Historicamente, os data centers corporativos foram os primeiros a surgir - foi exatamente assim que 10 a 15 anos atrás, começaram a ser chamados os centros de computadores modernizados de grandes corporações, bem como as salas de servidores "crescidas" de empresas de médio porte. Data centers corporativos e hoje o número de racks instalados neles é significativamente superior ao comercial. No entanto, com o advento dos clientes, a oportunidade de colocar seus recursos de TI em plataformas especializadas de TI de organizações de terceiros - data centers comerciais -, sua popularidade está crescendo constantemente.
Uma das principais razões para isso é o aumento da atratividade do modelo de terceirização. Cada vez mais clientes estão percebendo os benefícios econômicos desse modelo, o que lhes permite resolver rápida e eficientemente problemas de TI sem custos significativos de capital (CAPEX). Além disso, o uso de serviços comerciais de data center permite que você dimensione rapidamente seus ativos de TI - além disso, como expandi-los e, se necessário, minimizá-los. Este é um modelo ideal, por exemplo, para resolver tarefas para oferecer suporte a picos sazonais na necessidade de serviços de TI.
As vantagens dos data centers comerciais não param por aí. Uma vantagem econômica importante é que essas instalações permitem que você pague apenas pelos recursos realmente usados. Além disso, com base em data centers comerciais, geralmente é mais eficiente resolver problemas de segurança da informação, por exemplo, relacionados à repulsão de ataques DDoS. Atualmente, cada vez mais data centers comerciais oferecem não apenas alta tolerância a falhas, mas também a capacidade de implementar esquemas de tolerância a desastres, com a rápida transferência de carga para outros sites. Não devemos esquecer que a terceirização de TI pode reduzir significativamente a necessidade de especialistas altamente remunerados, e não apenas em TI, mas também em sistemas de engenharia. As empresas têm a oportunidade de se concentrar em seus principais negócios, transferindo soluções para os problemas de suporte de sistemas de TI a data centers comerciais.
Quando a densidade cresce
Nos últimos anos, a densidade total de energia (kW por rack) nos data centers - corporativos e comerciais - aumentou significativamente. Cerca de dez anos atrás, um gabinete de servidor típico consumia 1-2 kW de eletricidade, e as PDUs instaladas nele eram cabos de extensão comuns, que diferem dos dispositivos domésticos, exceto por um grande número de tomadas. Hoje, os gabinetes de servidor requerem muito mais energia das PDUs. O nível típico é de 4-5 kW, mas muitos gabinetes já estão cheios de equipamentos que consomem 5-9 kW. Armários de 10-25 kW e ainda mais potência estão em operação.
O Instituto AFCOM identifica quatro níveis de energia por rack:
- baixo - até 4 kW;
- média - 5-8 kW;
- alto - 9-15 kW;
- extremo - 16 kW e acima.
Essa classificação foi proposta em 2014 e hoje o nível "extremo" para muitas empresas parece bastante funcional. Segundo o Uptime Institute, 41% dos data centers já usam racks com capacidade superior a 20 kW.
O aumento da energia dos equipamentos de TI montados em rack aumenta os requisitos para monitorar o consumo de energia. Quanto maior a potência, os serviços de TI mais críticos "vivem" em cada rack e um possível excesso do nível de energia é repleto de muitas consequências negativas: do superaquecimento a um desligamento banal da máquina. E a crescente popularidade dos data centers comerciais leva ao fato de que esse monitoramento deve ser realizado não apenas localmente, mas também remotamente, por meio de uma interface conveniente em qualquer dispositivo que seja conveniente para o cliente.
Economia
PDUs com capacidade de medição de energia local apareceram no mercado há mais de 20 anos. No entanto, esses produtos não são amplamente utilizados. As tarefas de medição mais precisa da eletricidade consumida pelos equipamentos de TI levaram ao surgimento de uma nova geração de PDUs com funções mais amplas, incluindo monitoramento remoto. Esses dispositivos são chamados de PDUs "inteligentes" ou "inteligentes". Nos últimos anos, a popularidade desses dispositivos aumentou bastante, inclusive devido aos requisitos mencionados acima para monitorar o consumo de equipamentos de TI localizados em data centers comerciais.
Os data centers comerciais especializados em serviços de colocation cobram seus serviços, em regra, com base em dois parâmetros: área e energia elétrica. Ao mesmo tempo, são praticados três esquemas principais de contabilidade energética:
- No primeiro caso, o custo do aluguel de um rack depende da potência máxima permitida por rack, enquanto o consumo real de energia não é levado em consideração. Nesse caso, os clientes pagam um preço fixo, independentemente de quanto o equipamento instalado no rack consumiu de fato. A desvantagem dessa opção para os clientes é que, quando o equipamento consome pouca eletricidade, eles precisam pagar em excesso.
