Если предыдущая заметка была посвящена «историческому обзору» и количественным характеристикам имеющихся у Intel дата-центров (ЦОД’ов), то теперь пора перейти к принятой в корпорации стратегии развития серверного хозяйства. Подчеркну, что многое, о чем сегодня пойдет речь, более подробно уже рассматривалось в других моих заметках. Цель этого блога – сложить отдельные кусочки мозаики в общую картину того, каким сейчас видит Intel правильный подход к построению, использованию и развитию корпоративных серверных ресурсов.
В прошлый раз мы остановились на том, что в Intel была запущена рассчитанная на 8 лет программа про интенсификации использования серверных ресурсов, уже в первые годы принесшая заметные плоды. Но не только их. Программа в качестве главного способа наведения порядка в серверном хозяйстве предусматривала консолидацию ЦОД’ов, но в ходе ее выполнения выяснилось, что такой подход не всегда является применимым, а стратегия должна быть расширена с учетом специфики бизнеса разных подразделений корпорации. К тому же ее лучше сделать долгосрочной, непрерывной, а не сфокусированной на достижении одной конкретной цели в заданное время.
В итоге была заложена основа для реализации общей корпоративной стратегии оптимизации и развития серверного парка. Эта стратегия является многоуровневой, учитывающей специфику отдельных прикладных областей (модель DOME, о которой говорилось в прошлый раз) и способной адаптироваться к непрерывно меняющимся серверным технологиям и потребностям пользователей.
Стратегия в отношении ЦОД’ов
В последние два года планы в отношении ЦОД’ов эволюционировали от простой консолидации (направленной на сокращение числа «разнокалиберных» серверных сайтов) к широкомасштабной концепции, основывающейся на получении максимальной бизнес-отдачи от уже функционирующих ЦОД’ов. Она предполагает долгосрочное планирование на основе принимаемых по финансовым показателям решений, направленных на лучшее удовлетворение вычислительных потребностей отдельных подразделений корпорации.
Когда встает вопрос о необходимости ввода дополнительных мощностей, первым делом оцениваются возможности модернизации и более полной утилизации уже имеющихся ЦОД’ов. Если же расширение все же необходимо, то для получения большей финансовой отдачи применяются модульные и масштабируемые решения («строительные блоки», как их любят называть в Intel). Если получается, то вместо постройки новых ЦОД’ов дополнительные ресурсы вводятся в агрегационных центрах. При реконструкции старых и создании новых ЦОД’ов применяются новейшие технологии и разработки, чтобы повысить эффективность использования электроэнергии и материальных ресурсов, а также уменьшить воздействие на экологию.
Итак, «тремя китами», на которых выстроена новая долгосрочная концепция являются:
- Оптимизация. Перед принятием решения о консолидации имеющихся или постройке новых ЦОД’ов IT-подразделение корпорации анализирует потенциальные преимущества модернизации действующих площадок, направленной на оптимизацию их компонентов и инфраструктуры. При этом могут рассматриваться вопросы обновления как на уровне серверов, накопителей, коммуникационного оборудования, так и ЦОД’а в целом. Какой путь предпочтителен, определяется наибольшим показателем отдачи от инвестиций (ROI).
- Утилизация. В центре внимания находится увеличение доступной пользователя мощности имеющихся ЦОД’ов. Для достижения этого хорошим инструментом, например, является виртуализация, позволяющая инсталлировать разные приложения на одном физическом сервере и таким образом пятикратно повышающая коэффициент его утилизации. Виртуализация на уровне серверов способствует повышению утилизации ЦОД’а в целом, позволяет сэкономить электроэнергию, занимаемые площади, уменьшить нагрузку на пол и снижает потребности в охлаждении. А все перечисленное – это капитальные затраты при создании или модернизации ЦОД’а. Кроме виртуализации на уровне серверов представляет интерес создание виртуальных ЦОД’ов на базе серверных пулов. Утилизация таких ресурсов составляет 80%, как показала практика.
- Инвестиции в ЦОД’ы. Если рост вычислительных потребностей не удается покрыть за счет существующих ресурсов, средства инвестируются в недорогие модульные серверные площадки, которые быстро вводятся в строй. По возможности такие модульные ЦОД’ы располагаются в центрах агрегации, что упрощает их развертывание и обеспечение ресурсами. Исключением являются серверные сайты, обслуживающие интерактивные инженерные приложения и непосредственно производство. В этих случаях корпорация продолжает инвестировать средства в локальные ЦОД’ы.
