania tylko tam, gdzie wymagania dotyczące poziomu dostępności są bardzo wysokie.

Wysokie napięcie

Jednym ze sposobów na poprawienie efektywności energetycznej jest dostarczanie do szaf stelażowych prądu o wyższym napięciu. Jeśli zamiast standardowego napięcia 230V można do szaf doprowadzić prąd o napięciu 400V lub nawet 480V, prowadzi to do zmniejszenia strat w dystrybucji energii, a w niektórych przypadkach umożliwia także pozbycie się transformatorów montowanych w modułach PDU. W ten sposób można poprawić efektywność energetyczną o 1-3%.

Modernizacja systemów zasilania może również przynieść większe możliwości w zakresie zdalnego zarządzania. Z kolei rozbudowa systemów wykrywania ognia oraz gaśniczych jest okazją do wyeliminowania wody z centrum danych i zastępienia jej innymi technologiami.