مصرف انرژی مرکز داده و بهره وری عملیاتی تحت نظارت شدید قرار دارند. با احساس نیاز به کنترل رشد مراکز داده، قانون‌گذاران و تنظیم‌کننده‌ها تلاش‌هایی را برای الزام اپراتورها به گزارش اطلاعات سطح تسهیلات و شاخص‌های عملکرد کلیدی و تعیین حداقل آستانه برای عملکرد تسهیلات آغاز کرده‌اند.
هدف نهایی آنها این است که اپراتورها را ملزم کنند تا معیارهای شاخص عملکرد و کارایی، از جمله بازده مصرف انرژی (PUE) و کار انجام شده به ازای هر واحد انرژی مصرف شده را گزارش کنند.
اتحادیه اروپا ابتدا اقدام می کند. این دستورالعمل بهره وری انرژی (EED) و مقررات تفویض شده ( نهایی شده اما منتشر نشده) مراکز داده با بیش از 500 کیلووات مصرف انرژی نصب شده از تجهیزات فناوری اطلاعات را ملزم می کند که بیش از 30 پارامتر مکان و عملکرد را به کشورهای عضو و پایگاه داده مرکز داده اروپا گزارش دهند.
مقررات واگذار شده نهایی الزامات گزارش EED را گسترش می دهد و الزامات گزارش را برای ظرفیت عملیاتی سرور نصب شده (SERT® Active State Performance یا SERT CPU) ایجاد می کند.پرف) و ظرفیت ذخیره سازی نصب شده (پتابایت).
حتی بدون الزامات نظارتی، معیار عملکرد انرژی نشان دهنده بهترین عملکرد صنعت است. هر نسل جدید از تجهیزات فناوری اطلاعات دو یا سه برابر ظرفیت عملیاتی و عملکرد تجهیزات در هر وات را نسبت به تجهیزات نسل قبلی ارائه می دهد. پیشرفت‌ها در نرم‌افزار مدیریت حجم کار به اپراتورهای فناوری اطلاعات اجازه می‌دهد تا بهره‌برداری زیرساختی از تجهیزات فناوری اطلاعات خود را افزایش دهند. معیار عملکرد انرژی، مزایای ارتقاء و تجمیع تجهیزات فناوری اطلاعات را به تصویر می‌کشد و نشان می‌دهد.
اپراتورهای مرکز داده با چالش های قابل توجهی در گزارش گیری معیارهای ظرفیت سرور و ذخیره سازی مواجه هستند. برای مطابقت با این الزامات یا محاسبه معیارهای عملکرد انرژی برای یک مرکز داده، اپراتورها باید موجودی تجهیزات را با داده‌های مربوط به اجزای حیاتی و مکان تجهیزات نگهداری کنند و فرآیندی را برای ضبط و محاسبه ظرفیت عملیاتی سرور مرکز داده ایجاد کنند. صنعت به یک روش استاندارد برای گزارش عملکرد سرور نیاز دارد.
موجودی تجهیزات
محاسبه یا تخمین ظرفیت عملیاتی تجهیزات فناوری اطلاعات مستلزم آگاهی از محل تجهیزات و مشخصات قطعات است. متأسفانه، یک بررسی Uptime از اپراتورهای فناوری اطلاعات نشان می دهد که تنها یک سوم اپراتورهای فناوری اطلاعات موجودی تجهیزات دقیقی را که قادر به محاسبه ظرفیت تجهیزات در یک مرکز داده است، نگهداری می کنند (جدول 1).
محاسبه کل ظرفیت عملیاتی سرور یا ظرفیت ذخیره سازی یک مرکز داده، اپراتور را ملزم می کند که مقدار و نوع تجهیزات موجود در هر مرکز را بداند. نتایج نظرسنجی نشان می دهد که تنها 30 درصد از اپراتورها می توانند این مطابقت را از موجودی خود انجام دهند.
