Сервер қуатын басқару қалай жұмыс істейтінін түсіну

Деректер орталығының энергия тұтынуы бүгінде атқарушы кеңестердің микроскопиялық назарында. Бұл қарқынды тексеру ауысады сервер қуатын таза операциялық метрикадан стратегиялық, жоғары тәуекелді концернге дейін. Нысандар енді шексіз электр қуатын тарта алмайды. Жаһандық реттеуші қысымдар көміртегі іздерінің күрт төмендеуін талап етеді. Осы уақытта IT көшбасшылары тұрақты, қиын шиеленіспен бетпе-бет келеді. Олар кешіктіруді болдырмау үшін жұмыс жүктемесінің өнімділігін арттыруы керек. Сонымен қатар, олар операциялық шығындарды азайту және ESG талаптарын орындау үшін энергия қалдықтарын барынша азайтуы керек. Осы қарама-қайшы талаптарды теңестіру үлкен дәлдік пен айқын көрінуді талап етеді.

Бұл толық нұсқаулықта біз сервердің энергия тұтынуын реттейтін нақты механизмдерді анықтаймыз. Біз аппараттық құралдар, операциялық жүйелер және бағдарламалық платформалар арасындағы негізгі конфигурация деңгейлерін сипаттаймыз. Әрбір қабат жалпы тиімділікке қалай әсер ететінін білесіз. Соңында, біз басқару стратегияларын бағалау үшін нақты, әрекет етуші негізді қамтамасыз етеміз. Сіз бұл тәжірибелерді маңызды қолданбалы SLA шарттарын бұзбай немесе күнделікті әрекеттерді бұзбай жүзеге асыра аласыз.

Негізгі қорытындылар

• Сервер қуатын тиімді басқару аппараттық құрал күйлерін (C-күйлері/P-күйлері) операциялық жүйе саясаттарымен және гипервизор деңгейіндегі оркестрмен теңестіруді талап етеді.

• Тек әдепкі 'Балансталған' қуат профильдеріне сүйену көбінесе кестеде айтарлықтай тиімділік артуын қалдырады немесе кідіріске сезімтал жұмыс жүктемелерін байқаусызда азайтады.

• Қуатты басқару стратегиясын бағалау бір ватт өнімділігін өлшеуді, жеткізушілердің өзара әрекеттесуін қамтамасыз етуді және орналастыру алдында сенімді базаны орнатуды талап етеді.

• Сәтті енгізулер кезең-кезеңімен орындалады — жүйенің жауап беру қабілетіне әсерін дәл өлшеу үшін алдымен маңызды емес жұмыс жүктемелеріне басымдық беру.

Белсенді сервер қуатын басқаруға арналған іскерлік жағдай

Көптеген АТ командалары бос тұрған жабдық өте аз электр қуатын пайдаланады деп қате есептейді. Бұл сала бойынша өте қымбат қате түсінік болып қала береді. Стандартты серверлер толығымен бос отырған кезде де максималды тартудың 40-60 пайызын тұтынады. Бұл 'зомби' серверлері корпоративтік бюджеттерге үлкен қаржылық шығынды білдіреді. Әкімшілер жиі трафиктің сирек кездесетін шыңдарымен күресу үшін ресурстарды шектен тыс қамтамасыз етеді. Бұл трафиктің өсуі басылғаннан кейін, аппараттық құрал толық қуатта қалады. Толық пайдаланылмаған сөрелер деректер орталығында қажетсіз қоршаған орта жылуын тудырады. Олар күрделі салқындату инфрақұрылымын қажет болғаннан әлдеқайда көп жұмыс істеуге мәжбүр етеді. Белсенді реттеу сервер қуаты бұл кең таралған қаржылық ағызуды белсенді түрде жояды.

