Технология серверной виртуализации позволяет консолидировать несколько серверных приложений на виртуальных машинах, которые развернуты на одном физическом сервере, что ведет к сокращению численности серверного парка, а значит, к упрощению его обслуживания и уменьшению затрат на энергопотребление и охлаждение центра обработки данных (ЦОДа), в котором установлены серверы. Однако есть ряд причин, из-за которых эффект от внедрения серверной виртуализации может оказаться намного скромнее, чем ожидалось, а использование этой технологии может привести к новым проблемам в работе систем энергообеспечения и кондиционирования ЦОДа.
Прежде всего, во многих существующих ЦОДах мощность систем энергопотребления и кондиционирования проектировалось из расчета на определенное число серверов, поэтому, несмотря на сокращение серверного парка за счет применения технологий виртуализации и снижения мощности, необходимой для серверов, энергопотребление ЦОДа останется на прежнем уровне. Таким образом, хотя после внедрения виртуализации эффективность использования серверных ресурсов (процессоров, памяти, дисковой подсистемы) значительно улучшится, коэффициент полезной нагрузки системы энергопотребления и кондиционирования окажется даже ниже, чем до внедрения.
Еще одна проблема — это значительное повышение плотности размещения серверного оборудования, например, если для внедрения виртуализации компания заменяет старые стоечные серверы на блейд-серверы либо на новые модели стоечных серверов с многоядерными процессорами, которые выделяют больше тепла, чем одноядерные. Эти процессы ведут к образованию в ЦОДе зон с повышенными требованиями к энергообеспечению и охлаждению серверного оборудования.
Наконец, технология виртуальных машин позволяет оперативно переносить приложения с одного физического сервера на другой, например, для более гибкого распределения нагрузки или профилактического обслуживания сервера. Это означает, что требования к энергообеспечению и охлаждению могут динамически меняться в пределах серверной стойки или нескольких стоек, однако инфраструктура существующих ЦОДов не учитывает эти новые требования. Кроме того, если в традиционном ЦОДе тепловыделение стоек легко определить опытным путем (с помощью термометра), то при использовании виртуализации практически невозможно точно предсказать, сколько тепла будет выделять стойка.
В качестве решения связанных с применением виртуализации новых проблем инфраструктуры ЦОДов корпорация APC предлагает свою архитектуру HD-Ready InfraStruXture (HD расшифровывается как High Density, т. е. для повышенной плотности размещения серверов).
Прежде всего APC предлагает отказаться от привычного расположения кондиционеров по периметру серверной комнаты и устанавливать их непосредственно в рядах серверных стоек (InRow), что сведет к минимуму расстояния между кондиционером и тепловой нагрузкой, а значит, существенно улучшит эффективность охлаждения. Далее, при помощи измерения температуры воздуха на входе в серверные стойки и обмена данными между собой по отдельной шине управления кондиционеры постоянно оценивают температурную ситуацию и ее изменения от стойки к стойке и даже в пределах одной стойки. Меняя расход хладагента и объем прокачиваемого воздуха от одного кондиционера к другому, такая система кондиционирования способна весьма эффективно реагировать на динамические вариации тепловыделения внутри ЦОДа. Как считает Алексей Солодовников, директор департамента по работе с корпоративными заказчиками компании APC by Schneider Electric, наиболее приспособленными для решения таких задач оказываются кондиционеры, использующие чиллерную воду, так как их холодопроизводительность может варьироваться в наиболее широких пределах — от 0 до 180% от номинальной. Для сравнения: холодопроизводительность фреоновых кондиционеров, как правило, может изменяться лишь в пределах -70—+5% от номинала.
Модульные системы электропитания APC InfraStruXure помогают поддерживать энергетическую эффективность на высоком уровне при меняющейся мощности потребления, предоставляя возможность свободного развертывания серверного оборудования в любое время и в любом месте в пределах выделенной зоны или в масштабе всего ЦОДа. Например, недавно объявленная система APC Symmetra PX 250/500 с укрупненным до 25 кВт шагом масштабирования (см.www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=115835) позволяет наращивать мощность до 500 кВт без приобретения дополнительных компонентов, кроме силовых модулей, и обладает, по заявлению разработчиков, наивысшей в своем классе эффективностью (96%), а также плотностью мощности при наименьшей занимаемой площади.
По данным APC, система кондиционирования InRow и средства управления InfraStruXure HD-Ready System могут справиться с плотностями мощности до 20 кВт на стойку. Кроме того, инфраструктура InfraStruXure допускает “наложение” систем InfraStruXure HD-Ready Zone на существующую инфраструктуру ЦОДа для обслуживания отдельных зон размещения аппаратуры высокой плотности независимо от конкретных масштабов или конфигурации ЦОДа. Таким образом, обеспечиваются нейтрализация зон HD, тепловыделение которых непосильно для системы кондиционирования периметра, и управление этими зонами.
