為物聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計,今天的數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)備,可以提供有價值的反饋信息,從而使全軟件定義的自動化成為可能。
每年IT部門需要做更多的事情,包括管理越來越多的服務(wù)器、智能設(shè)備、應用程序和服務(wù)等。最終用戶不斷提高標準,要求更高的性能和更好的響應時間。而與此同時,現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的一切都在不斷發(fā)展,而從業(yè)人員人數(shù)和運營費用預算卻保持不變甚至有所減少。數(shù)據(jù)中心的管理人員及其團隊必須不斷找尋更智能的工作方法,并減少最大的開支成本。由于能耗成本已日漸成為頭等大事,因此找到有效降低電力消耗的方法會是一個良好的開端。
虛擬化和云技術(shù)的廣泛使用,幫助IT部門更為經(jīng)濟高效地建設(shè)和管理數(shù)據(jù)中心。然而由于所有的關(guān)注點都集中在高級別數(shù)據(jù)中心模式上,因此導致人們很容易忽略一些在硬件級領(lǐng)域所取得的重大進步。最新的服務(wù)器、存儲設(shè)備、交換機、機架、配電部件、冷卻設(shè)備,空氣處理機以及其它眾多元件設(shè)備均可以將狀態(tài)信息及時反饋到網(wǎng)絡(luò)上,特別是服務(wù)器已經(jīng)發(fā)展到可為遠程IT團隊提供眾多最新的和精細化的監(jiān)視和控制選項。
實用性的信息
初看起來,以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的內(nèi)置式監(jiān)視與控制功能很吸引人,但IT團隊不可能不斷地查詢和調(diào)整單一設(shè)備。而手動收集足夠的數(shù)據(jù)點去識別相應的模式和趨勢更加不切實際。方案供應商因此不斷改進系統(tǒng)控制臺和數(shù)據(jù)中心儀表板,以便利用中間件技術(shù)自動收集、匯總、報告和記錄廣泛的設(shè)備狀態(tài)信息。
目前世界上大多數(shù)大型數(shù)據(jù)中心均使用全軟件數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。高度自動化的IT運營操作包括監(jiān)控服務(wù)器的實時入口溫度以及來自機架/刀片服務(wù)器、協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU和不間斷電源UPS的電力消耗數(shù)據(jù)源。此外,也對氣流進行監(jiān)控。
業(yè)界最好的能源管理解決方案對這些信息進行消化,并將其轉(zhuǎn)化為各個機房和數(shù)據(jù)中心的能耗和熱量圖像。同時,通過與諸如電力封頂和動態(tài)服務(wù)器頻率調(diào)整的控制能力有效結(jié)合,所匯集的情報數(shù)據(jù)可以幫助數(shù)據(jù)中心和設(shè)施團隊更好的理解和管理能源成本,并作出更佳的決策。
舉例而言,實時收集的能耗數(shù)據(jù)使容量規(guī)劃得到了極大改善。過去,IT部門不得不依靠制造商所設(shè)定的峰值功率規(guī)格來估算電力供應規(guī)格,或者用模擬負載來進行測算。隨著從生產(chǎn)服務(wù)器收集到更多的電力消耗數(shù)據(jù),IT部門目前能夠更加有把握地和積極地配置新的服務(wù)器和機架。電力封頂能力,作為當今現(xiàn)代化服務(wù)器可使用的另一個特征,可以用來確保更為密集的機架不會超過電力的極限最大值。在成功的避免IT設(shè)備掉電的風險后,更高的機架密度可以根本上地減少所需機架的數(shù)量以及地板空間和冷卻能力。
除提供更為準確的容量規(guī)劃以外,還可以使有效功率、溫度與氣流狀態(tài)支持進一步改進:
● 更好的數(shù)據(jù)中心運營。除確定熱點之外,熱量圖像能夠指出過度冷卻的通道。IT管理團隊還可以利用電力和溫度變化情況在可視性方面的提高,調(diào)整服務(wù)器機房里的環(huán)境溫度。從冷卻成本來看,數(shù)據(jù)中心每一攝氏度的增加每年可帶來顯著的成本節(jié)約,因此許多數(shù)據(jù)中心逐漸接受更高的機房溫度水平,尤其先進的服務(wù)器與設(shè)備已經(jīng)可以承受更高的溫度。
● 資產(chǎn)利用率與整合。電力消耗模型可以有效找到"幽靈"服務(wù)器以及閑置和利用不足的服務(wù)器。服務(wù)器即使閑置時也會使用其最大額定功率的百分之五十左右,因而有效的評估服務(wù)器是否已充分利用可以帶來顯著的節(jié)約。IT團隊可以整合服務(wù)器或者采用動態(tài)實時調(diào)整將閑置的服務(wù)器調(diào)整為更為省電的睡眠方式。
● 工作量有效規(guī)劃。即便在高度虛擬化的環(huán)境中也可以有效執(zhí)行工作規(guī)劃,同時考慮到整體電力消耗的影響。有能耗感知能力的虛擬機的遷移與工作分配為更加節(jié)能的運營提供了支持,并且提高了與具體工作任務(wù)或組織工作量有關(guān)的能源成本意識。