- A segunda opção é pagar pela eletricidade realmente consumida. Nesse caso, são usadas PDUs "inteligentes", que permitem levar em consideração o consumo.
- 3 Em alguns casos, é praticado um esquema combinado, quando a tarifa leva em consideração a potência máxima do rack e o consumo real. Nesse caso, o componente de custo fixo, que é baseado na potência máxima permitida, será menor do que na primeira modalidade. Mas a esse valor será adicionado o que é calculado com base na eletricidade consumida.
Como, na prática, o equipamento de TI consome, em regra, substancialmente menos do que o valor indicado, é mais lucrativo para o cliente usar tarifas que levam em consideração a carga real. Portanto, PDUs inteligentes são necessárias.
Soluções de PDU EXpert
Um exemplo de PDUs inteligentes são os
produtos PDU eXpert . Fundada em 2009, a eXpert PDU está sediada em Wellington (Reino Unido) e é um dos principais fabricantes europeus de equipamentos de distribuição, controle, monitoramento e gerenciamento de energia para data centers.
No portfólio de produtos PDU Expert, as PDUs "inteligentes" estão disponíveis em quatro versões:
- Os modelos com o índice N1 fornecem controle geral da energia que passa por toda a PDU, incluindo a corrente total (A), a tensão de entrada e saída (V) e o consumo de eletricidade (kW⋅h) de todos os dispositivos conectados à PDU;
- Os modelos N2 diferem dos modelos N1, pois permitem o monitoramento no nível de cada tomada individual. Eles permitem obter dados sobre o consumo de energia de dispositivos individuais conectados à PDU;
- Os dispositivos N3 têm as mesmas funções que os modelos N1, mas também permitem ligar e desligar remotamente soquetes individuais;
- Os modelos N4 mais funcionais oferecem a capacidade de monitorar saídas individuais (como N2) e de ligar / desligar remotamente (como N3).
Além do conjunto de funções exigidas pelos dispositivos modernos de PDU, os produtos eXpert PDU podem resolver várias outras tarefas importantes, em particular:
- Transferência de carga online entre fontes de alimentação primária e de backup. Essa comutação é realizada em menos de 8 ms, o que significa manter um suprimento ininterrupto de eletricidade à carga. A função de reserva de transferência automática é dotada de produtos com o índice ATS - Automatic Transfer Switch;
- Monitoramento do ambiente de trabalho. Essa funcionalidade é realizada devido à possibilidade de conectar até oito sensores diferentes à PDU: temperatura / umidade, fumaça, radiação infravermelha, abrir a porta, fluxo de ar, entrada de água.
Confiabilidade
A necessidade de data centers para PDUs “inteligentes” é determinada não apenas por questões econômicas, mas também por tarefas relacionadas à garantia de um alto nível de confiabilidade. Se os racks usarem PDUs sem uma função de monitoramento de energia, é claro, você poderá medir manualmente o consumo com um multímetro. Mas esse procedimento requer bastante tempo e, pior ainda, aumenta significativamente o risco de possíveis incidentes devido ao "fator humano", pois o processo requer certa invasão da infraestrutura (abrir a porta do gabinete, conectar o dispositivo de medição etc.). Além disso, como essas medições podem ser realizadas apenas de tempos em tempos, elas não permitem garantir picos de consumo, nem calcular a energia total consumida pelos equipamentos de TI por um determinado período.
À medida que cada nova geração de equipamentos de TI aumenta os requisitos de energia, o uso de PDUs convencionais (não inteligentes) aumenta os riscos cada vez mais. Sem dados precisos sobre o consumo de energia, o administrador de TI não saberá se os servidores ainda podem ser instalados nesse rack e, em caso afirmativo, quanto. A atualização de servidores ou mesmo a atualização de software pode alterar seu consumo de energia, e a falta de dados operacionais sobrecarrega a carga permitida no rack com as conseqüências já mencionadas (superaquecimento, desligamento da máquina etc.). Quanto à adição de novos servidores ao rack sem informações sobre o consumo atual de energia, esse processo se parecerá com a "roleta russa" e poderá levar às consequências mais negativas.
A necessidade de monitoramento contínuo e contínuo do consumo de energia também está associada à estrutura alterada do consumo de energia dos equipamentos de TI. Se, 5 a 10 anos atrás, um servidor típico no modo de suspensão consumia aproximadamente 50 a 60% da capacidade máxima, a geração moderna de servidores é muito mais eficiente em termos de energia: seu nível de consumo no modo de suspensão é de 20 a 25% da energia máxima, ou até menos. Como resultado, o consumo de eletricidade tornou-se muito mais desigual, com um grande número de picos e quedas. A medição ocasional do consumo manual não detecta todos os valores de pico.