برای محاسبه ظرفیت عملیاتی کل سرور، اپراتور فناوری اطلاعات باید مقدار، شماره قطعه و تعداد هسته های پردازنده نصب شده در هر سرور را بداند. انتظار می رود مقادیر عملکرد یا با شماره قطعه CPU یا تعداد هسته ها تخصیص داده شود. کل ظرفیت کاری بر اساس تجمیع مقادیر ظرفیت کاری زیرساخت سرور نصب شده محاسبه یا برآورد خواهد شد. این نظرسنجی نشان می دهد که در حال حاضر تنها 27 درصد از اپراتورها شماره قطعات CPU و تعداد هسته را جمع آوری می کنند.
برای محاسبه ظرفیت ذخیره سازی، اپراتور باید تعداد دستگاه های ذخیره سازی و ظرفیت آنها را برای هر قطعه از تجهیزات ذخیره سازی بداند. 53 درصد از اپراتورها نشان می دهند که این داده ها را جمع آوری می کنند.
اپراتورهای مرکز داده باید سه مرحله برای به روز رسانی و بهبود موجودی تجهیزات و فرآیندهای مدیریتی خود برای محاسبه ظرفیت عملیاتی مرکز داده بردارند.
- سیستم موجودی تجهیزات را به روز کنید تا تمام اطلاعات اجزای مورد نیاز برای محاسبه ظرفیت عملیاتی را شامل شود. علاوه بر مقادیر مورد نیاز برای سرورها و محصولات ذخیره سازی، پهنای باند و نرخ انتقال داده تجهیزات شبکه نیز باید جمع آوری شود.
- به روز رسانی مشخصات و فرآیندهای تهیه تجهیزات برای نیاز به گزارش و جمع آوری داده های اجزای تجهیزات. این امر مستلزم همکاری با سازمان خرید و ایجاد یک فرآیند الکترونیکی برای جمع آوری اطلاعات موجودی است.
- یک بررسی از تجهیزات IT نصب شده برای بدست آوردن موجودی کامل زیرساخت های موجود انجام دهید. نرم افزار کشف دارایی که تجهیزات را شناسایی می کند و اطلاعات اجزا را جمع آوری می کند، بهترین رویکرد را برای به روز رسانی موجودی فعلی ارائه می دهد. همچنین می تواند به جای فرآیند تحویل برای به روز رسانی موجودی در هنگام نصب تجهیزات جدید استفاده شود. گزینه دیگری که نیاز به منابع زیادی دارد، نقشه برداری دستی است.
ایجاد یک سیستم موجودی موثر زمان می برد و نیاز به همکاری بین سازمانی دارد. اپراتورهای فناوری اطلاعات که سیستمی ندارند به توانایی خود برای ایجاد یا ارتقاء به یک سیستم کار خوشبین هستند: 68٪ (47٪ از کل پاسخ دهندگان) نشان می دهند که می توانند یک سیستم را ظرف یک سال پیاده سازی کنند.
عملکرد سرور
مقررات تفویض شده ظرفیت کاری سرور را به عنوان نتیجه وضعیت فعال ابزار ارزیابی عملکرد سرور (SERT®)، همانطور که در مقررات کمیسیون اروپا – 2019/424 (الزامات طراحی محیطی برای سرورها و محصولات ذخیره‌سازی) مشخص شده است، تعریف می‌کند. عملکرد حالت فعال میانگین هندسی امتیازهای عملکرد نرمال شده 100% اندازه گیری شده هفت نقطه عملیاتی پردازنده در شرکت ارزیابی عملکرد سرور (SPEC) است.اس ام) اپارتمان. دارای واحد تراکنش در ثانیه در برابر یک سرور مرجع.
اکثریت صنعت مرکز داده از استفاده از امتیاز عملکرد حالت فعال SERT به عنوان یک مقدار معرف ظرفیت عملیات سرور پشتیبانی کرده اند. از آنجایی که اندازه‌گیری‌های SERT برای نشان دادن انطباق با الزامات بهره‌وری انرژی سرورهای اتحادیه اروپا، ایالات متحده و ژاپن مورد نیاز است، تولیدکنندگان سرور اندازه‌گیری‌های SERT را برای پیکربندی‌های انتخابی برای انطباق با مقررات و اهداف تحقیقات داخلی تولید می‌کنند.