● 設(shè)備壽命優(yōu)化。實時熱量圖像有效的突出了熱點,并積極主動的避免了對負載最大的和執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的服務(wù)器造成損壞。協(xié)助保護機架用電安全的電力封頂功能同時還可以幫助緩和設(shè)備發(fā)熱問題。類似的發(fā)熱問題會導致?lián)p壞或縮短服務(wù)器及其他數(shù)據(jù)中心設(shè)備壽命。亦或是IT團隊調(diào)整冷卻與氣流系統(tǒng)以解決和消除熱點問題,或者降低工作負載。
● 業(yè)務(wù)持續(xù)性。更好地理解不同服務(wù)、不同系統(tǒng)或不同用戶群的實際電力需求,IT團隊可有效調(diào)整災難恢復計劃,在電力中斷期間更為智能地分配備份資源或轉(zhuǎn)移工作量。根據(jù)多位數(shù)據(jù)中心運營操作人員的實際經(jīng)驗,更智能地分配電力使用可有效延長高達25%的備用電源壽命。
● SLA管理。IT管理可設(shè)立電力政策從而保證重要優(yōu)先服務(wù)的最佳執(zhí)行。系統(tǒng)、機架或機組在接近極限值時自動閾值管理系統(tǒng)發(fā)出報警,使IT系統(tǒng)有能力在極限值對服務(wù)水平造成負面影響之前主動調(diào)整資源。
● 避免高峰期的高電費。許多大型公司將數(shù)據(jù)中心按地理位置進行分布以便為各個位置提供盡可能最好的服務(wù)。伴隨著電力消耗模型可視性技術(shù)的發(fā)展,IT系統(tǒng)通過遠程調(diào)度某些工作負載,從而有效利用非高峰電費而降低成本。
更高可控性,更低運營成本
數(shù)據(jù)中心運營團隊采用自動化與中間件技術(shù)對數(shù)據(jù)中心資源獲得更多的敏捷性和高可控性。IT系統(tǒng)和設(shè)施能夠更好的調(diào)整和分配數(shù)據(jù)中心資產(chǎn),同時減少數(shù)據(jù)中心的能耗成本。
在較高水平上,用于能耗和溫度檢測的軟件體系也被用來協(xié)助調(diào)整服務(wù)器、機架、機組、機房和整個數(shù)據(jù)中心的能耗管理政策。這些信息有助于數(shù)據(jù)中心的綠色創(chuàng)新與發(fā)展和節(jié)能效果的形成。此外一些數(shù)據(jù)中心還利用電力數(shù)據(jù)展開更準確的收費服務(wù)。根據(jù)已公布的調(diào)查結(jié)果,僅靠減少能耗浪費一項,智能能耗管理解決方案在運營成本方面便可產(chǎn)生驚人的20%-40%的降低。
需要注意的是,敏捷性的提高和成本的降低并不僅僅是監(jiān)控的結(jié)果。正如前面所提到的,最新一代數(shù)據(jù)中心設(shè)備使遠距離調(diào)整設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)成為可能。舉例來說,IT部門可以動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的內(nèi)部電力狀態(tài)和處理器的工作頻率。
該軟件系統(tǒng)通過向控制臺與儀表板提供能耗與溫度數(shù)據(jù)為IT基礎(chǔ)設(shè)施團隊提供了可視化的與直觀的環(huán)境條件數(shù)據(jù)匯總。匯總的信息實際上提高了IT系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施團隊之間的合作,使IT基礎(chǔ)架構(gòu)的建設(shè)規(guī)劃與管理得到了更好的協(xié)調(diào)。
數(shù)據(jù)監(jiān)控與上面所提到的可控性的完美結(jié)合,在沒有使用戶體驗和服務(wù)水平出現(xiàn)明顯下降的情況下,使IT在服務(wù)器性能表現(xiàn)與電力消耗之間取得了最佳平衡點。現(xiàn)場測試表明動態(tài)調(diào)整可以使服務(wù)器電力消耗降低20%左右。
結(jié)論
在我們高度互聯(lián)的世界中全球數(shù)據(jù)消耗量快速上漲,從而使數(shù)據(jù)中心的能耗水平也呈現(xiàn)出上升趨勢。自然資源保護委員會NRDC報道稱目前全球能源使用中有10%(91BKWH)由全球數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生。電力與冷卻成本成為數(shù)據(jù)中心運營預算中最大的組成部分。因此對于任何數(shù)據(jù)中心來說,如何獲得數(shù)據(jù)中心實際的電力消耗圖像顯示與熱量圖被認為是最為優(yōu)先的目標。
幸運的是,IT運營團隊可以通過高度自動化的監(jiān)視與控制解決方案匯集并應用整個數(shù)據(jù)中心中已存在的實時數(shù)據(jù)。通過避免能源浪費和有效延長設(shè)備壽命而產(chǎn)生的巨大節(jié)約,為軟件解決方案的投資提供了有效的商業(yè)案例,同時加速了部署與啟動時間。
目前業(yè)界最好解決方案無需在服務(wù)器上安裝任何客戶端軟硬件。易于集成的軟件設(shè)備減少了IT工作人員的工作負擔,為IT基礎(chǔ)架構(gòu)與設(shè)施的工作人員提供了更為有效的工具。
最新一代的整體能耗管理解決方案代表了數(shù)據(jù)中心監(jiān)控和管理系統(tǒng)的一大進步,中間件方法已被證明能夠提供必要的可擴展性,以保持與數(shù)據(jù)中心的同步發(fā)展。開放、靈活的軟件架構(gòu)體系也符合了當今靈活、按需所求的服務(wù)交付模式。硬件供應商和系統(tǒng)集成商利用不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)中心智能硬件和互聯(lián)標準,尋找更多可擴展的功能設(shè)置和部署選項。