Eficácia
Os data centers modernos geralmente usam a métrica PUE, discutida em
nosso artigo anterior, para medir o desempenho. No entanto, deve-se entender que o valor PUE caracteriza apenas a eficiência da infraestrutura de engenharia do data center. Uma tarefa importante é avaliar o desempenho do próprio ambiente de computação, servidores e sistemas de armazenamento de dados. Para ajudar a resolver esse problema, as PDUs modernas com a capacidade de medir o consumo de energia de itens de equipamento individuais ajudarão.
A disponibilidade de dados sobre o consumo de energia nos permitirá avaliar o quanto isso muda com uma alteração no ambiente operacional, atualizações de software ou elementos de hardware do servidor. Após receber esses dados, os especialistas podem usá-los para correlacionar o desempenho dos equipamentos de TI com o consumo de energia. Os dados resultantes podem ajudar a avaliar a eficácia de uma ou outra atualização, além de planejar o desenvolvimento do ambiente de computação.
Além disso, a disponibilidade de informações sobre energia em portas PDU individuais permite a identificação dos chamados servidores zumbis. O fato é que, nos datacenters antigos, até 10% dos servidores não podem mais ser usados ou softwares desnecessários podem "girar" neles. Esses servidores não apenas ocupam um espaço valioso no rack, mas também consomem eletricidade e recursos do sistema de refrigeração. A eliminação desses "zumbis" aumentará significativamente a eficiência do data center como um todo.
O uso de PDUs com a capacidade de desconectar individualmente tomadas, que também estão presentes no portfólio de produtos PDX eXpert, eliminará a ativação não autorizada de novos equipamentos ou a sua substituição sem a devida aprovação dos funcionários autorizados. A instalação não autorizada de equipamentos pode levar ao excedente da energia permitida no rack, com o subsequente desligamento da máquina e o término do fornecimento de serviços de TI.
Gerenciabilidade
A eficiência do uso de PDUs “inteligentes” aumenta significativamente se houver um software centralizado capaz de coletar e analisar dados de centenas dessas unidades. Esse software fornece as informações necessárias por meio de uma interface intuitiva conveniente que pode ser adaptada às necessidades de várias categorias de funcionários. Um exemplo desse software é o sistema Symbiosis, criado pelo PDU eXpert em conjunto com uma empresa parceira da Alemanha especializada no design e desenvolvimento de produtos de software de engenharia.
Uma característica importante da simbiose é a capacidade de trabalhar em um ambiente heterogêneo com equipamentos de vários tipos e fabricantes. Este software suporta vários dispositivos fabricados por PDUs eXpert - PDUs, ATSs, UPSs -, bem como PDUs de outros fornecedores, vários condicionadores de ar e sensores. Os drivers SNMP universais otimizados permitem que você trabalhe com o equipamento de vários fornecedores. Além disso, ao contrário da maioria dessas soluções que suportam apenas a função GET básica, a Symbiosis é capaz de executar uma ampla gama de funções para medir parâmetros e seu controle.
Ao contrário dos sistemas de controle de classe DCIM disponíveis no mercado, o sistema de simbiose elimina muitas funções redundantes, é mais flexível e acessível. Ao mesmo tempo, é adequado para salas de servidores pequenas e médias e pode ser dimensionado para atender a um complexo de vários data centers.
A simbiose permite que os usuários definam limites para cada um dos dispositivos conectados. Depois que essas restrições forem definidas, o sistema alertará automaticamente os usuários selecionados, inclusive por meio de notificações por email.
O software de simbiose é usado com sucesso por muitos clientes em diferentes países. Por exemplo, uma das maiores operadoras de telecomunicações do mundo, a Vodafone adquiriu o produto Symbiosis para controlar PDUs “inteligentes” de diferentes fabricantes e um sistema de refrigeração em um
data center em Munique . Outro exemplo é o uso do software Symbiosis no data center do Kesington Council para controlar as PDUs inteligentes KWX-N32A36x6-V1CB das eXpert PDUs.
Independentemente do tamanho e do nível de consumo de energia do datacenter, a capacidade de rastrear o consumo de energia e correlacioná-lo com o nível de utilização dos recursos de TI é uma função essencial para gerenciar um datacenter e o planejamento estratégico para seu desenvolvimento. A adição de PDUs "inteligentes" a softwares de gerenciamento modernos, como a simbiose, permite não apenas controlar o consumo de energia com um alto grau de detalhe e conveniência, mas também calcular esse consumo pelos inquilinos do data center, oferecendo as taxas mais atraentes.