Заманауи деректер орталығының операторлары өз назарын абсолютті электр қуатын тартудан шынайы есептеу тиімділігіне ауыстыруы керек. Ваттқа өнімділік осы бағалаудың негізгі көрсеткіші ретінде қызмет етеді. Заманауи процессорлар бір киловатт/сағат үшін оңтайлы өткізу қабілетіне қол жеткізу үшін жоғары динамикалық реттеуді қажет етеді. Сіз бұдан былай жалпы ай сайынғы тұтынуды қарастыра алмайсыз. 10 000 транзакцияны өңдеу үшін 300 ватт қуат алатын жүйе бар болғаны 2000 транзакция үшін 200 ватт бір сызбаға қарағанда әлдеқайда тиімдірек. Осы тиімділік тәтті нүктелеріне тұрақты түрде жету үшін сізге интеллектуалды динамикалық масштабтау қажет.

Бұдан басқа, нысандар энергияны бастапқы тұтынуға қатысты тез өсіп келе жатқан сәйкестік мандаттарына тап болады. Сіз қатаң ENERGY STAR рейтингтерін және дамып келе жатқан жергілікті желі ережелерін сақтауыңыз керек. Корпоративтік тұрақтылық мақсаттары да тексерілетін, өте дәл есептілікті талап етеді. Белсенді басқару бағдарламалық құралы ESG сәйкестігіне қажетті нақты телеметрия деректерін береді. Сіз сыртқы мүдделі тараптарға тиімділікті арттыруды анық, заңды және дәл дәлелдей аласыз.

Негізгі механизмдер: сервер қуатын басқару іс жүзінде қалай жұмыс істейді

Шынайы энергияны оңтайландыру бірнеше технология қабаттары бойынша дәл үйлестіруді қажет етеді. Сізге шикі аппараттық құрал, операциялық жүйелер және виртуалды гипервизорлар біркелкі жұмыс істеуі керек. Кез келген қабаттағы сәйкессіздік жалпы өнімділікті бұзады.

Ең төменгі физикалық деңгейде аппараттық құрал мен микробағдарлама негізгі базалық әрекетті белгілейді. Процессорлар тұтынуды жоғарылату немесе азайту үшін арнайы архитектуралық күйлерді пайдаланады.

1. C-күйлері (бос күйлер): олар процессорлардың белсенді емес ядроларды қалай өшіретінін дәл басқарады. Тереңірек C-күйлері көбірек ішкі процессордың құрамдастарын физикалық түрде өшіреді, кэштерді тазартады және үлкен энергияны үнемдеу үшін сағаттарды кідіртеді. Дегенмен, тереңірек ұйқы күйлері ояту және өңдеуді жалғастыру үшін айтарлықтай көп уақытты қажет етеді.

2. P-күйлері (Өнімділік күйлері): Бұл нұсқауларды орындайтын белсенді ядроларды қатаң бақылайды. Олар дереу қолдану сұранысына негізделген кернеу мен жұмыс жиілігін динамикалық түрде масштабтайды. Төменгі P күйлері баяу жұмыс істейді, бірақ жеңіл тапсырмаларды орындау кезінде әлдеқайда аз энергия жұмсайды.

Мұнда негізгі тақтаны басқару контроллері (BMCs) де өте маңызды рөл атқарады. Олар физикалық энергияны пайдалануды шектеу үшін қауіпсіз, диапазоннан тыс басқару интерфейстерін қамтамасыз етеді. Олар салқындату сәтсіздігі кезінде апатты аппараттық зақымдануды болдырмау үшін ішкі жылу деректерін үнемі бақылайды.

Операциялық жүйе (OS) өңделмеген жабдықтың үстінде өзінің арнайы баптау логикасын қолданады. Windows Server немесе корпоративтік Linux дистрибутивтері сияқты операциялық жүйелер Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) арқылы тікелей өзара әрекеттеседі. ACPI негізгі жабдықтың максималды есептеу өнімділігіне немесе максималды қуат үнемдеуге бейім екенін анықтайды. ОЖ аппараттық құралдар мүмкіндіктері мен бағдарламалық қамтамасыз ету сұраныстары арасындағы маңызды делдал ретінде әрекет етеді.

