Согласно последней оценке Агентства по охране окружающей среды (EPA), все серверы в США израсходовали за год 61 млрд. кВт•ч электроэнергии, что обошлось в 4,5 млрд. долл. Это примерно 1,5% всей потребленной в стране электроэнергии. Но проблема только нарастает. В 2011 г. EPA ожидает, что расход электроэнергии в ЦОДах может подскочить до 100 млрд. кВт•ч, что обойдется в 7,4 млрд. долл.

Примерно 25% типичного ИТ-бюджета уходит только на то, чтобы платить за электроэнергию. Более того, эти расходы растут почти на 20% ежегодно, тогда как ИТ-бюджеты прибавляются лишь примерно на 6%. Но эти расходы объясняются не только использованием самого компьютерного оборудования. На каждый ватт, питающий сами серверы, приходится еще ватт, который потребляет инфраструктура ЦОДа, в частности, освещение и система охлаждения. Учитывая это, организациям просто необходимо сократить эти расходы, повысив эффективность своих ЦОДов.

Начните с профиля использования

Вряд ли ИТ-менеджеры будут оспаривать, что в их ЦОДах есть множество недоиспользуемых серверов. С приходом типового оборудования в условиях постоянного расширения бизнес-приложений почти каждое новое приложение, попадая в ЦОД, в конце концов оккупирует свой собственный сервер (или серверы). Результат: всё больше оборудования, которое требует учета и администрирования, и всё труднее понять, чем занят каждый сервер и нужен ли он вообще.

Завышенная мощность ресурсов также встречается нередко. Многие приложения, предназначенные обслуживать, скажем, 10 000 пользователей, имеют инфраструктуру, рассчитанную на 20 000. И нередко это делается нарочито, поскольку цены сильно упали. Такой подход создает неоправданно высокие расходы на электроэнергию и охлаждение, не говоря уже о лицензировании ПО, администрировании серверов и о других затратах на инфраструктуру. Более того, кластеры с множеством сбалансированных по нагрузке, отказоустойчивых серверов нередко дремлют, продолжая расходовать электроэнергию, пока активный узел работает, как надо. Во многих случаях высокий уровень готовности просто не нужен для каждого типа приложений.

Виртуализация серверов

Виртуализация серверов смягчила некоторые из этих проблем. Но, опять-таки, дешевизна и простота развертывания виртуальных серверов приводят к тому, что многие ЦОДы становятся жертвой “разрастания” виртуальной среды. Виртуальные серверы создаются для тестирования или под веб-сайт для какого-либо мероприятия и потом так и остаются висеть на диске.

Покупки и слияния, прекращение использования приложений, отмены проектов, перемены в администрировании ИТ и другие события означают, что многие серверы — физические и виртуальные — уже больше не требуются. Но какие именно? Без надежных средств управления этим хозяйством легко прийти к тому, что в ЦОДе будет множество серверов, потребляющих электроэнергию, но не делающих абсолютно ничего полезного ни для вашей ИТ-среды, ни для организации в целом.

Обычно полагаются на коэффициент использования ЦП или статистику дискового ввода-вывода, чтобы быстро оценить нужность данного сервера. Но в том-то и дело, что сервер может иметь высокий коэффициент использования, но не делать при этом ничего полезного. Осторожный ИТ-менеджер, скорее всего, оставит такой сервер нетронутым и не будет делать потенциально рискованных перемен в инфраструктуре.

Однако он должен тщательно проанализировать, какой работой загружен каждый сервер. Например, сервер, на котором запущена критически важная база данных заказчика, безусловно, выполняет нужную работу. И напротив, сервер, осуществляющий лишь сканирование на вирусы по ночам, не может считаться “полезным” в том смысле, что не связан напрямую с главными, создающими доход, бизнес-процессами. Проанализировать рабочую нагрузку сервера на уровне приложения — самый лучший способ определить, какую полезную работу он выполняет (и выполняет ли вообще).

Управляйте питанием серверов

После того как вы определите, чем загружены серверы, вы получите возможность сэкономить электроэнергию. Первое и самое главное: вы можете вообще выключить какие-то серверы, что, естественно, сразу снизит энергопотребление ЦОДа. Или вы сможете хотя бы не так часто покупать новые серверы, переключив на другие задачи те, что уже имеются.

Управление тактовой частотой ЦП становится всё более популярной и эффективной мерой, чтобы снизить энергопотребление серверов. Меньшая нагрузка ЦП не только напрямую снижает потребляемую мощность, но и влияет на энергопотребление других компонентов, в частности жестких дисков. Самые передовые серверные ОС и аппаратные средства разных вендоров включают некоторые элементарные функции управления частотой ЦП. Но новейшие, специализированные утилиты могут еще лучше справиться с этой задачей.

Например, они могут ограничить нагрузку ЦП для нетребовательных к вычислительным ресурсам задач. Кто-то может опасаться возможного снижения производительности системы, но это останется незаметным, если подобные меры применяются не в пиковые периоды и затрагивают лишь некритичные приложения.

Сэкономьте еще больше!

Чистый результат всех этих мер для ЦОДа и ИТ-бюджета весьма привлекателен. Он стоит потраченного времени — копнуть глубже, чтобы обнаружить возможность еще больше снизить затраты и расход электроэнергии. Недавно мы проводили аудит серверного хозяйства глобальной инжиниринговой фирмы, которая уже осуществила консолидацию в ЦОДе и уменьшила количество серверов на 25%.

И все же, проведя более глубокий анализ рабочих нагрузок их серверов и внедрив более “умное” управление частотой ЦП на уровне приложений, мы добились того, что еще 12% их серверов можно было ликвидировать без ущерба для бизнеса.

Опыт показывает, что большинство ЦОДов могут достичь большей экономии электроэнергии. Прямые потребности серверного хозяйства в питании обычно падают примерно на 12—15% после самых простых мер, кратко описанных в этой статье. Можно получить дополнительноую экономию, снизив потребность в системах охлаждения. Практически в каждом ЦОДе такой существенной экономии можно достичь очень быстро, затратив не столь уж большие усилия.