Серверы для бизнеса: энергоэффективность имеет значение
Привет, Хабр! В этой публикации поговорим про новые модели серверов Fujitsu PRIMERGY, которые оптимизированы для получения максимальной энергоэффективности.На сегодня Fujitsu обладает очень широким модельным рядом серверных систем и периодически совершенствует их за счет внедрения различных инновационных технологий. Это касается и самых массовых систем. Так, например, линейка двухпроцессорных серверов PRIMERGY была полностью обновлена в сентябре 2014 года за счет усовершенствований, внесенных с учетом пожеланий заказчиков.
Компания Fujitsu — один из ведущих производителей серверов. Как отмечают аналитики Gartner, по количеству поставок серверов на рынок EMEA по итогам четвертого квартала 2014 года она занимает четвертое место после HP, Dell и Lenovo с долей 5%. Стоит отметить, что Fujitsu обладает очень широким модельным рядом серверных систем и периодически совершенствует их за счет внедрения инновационных технологий. Это касается и самых массовых систем. Так, например, линейка двухпроцессорных серверов PRIMERGY была полностью обновлена в сентябре 2014 года за счет всесторонних усовершенствований, внесенных с учетом пожеланий заказчиков.
А в сентябре прошедшего года Fujitsu представила новые модели своей серверной линейки PRIMERGY, в которых используются процессоры Xeon семейства E5–2600 v3 и технология памяти DDR4. Чем же примечательны эти новые системы в ситуации, когда стандартизация узлов и компонентов серверных платформ делает продукты ведущих производителей столь похожими по дизайну и характеристикам? В каком направлении работает инженерная мысль японских системных архитекторов?
Разработку, тестирование и производство многих моделей серверов, рабочих станций и СХД компания Fujitsu осуществляет на своем заводе в немецком городе Аугсбурге (Германия), в непосредственной близости к европейским заказчикам.
Разработчики новых двухпроцессорных стоечных и блейд-серверов PRIMERGY попытались решить непростую задачу — обеспечить возможность развития центров обработки данных в условиях ограничений, связанных с энергопотреблением и занимаемой площадью. Ведь во многих ЦОД лимиты энергопотребления практически исчерпаны, мало свободных площадей. При этом растут требования к масштабируемости и производительности систем.
Новый двухпроцессорный стоечный сервер Fujitsu PRIMERGY RX2530 M1 предназначен для задач виртуализации и горизонтального масштабирования.
Новый блейд-сервер PRIMERGY BX2580 M1 оптимизирован для виртуализации и других ресурсоемких рабочих нагрузок.
О том, насколько разработчикам Fujitsu удалось справиться с данной задачей, говорят результаты теста энергоэффективности SPECpower_ssj2008 в классе стоечных серверов высотой 1U — 9811 операций ssj/Вт. Интересно, что, по данным компании, с момента начала проведения измерений параметров электропитания и производительности в 2007 году энергоэффективность серверов Fujitsu PRIMERGY улучшилась в 30 раз.
За счет чего достигаются рекордные показатели? Прежде всего, это технология Cool-safe Advanced Thermal Design и блоки питания с энергоэффективностью 96%. Cool-safe обеспечивает работу сервера в условиях повышенной температуры окружающей среды в ЦОД. Жаростойкость серверов Fujitsu PRIMERGY достигается, в первую очередь, благодаря архитектуре оборудования. Традиционно в них используется оптимизированная конструкция передней решетки, что позволяет повысить её воздухопроницаемость. Это решение в совокупности с бескабельным дизайном обеспечивает хорошую циркуляцию воздушных потоков, при которой исключается появление областей с повышенными температурами.
Поскольку в серверах PRIMERGY нового поколения используются усовершенствованные технологии охлаждения и инструменты управления энергопотреблением, они могут работать в расширенном диапазоне температур, снижается риск простоев, связанных с перегревом.
В модульных серверах с интегрированной инфраструктурой энергоснабжения и охлаждения системы питания и охлаждения занимают очень мало места, а сэкономленное пространство позволяет оптимизировать теплообмен в самих серверах.
Специальное программное обеспечение следит за температурой компонентов и в случае достижения критических значений увеличивает скорость вращения вентиляторов или, при использовании заданных правил, понижает тактовую частоту процессоров для уменьшения энергопотребления и, как следствие, снижения температуры. В результате серверы PRIMERGY способны продолжительное время функционировать при окружающей температуре до 40 градусов Цельсия, а не просто выдерживать её кратковременное повышение.