گرین گرید (TGG) با همکاری با تولیدکنندگان، مجموعه داده ای از اندازه گیری های SERT را برای بیش از 600 پیکربندی سرور با بیش از 100 شماره قطعه CPU جمع آوری کرد. با استفاده از این مجموعه داده، TGG انجام شد تحلیل و بررسی نشان می دهد که امتیاز عملکرد در حالت فعال به شماره قطعه CPU بستگی دارد و به پیکربندی سرور بستگی ندارد.
مطالعه ای بر روی 15 شماره قطعه CPU نشان دهنده سه نسل از پردازنده های AMD و Intel نشان داد که 13 شماره قطعه CPU دارای میانگین عملکرد حالت فعال و انحراف استاندارد بین 3 تا 20 درصد بوده و تعداد دو قسمت دارای انحراف استاندارد حدود 30 درصد هستند.
به طور کلی، مقادیر عملکرد CPU حالت فعال، مبنای قابل قبولی برای محاسبه یک تخمین نماینده از ظرفیت عملیاتی کلی مرکز داده برای سرورهای استاندارد مبتنی بر CPU فراهم می‌کند و امکان مقایسه تغییرات سال به سال را فراهم می‌کند.
با توجه به الزام مقررات تفویض شده EED برای شروع گزارش ظرفیت عملیاتی محدود برای سال گزارش 2024، صنعت باید یک یا چند پایگاه داده حاوی مقادیر عملکرد حالت فعال برای شماره قطعات پردازنده ایجاد کند. پایگاه های داده ممکن است توسط سازمان های صنعتی مانند TGG یا تولید کنندگان تجهیزات ایجاد شود. یک گروه کاری TGG در حال کار بر روی یک پروژه انتشار پایگاه داده در نیمه دوم سال 2024 است.
داده‌های عملکرد در حال حاضر برای سرورهایی که شامل GPU (سرورهای مبتنی بر GPU) برای محاسبات با عملکرد بالا، برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی و یادگیری ماشین هستند، در دسترس نیست. این سرورها درصد کمی از زیرساخت سرور فعلی نصب شده را تشکیل می دهند، اما انتظار می رود حضور آنها در مرکز داده در آینده افزایش یابد. گزارش شده است که کمیته SPECPower® در حال کار بر روی توسعه آزمایش SERT است که عملکرد و مقادیر توان را برای سرورهای مبتنی بر GPU اندازه گیری می کند و ظرفیت عملیاتی را برای آن سرورها فراهم می کند.
ظرفیت تجهیزات ذخیره سازی
ظرفیت کاری یک محصول ذخیره سازی، ظرفیت ذخیره سازی خام محصول بر حسب ترابایت است، مقداری که به راحتی از سوی سازنده محصول در دسترس است. مقدار ظرفیت ذخیره سازی یک مرکز داده، مجموع ظرفیت ذخیره سازی خام تمام محصولات ذخیره سازی نصب شده است. اپراتورها هنگام خرید تجهیزات باید این داده ها را در فهرست موجودی تجهیزات خود جمع آوری و ثبت کنند.
پهنای باند تجهیزات شبکه و ظرفیت انتقال داده نیز به طور مشابه محاسبه خواهد شد.
به طور خلاصه، با توجه به موجودی کامل تجهیزات سرور و مجموعه داده‌ای از مقادیر متوسط عملکرد حالت فعال پردازنده، اپراتورهای مرکز داده قادر خواهند بود ظرفیت عملیاتی کل مرکز داده خود را برای سرورهای مبتنی بر پردازنده با ضرب تعداد پردازنده‌ها برای یک داده معین محاسبه کنند. قسمت شماره برابر مقدار عملکرد حالت فعال و جمع این مقادیر برای همه سرورها در یک مرکز داده خاص.
اگرچه این یک جمع بندی ساده است، اما مقدار قابل توجهی کار توسط اپراتورهای مرکز داده و صنعت مرکز داده برای ایجاد مجموعه داده های لازم برای تکمیل محاسبه ظرفیت کاری برای گزارش های نظارتی مورد نیاز است.
