Kłopoty stojące przed właścicielami centrum danych lub samych administratorów nie skupiają się tylko i wyłącznie na dbaniu o wydajność przesyłanych danych. Głównym zadaniem i nieraz najtrudniejszym są rosnące koszty energii i nieefektywne zarządzanie dostępnymi zasobami. Aby prawidłowo tym zarządzać wystarczy użyć odpowiednich narzędzi. Serwerownia (ang. Computer Room) znajdująca się w sercu budynku Centrum Danych (ang. Data Center) potrzebuje odpowiedniego optymalnego zarządzania jej zasobami, najważniejszymi z nich są:
- energia elektryczna;
- klimatyzacja;
- dostępne miejsce w szafach;
- dostępne porty w urządzeniach aktywnych;
- stała inwentaryzacja.
Powszechnie znane systemy optymalizacji i zarządzania Data Center zwane są: „Monitorowaniem elementów aktywnych w centrum danych” skrót z angielskiego DCIM (ang. Data Center Infrastructure Management). Jeszcze do niedawna DCIM kojarzyły się tylko z nadzorowaniem i wizualizacją stanu połączeń sieciowych pomiędzy poszczególnymi urządzeniami IT w serwerowni. Wiele osób do dzisiaj postrzega je właśnie w ten sposób.
Jednak, na przestrzeni lat systemy DCIM rozwinęły się w kierunku masowego narzędzia, zarządzającego praktycznie całą infrastrukturą fizyczną serwerowni. Dzisiaj jest to podstawowe źródło informacji o tym:
- co faktycznie w Data Center jest zainstalowane;
- czy działa optymalnie;
- czy jest właściwie serwisowane;
- co może się stać w przypadku awarii któregoś z urządzeń;
- jak w sposób graficzny zobrazowane są stojaki i ich lokalizacja;
- jakie ciepło generowane jest przez urządzenia w pomieszczeniu.
Według modelu OSI warstwa fizyczna jest podstawą dowolnego centrum danych, dlatego bardzo ważne jest zrozumienie, jak wszystko jest połączone, aby ułatwić efektywne zarządzanie zmianami i zminimalizować ryzyko lub wpływ na biznes w przypadku wystąpienia jakichkolwiek problemów. W tym momencie pojawia się wizualne wyobrażenie na temat omawianego oprogramowania. Czyli, mamy budynek, w którym znajduję się pomieszczenie z dużą ilością szaf telekomunikacyjnych bądź serwerowych (powiedzmy powyżej 10szt.). Każda szafa składa się z aktywnych urządzeń typu switch lub serwer, które wydzielają dużo ciepła oraz potrzebują odpowiednio dużo mocy, ale kto by się tym przejmował. Zazwyczaj administrator sieci lub opiekun serwerowni ma zupełnie odmienne zadania niż zamartwianie się temperaturą w pomieszczeniu i zużyciem prądu. Jak będzie za gorąco to „podkręci” klimatyzację i temat załatwiony. Okazuje się, że ta informacja jest bardzo cenna gdyż zwiększone ciepło w pomieszczeniu ma bezpośredni wpływ na utrzymanie stabilnej temperatury w serwerowni. Współcześni producenci urządzeń elektrycznych umieszczanych w szafach dostosowują swój sprzęt do pracy w wyższych temperaturach i nie ma konieczności utrzymywania niskiej temperatury w pomieszczeniu. Ważne jest aby temperatura była optymalna i stała.
Dlaczego to jest takie ważne? Otóż większa temperatura w pomieszczeniu wymaga zwiększenia zasobu klimatyzacji co wiąże się ze zwiększeniem poboru energii elektrycznej czyli zasobu energii, który ma bezpośredni wpływ na straty mocy oraz większe rachunki. Wyznacznikiem dostępnej energii w centrum komputerowym są UPS’y. Przy wyborze właściwego UPS’a bierze się pod uwagę jego maksymalną dostarczaną moc np. 100MW, 100kW czy 1MW w zależności od wielkości centrum danych. I w tym przypadku również należy odpowiednio zarządzać wartością zużywanej mocy aby nie przekroczyć maksymalnej wartości mocy UPS’a. Dzieje się tak dlatego, że klimatyzacje projektowane są pod względem jej obciążenia elektrycznego (współczynnik liczony 1:1 tak, że 1kW zużytej mocy proporcjonalnie do 1kW wyprodukowanego ciepła). W uproszczeniu można powiedzieć, że 1 szafa ze względu na dostępność energii i wymogi klimatyzacji maksymalnie może być obciążona przykładowo 10kW (standardowe zużycie 1 szafy kształtuje się w zakresie 3-6kW), ta wartość jest dość duża dlatego wymaga zoptymalizowania przez lepsze zarządzanie zużyciem każdej z dostępnych szaf oraz odpowiednie zaopatrzenie szaf w serwerowni.