Ақырында, виртуалдандыру және бағдарламалық қамтамасыз етуді басқару интеллектуалды басқарудың ең жоғары деңгейін қосады. VMware vSphere немесе Microsoft Hyper-V сияқты жетілдірілген гипервизорлар нақты уақытта жұмыс жүктемелерін белсенді түрде біріктіре алады. Олар белсенді виртуалды машиналарды тыныш емес сағаттарда аз физикалық түйіндерге тасымалдайды. Бұл автоматтандырылған тасымалдау бос түйіндерді толығымен жояды. Бұл жаңадан бос тұрған серверлер трафик қайтадан көбейгенше терең ұйқы немесе күту режиміне кіре алады.

Кірістірілген және үшінші тарап шешімдері: опцияларды бағалау

Осы оңтайландыру саясаттарын орындау үшін сізде бірнеше нақты жолдар бар. Дұрыс құралдар жинағын таңдау сіздің орта ауқымыңызға, бюджетіңізге және ішкі инженерлік мүмкіндіктерге байланысты.

HP iLO немесе Dell iDRAC сияқты түпнұсқа жабдық өндірушісі (OEM) құралдары өте терең аппараттық интеграцияны ұсынады. Олар қауіпсіз және тікелей физикалық шассиде жеткізіледі. Әкімшілер микробағдарлама параметрлерін операциялық жүйеге қол тигізбестен реттей алады. Дегенмен, олар дәйекті түрде жеткізушінің қатаң құлыптауын жасайды. Оларды гетерогенді, көп жеткізуші деректер орталықтарында басқару өте қиын болады. АТ топтары негізгі конфигурацияларды реттеу үшін төрт түрлі меншікті бақылау тақтасына кіруді ұнатпайды.

ОЖ-ның жергілікті жоспарлары басқа қол жетімді опцияны ұсынады. Олар толығымен тегін, әмбебап стандартталған және орталықтандырылған топтық саясаттар арқылы жаһандық конфигурациялау өте оңай. Өкінішке орай, оларда физикалық аппараттық өлшемдерге терең түйіршікті көріну жетіспейді. Олар тарихи тенденцияларға негізделген ақылды түрде болжаудан гөрі кіріс жүктемелеріне пассивті түрде әрекет етеді.

Орталықтандырылған деректер орталығының инфрақұрылымын басқару (DCIM) және белсенді бағдарламалық платформалар ең жетілдірілген, жан-жақты мүмкіндіктерді ұсынады. Олар қатаң түрде жеткізуші-агностикалық болып қалады және жетілдірілген болжамды автоматтандыруды пайдаланады. Олар сонымен қатар бөлмені салқындату көрсеткіштерін ішкі АТ жүктемелерімен тікелей біріктіреді. Негізгі кемшілігі - орналастырудың жалпы күрделілігі. Олар алдын ала айтарлықтай қаржылық инвестицияны қажет етеді. Сонымен қатар, олар нысандар инженерлері мен АТ жүйелерінің әкімшілері арасындағы тығыз ведомствоаралық сәйкестендіруді талап етеді.

Салыстыру диаграммасы: Сервер қуатын басқару шешімдері

Стратегияны таңдаудың негізгі бағалау критерийлері

Тиімді стратегияны таңдау сіздің нақты операциялық қажеттіліктеріңізді мұқият, әдістемелік бағалауды талап етеді. Сіз әрқашан әлеуетті қаржылық үнемдеуді маңызды өнімділік тәуекелдерімен салыстыруыңыз керек.

• Басқарудың түйіршіктігі: Параметрлерді қаншалықты дәл реттеуге болатынын анықтаңыз. Ұсынылған шешім жеке қолданба немесе виртуалды машина деңгейінде баптауға мүмкіндік береді ме? Кейбір негізгі ескі құралдар тек бүкіл сөреде кең ауқымды саясаттарды қолданады. Көрсеткіш саясаты көбінесе сол сөреде орналасқан арнайы қолданбалар үшін қатты өнімділік кедергілерін тудырады.

