Димензионирање на систем за складирање на податоци за енергетска ефикасност

Во новото време на растечки енергетски тошоци на глобално ниво, се повеќе се дава значење на енергетската ефикасност кај сите системи што ја сочинуваат една ИТ инфраструктура. Следејќи ги истите трендови, светскиот производител на информациони структури - EMC² во своите системи за сместување податоци (storage) вградува иновативни технологии кои ја зголемуваат енергетската ефикасност на истите.

Но прво да објасниме од каде потекнуваат потребите за енергетка ефикасност кај системите за сместување на податоци.

- Капацитетот со електрична енергија на податочниот центар е лимитирачки фактор.

Во многу случаи нема доволно капацитет за електрична енергија или сме ограничени во ладењето од страна на системот за ладење. При тоа често се случува ништо да не може да се додаде во системот без да се исклучи нешто од електричната енергија.

- Потрошувачката на електрична енергија и нејзината цена постојано растат.

Според некои истражувања растот на количеството податоци што се чуваат на систем за складирање на податоци е приближно 60% годишно. Тоа значи дека денешните потреби за податочен центар од 500ТB, за 5 години ќе бидат енергетски потреби за систем со 3PB капацитет за складирање.

Напоредно со овој раст, цената на електричната енергија во последните 3 години се зголеми за 30%, така ако истиот трошок пред неколку години претставуваше мала ставка денес станува загрижувачка ставка.

- Како последица на горе наведеното, корисниците бараат енергетски ефикасни производи.

Менаџирањето на енергијата може да биде комплексно. Потрошувачката зависи од искористеноста, барањата за високодостапност, времето на годината и други варијабли.

Користењето на електрична енергија произведува топлина, која има побарување од енергија за ладење и сето тоа треба да се менаџира константно со редундантноста на системот за висока достапност и disaster recovery.

Електричната енергија и ефикасноста

Електрична енергија

Електричната енергија е фундаментален елемент. Знаеме колку сме потрошиле со сметката за електрична енергија и може да се мери на најразлични начини, зависно од тоа за што се користи. Најчест начин на мерење е во KWh. Кај Електричните уреди што претвараат електрична енергија во топлинска како што се дискови, напојувања и УПСи, единица мерка е BTU (British Thermal Units), односно количество енергија потребно да се загрее една фунта (единица мерка) вода за еден фаренхајт степен. Ова е слично на калорија кај храната.

Една светилка од 100W доколку свети цела година по 10 часа би потрошила 10*100=1000Wh или 1kWh, тоа би било 131,4$ (со цена од 0,15$/h). Не заборавајте да ја исклучите светилката кога ќе завршите со читање на документов.

Ефикасност

Ефикасноста се пресметува како сооднос помеѓу енергијата употребена и користта од неа. Ако земеме едно напојување од 120VAC во 12 VDC и се споредат снагата на влез и на излез, ќе добиеме колку од електричната енергија се претворила во топлина. Кај серверите тоа би било MIPS/Watt, MHz/Watt или transactions/Watt . Кај систем за складирање на податоциите тоа би било GB/KW.

Ефикасноста на податочните центри

Сите уреди, сервери, напојувања, дискови, вентилатори, светилки и мрежната опрема внесуваат топлина во податочниот центар со стапка од 3,413BTU/h за секој watt. Порано еден rack со целосна опрема конзумираше неколку стотина вати, но денес бројките се мерат во илјади. Така денес во еден rack се ставаат и по неколку стотини дискови, а трошокот може да премине и 5000W. Како последица на тоа, потребата од циркулацијата на воздухот и ладењето во системот се зголеми неколку-кратно.

Неколку совети за поголема ефикасност

Во прилог ќе ви дадеме неколку совети за креирање на енергетски ефикасен систем.

Број и големина на дисков простор

Прво, доколку користите поголеми дискови, ќе имате повеќе искористеност по TB капацитет на дисков простор, бидејќи потрошувачката е иста независно од капацитетот на дискот. Значи доколку имате 500GB хард диск и го замените со 1TB  хард диск ќе добиете двојно поштедлив систем. За податочен центар со голем број на податоци, земајќи ја во предвид цената на електричната енергија овој фактор ќе има големо влијание.

Но не сите апликации имаат побарување од голем дисков простор, така има апликации што треба да имаат голем број на I/O и брзо време на одзив. Со помали дискови ќе имаме подобри перформанси но потрошувачката на електрична енергија ќе биде поголема. Во вакви ситуации може да заштедите ако ги искористите поскапите “Flash“ дискови, кои ќе ги задоволат барањата за I/O операции. Флеш дисковите користат 38% помалку електрична енергија, а може да се справат до 38% повеќе I/O операции, што би значело околу 98% заштеда во вкупна потрошувачка на електрична енергија.

EMC² Symmetrix и EMC² Clariion групите на производи, поддржуваат инсталации на Flash дискови.

Различни системи за складирање на податоци за различни намени

Друг начин да се добие ефикасен систем е да се користат различни системи за складирање на податоции за различни намени, или пак системот што ќе се користи да има можност во една платформа да ги користи сите типови на дискови набројани претходно како и сите капацитети. Такви системи за складирање се EMC² Celerra унифицираниот систем за складирање, EMC² Clariion и EMC² Symmetrix.

RAID ниво.

RAID нивоата се клучен фактор при овие калкулации. Колку RAID нивото e со подобри перформанси, толку е поголема потрошувачката на енергија (таков е случајот кај RAID 1). А колку е поголемо нивото на RAID, толку е помала потрошувачката, а поголема ефикасноста за складирање. Системите за складирање од EMC² ги поддржуваат сите RAID нивоа.

Улогата на софтверот во потрошувачката на електрична енергија

Софтверот има клучна улога во редуцирањето на електричната енергија, преку префрлање на податоците од еден систем за складирање на податоци на друг, со што се архивираат податоците што не се користат често на поевтин систем за складирање на податоци. Ова се прави со помош на софтверот EMC² Disk Extender.

Понатаму, со помош на дедупликација и виртуелизација на податоците, во случај кога одредени податоци подолго време да не се пристапуваат, се постигнува заштеда на енергија зашто одредени дискови не ротираат постојано. Така, вградениот софтвер во оперативниот систем кај некои EMC² сториџи, користи drive spin down технологија, со која дисковите од RAID групата кои моментално се неактивни се ставаат во Sleep моде. По потреба повторно се активираат.

Од друга страна, софтверски подржаната аdaptive cooling функционалност, придонесува вентилаторите на сториџ процесорот да не вртат со константна брзина, туку со брзина адатирана на степенот на оптовареност на системот. Оваа функционалност е застапена кај EMC² Clariion и EMC² Symmetrix системите.

Virtual Provisioning е уште една софтверска алатка од EMC² со која се врши заштеда на електрична енергија преку презентирање на дисковен простор на системот помалку одколку што физички има на сториџот.