Takie urządzenia jak klimatyzatory, oświetlenie, dodatkowe systemy pobierające energie są systemami wspomagającymi, które przynoszą głównie straty. Światowym wyznacznikiem określającym efektywność centrum danych jest PUE (ang. Power Usage Effectiveness) jest to różnica pomiędzy wartościami: ile mocy jest dostarczona do centrum komputerowego podzielona przez moc, która zużywana jest przez aktywne elementy (switche i serwery). Wskaźnik PUE powinien być jak najmniejszy, bliski 1. Standardową wartością PUE jest 2.0 – 2.5 PUE (Firmy Amazon lub Google chwalą się, że ich serwerownie mają współczynnik bliski 1.1 PUE). Głównym celem optymalizacji takich budynków jest to aby cała energia dostarczona do centrum danych trafiała do urządzeń aktywnych i żeby centrum danych zarabiało na siebie. Gdyż zastosowanie nawet najbardziej zaawansowanych systemów aktywnych nie zapewnia zwrotu kosztów inwestycji.
Dlatego potrzebne są systemy monitorowania elementów aktywnych w centrach danych, właśnie po to aby głównie obniżyć koszty energii elektrycznej. Przy okazji dodatkowych funkcji jakie oferują dostępne na rynku oprogramowania warto wiedzieć co się dzieje w serwerowni (zasób szafy, dostępne miejsce w szafie), bez konieczności podchodzenia do każdej z szaf. Problem jest o tyle mniejszy jeżeli dotyczy małych serwerowni z szafami poniżej 10 sztuk, ale proszę sobie wyobrazić ogromne centra danych gdzie szaf może być od 50 do nawet 200 sztuk. Wtedy te kłopoty okazują się istotne gdyż oszczędności przy tak ogromnych inwestycjach są bardzo ważne.
Wyobraźmy sobie sytuację, że potrzebujemy dodatkowego serwera. Aby zrobić to w miarę sprawnie to opiekun serwerowni chodzi po pomieszczeniu w poszukiwaniu wolnych jednostek RU, lub zna na pamięć rozkład każdej szafy i wie, że akurat w szafie 11. w rzędzie 20. powinno być miejsce na serwer. Jakie musi być jego zdziwienie jak okazuje się, że wcześniej już ktoś tam wstawił inne urządzenie, ale nikogo o tym nie poinformował. W tym momencie następuję burza mózgu i poszukiwanie w pamięci podręcznej danej osoby kolejnego dostępnego miejsca. Komizm w tej sytuacji jest nad wyraz przesadzony, bo można tymi czynnościami zarządzać z poziomu oprogramowania DCIM i sprowadza się to najczęściej do paru ruchów myszką.
W sytuacji gdy już wiemy gdzie znajduje się szafa i ile mamy dostępnego miejsca, kolejną niewiadomą jest zasób dostępności portów sieciowych w patchpanelach, switchach i serwerach znajdujących się w serwerowni. Monitorowanie dostępnych portów sieciowych w urządzeniach aktywnych umożliwia sprawdzenie w jaki sposób serwer połączony jest ze switchem albo z patchpanelem, a on z innym patchpanelem np. za pomocą miedzianych przewodów lub światłowodów. Konieczność wymiany okablowania łączy się ze zwiększonym zapotrzebowaniem przepustowości i prędkości przesyłanych danych. A żeby móc w ogóle o tym myśleć należy znać te wszystkie połączenia. Czyli potrzebna jest szczegółowa dokumentacja połączeń infrastruktury fizycznej szafy. I w tym momencie dochodzimy do zasobu inwentaryzacji, bo jeżeli mamy już wszystko udokumentowane w oprogramowaniu to w każdej chwili można sprawdzić czy konkretny sprzęt w szafach jest nadal na gwarancji, kiedy przewidziana jest konserwacja, kto wprowadził ostatnie zmiany.
Mając to wszystko w jednym miejscu, życie właścicieli centrum komputerowych staje się automatycznie prostsze. Optymalizując te wszystkie zasoby, zyskuje się:
- zmniejszenie kosztów utrzymania;
- zwiększenie wydajności całego centrum;
- optymalizację i stały monitoring warunków panujących w serwerowni (DCIM zbiera w czasie rzeczywistym specyficzne dane dotyczące poboru mocy i warunków środowiskowych);
- efektywne zarządzanie dostępnymi zasobami (DCIM zapewnia możliwość manipulowania wirtualnym modelem centrum danych, tworząc wymyślne scenariusze typu „what if” w celu rozpoznania, jak przemieszczenia, dodawanie i wymiana zasobów będą wpływać na pobór mocy oraz na zapotrzebowanie na chłodzenie i powierzchnię);
- przygotowanie modelu wirtualnych zmian (DCIM zapewnia możliwość definiowania i sterowania realizacją procesów zlecania usług, używając graficznego przepływu zadań i automatycznego ich wykonywania (ang. taski), co w efekcie zapewnia lepsze świadczenie usługi oraz skraca czas wdrażania serwera);
Narzędzia DCIM są już obecnie używane w nowoczesnych centrach danych i czasy planowania wyposażenia centrów danych za pomocą arkuszy kalkulacyjnych odchodzą w niepamięć. Na ich miejsce wchodzi oprogramowanie DCIM. Prawdziwy system monitorowania powinien pomóc Wam zrozumieć jak funkcjonuje całe centrum danych. Ponieważ każda zmiana optymalizująca jeden z powyższych zasobów ma wpływ na całkowity majątek inwestycji.