• Кешігу және үнемдеу айырбастары: Жүйе 'ояту' кідірісін қалай өңдейтінін мұқият түсініңіз. Бұл қарастыру қаржылық платформалар немесе нақты уақыттағы дерекқор кластерлері үшін өте маңызды. Терең CPU ұйқы күйлері ояту реттілігі кезінде шағын микросекундтық кідірістерді енгізеді. Бұл кішкентай кешігулер жоғары жиілікті сауда желілері немесе тірі транзакциялық жүйелер үшін мүлдем қолайсыз.

• Телеметрия және аудит: дәл, тарихи тұтыну есептерін жасай алатын платформаларды іздеңіз. Корпоративтік ESG шағымдарын заңды түрде растау үшін сізге бұл тексерілетін деректер өте қажет. Нақты телеметрия сонымен қатар өте дәл өтелімді қайтару шот үлгілеріне мүмкіндік береді. Маркетинг бөлімі ауыр есептеу аналитикасын жүргізсе, жүйе оларды нақты киловатт тұтыну негізінде сәйкесінше есептейді.

• Автоматтандыру мүмкіндіктері: маңызды жылу оқиғалары кезінде жүйе физикалық тұтынуды автономды түрде шектей алатынын бағалаңыз. Егер негізгі бөлмені салқындату құрылғысы күтпеген жерден істен шықса, басқару бағдарламалық құралы процессорды пайдалануды бірден азайтуы керек. Бұл жылдам, автоматтандырылған жауап адам әкімшілері ескерту алғанға дейін апатты жабдықтың еруіне жол бермейді.

Іске асыру шындықтары: тәуекелдер, айырбастаулар және үздік тәжірибелер

Энергияны оңтайландырудың кешенді саясатын қолдану жоғары әдістемелік, шыдамды көзқарасты талап етеді. Бұл нәзік процесті тездету инфрақұрылымыңызда ауыр операциялық тәуекелдерді тудырады.

Жалпы 'агрессивті тежеу' тұзағынан белсенді түрде аулақ болу керек. АТ командалары кейде агрессивті корпоративтік энергия мақсаттарына жету үшін максималды қуат үнемдеу режимдерін соқыр түрде қолданады. Бұл абайсыз әрекет бірден ауыр процессордың кедергілерін тудырады. Бұл, сайып келгенде, пайдаланушы сеанстарының тоқтатылуына және қызмет көрсету деңгейі келісімдерінің (SLAs) бұзылуына әкеледі. Оңтайландыру әрекеттеріңіз ешқашан соңғы пайдаланушы тәжірибесін көрінетіндей нашарлатпауы керек.

Кез келген түзетулер жасамас бұрын әрқашан жоғары дәлдік негізін орнатыңыз. Сіз дәл өлшемеген нәрсені тиімді оңтайландыра алмайсыз. Қуатты пайдалану тиімділігін (PUE) және егжей-тегжейлі бастапқы сызбаларды мұқият қадағалауыңыз керек. Демалыс және жұмыс күндеріндегі өзгерістерді түсіру үшін көп апталық кезеңде ағымдағы бос тұтынуды нақты құжаттаңыз.

Қатаң кезең-кезеңімен шығару логикасын пайдалануды ұсынамыз. Бастапқы тестілеуді ішкі әзірлеу немесе пайдаланушыны қабылдау сынағы (UAT) орталарында бастаңыз. Сондай-ақ, кішігірім кідіріс анағұрлым маңызды емес ішкі пакеттік өңдеу серверлеріне мақсат қоюға болады. Нақты өнімділік әсерлерін осы жерден мұқият қадағалаңыз. Ішкі тексерілгеннен кейін конфигурацияларды 1-деңгейдегі өндіріс жұмыс жүктемелеріне баяу жылжытуға болады.