Разработанная стратегия позволяет повысить эффективность использования и уменьшить стоимость таких ключевых материальных ресурсов, как ЦОД’ы, серверы, хранилища данных, коммуникационная инфраструктура и т.п., в совокупности составляющих значительную долю операционных расходов корпорации. Для каждого вида ресурсов ставятся свои целевые задачи, применяются разные подходы к реализации необходимых мероприятий и критерии достижения успеха. Общей же целью является задача обеспечения корпорации доступными по стоимости вычислительными сервисами.
Разработка и практическая реализация подобной комплексной многоуровневой стратегии неэффективна в рамках деятельности только IT-служб, требуется координация с другими бизнес-подразделениями, финансовым департаментом корпорации, старшим менеджментом. Критически важно оценивать инвестиции с точки зрения корпорации в целом, а не исходя из обособленных перспектив отдельных групп и подразделений.
Чтобы спрогнозировать потребности в вычислительных ресурсах и хранении данных, группа IT-планирования ежеквартально собирает сведения как о краткосрочных, так и долгосрочных нуждах всех бизнес-подразделений корпорации. Анализ собранной информации позволяет определить, способны ли имеющиеся ЦОД’ы обеспечить этот спрос. Если потребности не удовлетворяются, путем финансового и технического анализа альтернативных вариантов определяется наиболее инвестиционно-выгодное решение проблемы. При таком подходе формируется целостный взгляд на корпоративные потребности, что помогает спланировать расширение мощностей ЦОД’ов на 2-3 года вперед.
Долгосрочное планирование дает возможность добиться лучшего возврата инвестиций в ЦОД’ы. Например, виртуализация приложений и замещение четырехлетних серверов на новые высокопроизводительные многоядерные системы позволили сократить в 2008 г. капитальные вложения в ЦОД’ы на 65% по сравнению с аналогичным показателем 2006 г., одновременно добившись повышения производительности в 2.5 раза:
.jpg)
Стратегия проектирования серверных площадок
В то время, как потребности корпорации в вычислительных ресурсах растут, IT-департамент ищет новые пути более экономного инвестирования в расвитие серверного парка и повышения эффективности IT-инфраструктуры. Во внимание принимаются такие характеристики, как энергоснабжение, охлаждение, занимаемые площади, нагрузка на строительные конструкции помещений. Дисбаланс между этими факторами часто накладывает ограничения на вычислительную мощность ЦОД’ов. Данная проблема решается двумя путями:
- При проектировании используется модульный подход, опирающийся на новые технологии, что обеспечивает постепенное наращивание вышеуказанных характеристик.
- Когда это возможно, предпочтение отдается постройке ЦОД’ов с высокой плотностью, а не распылению серверной нагрузки. Повышение плотности вычислительной мощности в каждом из ЦОД’ов в целом является более приемлемым по финансовой и энергетической эффективности направлением развития. Экономия при этом достигается за счет затрат на строительство, обеспечение охлаждения, прокладку кабельной системы и т.п.
Важным направлением является применение наиболее эффективных систем охлаждения с меньшими потерями (например, воздушных экономайзеров, водяного охлаждения, шкафов с улучшенным распределением воздушных потоков), а также переход к более высокой температуре окружающего воздуха, которая является приемлемой для серверов нового поколения.
Что касается энергоэффективности своего серверного хозяйства, Intel в 2009 г. намерена добиться снижения энергопотребления на 5% и продолжить работу в этом направлении в последующие годы. Коэффициент эффективности расходования энергии (Power Usage Effectiveness, PUE), как показывают внедряемые сегодня более совершенные средства мониторинга, варьируется от 1.2 в новейших ЦОД’ах с высокой плотностью до 2.0 на старых площадках. Уже само по себе формирование цельной картины об энергопотреблении на расположенных по всему миру серверных сайтах поможет повсеместно распространить лучшие решения и добиться большей экономии в течение нескольких следующих лет.
Вообще же, как нетрудно заметить, повышению эффективности эксплуатации ЦОД’ов способствует весь комплекс стратегических решений – от перехода к 4-летнему циклу обновления серверов (новые модели отличаются лучшими показателями энергопотребления) и виртуализации (существенно сокращается количество физических серверов) до модульного подхода к проектированию и развертыванию серверных сайтов (постепенный ввод высокоэффективных дополнительных мощностей при возникновении потребности).
Видимо, на сегодня информации достаточно. В следующей заметке «сериала» пойдет речь о стратегии на уровне серверов и систем хранения данных.