Почему это важно? Эксперты подсчитали, что увеличение температуры в ЦОД на один градус снижает уровень энергопотребления на 4–5%. Уменьшаются затраты на охлаждение ЦОД, можно шире использовать режим фрикулинга. Также стоит учитывать и потребление электроэнергии системами охлаждения и электропитания, а в ЦОД оно подчас эквивалентно энергопотреблению самих ИТ-систем.
По некоторым оценкам, благодаря увеличению энергоэффективности серверного парка можно добиться суммарного снижения энергопотребления в 5–10%. Если рассмотреть серверную с потреблением 400–500 кВт, то нетрудно подсчитать, какую экономия электричества можно получить за год. Что касается технологии Cool-safe Advanced Thermal Design, то, по оценкам Fujitsu, она позволяет сэкономить на охлаждении до 27%.
Другие эффективные инструменты экономии энергии — виртуализация и внедрение блейд-систем. Перенеся значительное число сервисов на небольшое количество физических машин, можно существенно снизить энергопотребление.
Блейд-шасси Fujitsu содержит 18 «лезвий» на 10U — рекордный для отрасли показатель плотности оборудования. Это 648 вычислительных ядер. Каждый сервер в шасси поддерживает ОЗУ емкостью до 1.5 Тбайт. Это важно, например, для развертывания сред виртуализации с большим числом виртуальных машин. По сравнению со стоечными серверами такая вычислительная платформа требует гораздо меньше кабелей и коммутационных шнуров. Это означает экономию затрат, меньшее число ошибок подключения и более простую эксплуатацию.
Сервер PRIMERGY RX2530 M1 на 24% превосходит по энергоэффективности «одноклассника» Dell PowerEdge R620.
Благодаря новым процессорам PRIMERGY RX2530 M1 имеет существенно более высокую пропускную способность, чем прежняя модель PRIMERGY RX200 S8 и при более высоком энергопотреблении демонстрирует на 28% лучшую энергоэффективность.
Системы нового поколения показывают на 52% лучшие максимальные результаты в задачах OLTP по сравнению с предыдущими моделями серверов Fujitsu.
На борту серверов — процессоры Intel Xeon E5–2600 v3, содержащие до 18 ядер, до 1536 Гбайт памяти DDR4 (24 слотов DIMM), до 8 жестких дисков/твердотельных накопителей размером 2,5 дюйма или до 10 накопителей размером 2,5 дюйма, из них дополнительно до 4 твердотельных накопителей PCIe размером 2,5 дюйма, четыре слота PCIe Gen3. То есть по мере необходимости интегрировать в систему новые твердотельные накопители и жесткие диски.
Еще одна интересная технология, применяемая в новых моделях PRIMERGY, это возможность динамически масштабировать полосу пропускания ввода-вывода в соответствии с потребностями приложений благодаря использованию модульной масштабируемой LOM-архитектуры (LAN On Mainboard), так называемой DynamicLoM, и универсальных конвергентных сетевых адаптеров (CNA). Технология DynamicLoM позволяет использовать сетевой порт как порт «три в одном» то есть с тремя разными типами портов, тремя разными номерами портов и двумя скоростями обмена данными.
В блейд-шасси Fujitsu применяются средства виртуализации портов ввода-вывода и её собственные встроенные коммутаторы. «Плоская» сеть на этих коммутаторах требует меньше коммутаторов стоечного уровня (ToR). До восьми коммутаторов могут образовывать один логический коммутатор, что упрощает управление.
Поддержка наиболее распространенных конфигураций RAID встроена в системную плату и не требует специального контроллера. Поэтому на базе сервера можно без дополнительных затрат создавать RAID начального уровня.
Нужно отметить, что сама стоимость серверов составляет лишь небольшую часть TCO, верхушку айсберга. Совокупные затраты включают в себя также обслуживание систем, лицензии на ПО, расходы на охлаждение. Это весомые расходы, которые нужно учитывать при развертывании ИТ-систем.
Эффективная система теплоотвода позволяет применять в серверах самые старшие модели процессоров, что дает прирост производительности в 30–40%. При этом стоимость ЦП составляет лишь 5–10% в стоимости сервера. То есть заказчик получает больше производительности за меньшие деньги. Приобретение таких систем означает, что потребуется покупать меньше лицензий на ПО, а это тоже заметная экономия. Уменьшение количества серверов также улучшает управляемость ИТ-инфраструктуры.
Наши предыдущие публикации:
» Fujitsu ETERNUS CD10000: Ceph без забот» Новинки серверного парка Fujitsu
Спасибо за внимание, готовы ответить на ваши вопросы.