Соңында, АТ және нысандар командаларын белсенді түрде теңестіру керек. Барлық серверді жабу стратегияларын нысандар қызметкерлеріне анық және жүйелі түрде жеткізуді қамтамасыз етіңіз. Олар бағдарламалық жасақтамадағы өзгерістерге негізделген механикалық салқындату жүйелерін динамикалық түрде реттеуі керек. Егер сіз АТ жылу шығысын азайтсаңыз, бірақ «Құрылыстар» салқындату қондырғыларын максималды жарылыс қалдырса, оңтайландыру әрекетін толығымен жоққа шығарасыз. Қуаты аз тіректерге қымбат салқындату сыйымдылығын ысырап етесіз.

Қорытынды

Сервер қуатын оңтайландыру тұрақты техникалық назар аударуды және жүйелі жұмысты жетілдіруді қажет етеді. Бұл ешқашан деректер орталығында қарапайым орнату және ұмыту мүмкіндігі емес. Сіз негізгі аппараттық құралдар мүмкіндіктерін, нақты ОЖ реттеу параметрлерін және күрделі орталықтандырылған басқару бағдарламалық құралын белсенді түрде үйлестіруіңіз керек. Стандартты әдепкі параметрлерге шамадан тыс сену сөзсіз үлкен қаржылық ресурстарды ысырап етеді немесе қолданбаның өнімділігіне белсенді түрде зиянын тигізеді. Сіз бұл пәнді бір реттік жоба емес, тұрақты өмірлік цикл тәжірибесі ретінде қарастыруыңыз керек. Оңтайландыру сапарыңызды қауіпсіз және дереу бастау үшін келесі нақты әрекет етуге болатын қадамдарды орындаңыз:

• Барлық тіректердегі ағымдағы бос серверді тұтынудың жан-жақты телеметриялық аудитін бастаңыз.

• Тәуекел деңгейі төмен, ақпараттылығы жоғары бірінші қадам ретінде ортаңыздағы барлық әдепкі ОЖ қуат жоспарларын қарап шығыңыз.

• Әсерді қауіпсіз өлшеу үшін алғашқы баптау түзетулерін қатаң түрде өндірістік емес орталарда орналастырыңыз.

• Көрсеткіштерді синхрондау үшін АТ инженериясы мен нысандарды басқару арасында қайталанатын ай сайынғы жиналысты орнатыңыз.

Жиі қойылатын сұрақтар

С: Процессордың C күйлері мен сервер қуатындағы P күйлерінің айырмашылығы неде?

A: C күйлері белсенді емес процессор құрамдастарын біртіндеп өшіру және кэштерді тазалау арқылы бос үнемдеуді басқарады. P-күйлері белсенді динамикалық жиілікті масштабтауды өңдейді. Олар қажетті өңдеу сұранысын тиімді сәйкестендіру үшін белсенді жұмыс істейтін жұмыс жүктемелерінің электр кернеуі мен ядролардың тактілік жиілігін жылдам реттейді.

С: Жиі қуат циклі немесе динамикалық жиілікті масштабтау сервердің қызмет ету мерзімін азайта ма?

Ж: Жоқ, бұл кәдімгі салалық миф болып қала береді. Термиялық тұрақтылық шын мәнінде тұрақты кернеуді ұстап тұрудан гөрі ұзақ мерзімді аппараттық құралдың қызмет ету мерзімі үшін әлдеқайда маңызды. Заманауи процессорлар физикалық деградацияға ұшырамай, күніне миллиондаған рет жылдам, үздіксіз күй ауыстыруды өңдеу үшін арнайы жасалған.

С: Сервер қуатын басқаруды оңтайландыру арқылы қанша энергияны үнемдей аламын?

A: Ұйымдар әдетте сервер қуатын пайдаланудың жалпы 15-30 пайызға қысқаруын көреді. Нақты үнемдеу сіздің негізгі операциялық тиімсіздігіңізге және гипервизорлар арқылы жұмыс жүктемелерін қаншалықты агрессивті түрде біріктіре алатыныңызға байланысты. Дұрыс баптау, ең алдымен, белгіленген абсолютті доллар сомасына кепілдік бермей, бос тұрып қалуды жояды.