英特尔节点管理器在数据中心里的妙用

前不久,关于每次用Google搜索所产生的能耗引起了广泛的争议。人民网的一篇文章称相当于100瓦灯泡工作一小时,谷歌则驳斥说一次搜索查询的能耗,大约只相当于0.0003度(千瓦时),如果是100瓦的灯泡,这些能量只能点亮11秒钟。姑且不论谁的结论更接近实际,一个不争的事实是,大量的数据中心每天都在消耗着宝贵的能源。

降耗需要多管齐下

按照Google公开的数据,尽管目前Google服务器的电能转换效率是业界最高的,但是有鉴于谷歌在为全球数亿用户提供着搜索服务,谷歌全球能源消费达到2.6亿瓦特,这相当于弗吉尼亚州首府里士满或者加州欧文市家庭用户的所有用电量,或者说这相当于一座标准核电站1/4的输出功率。而在谷歌全球能源消耗中,数据中心是主要领域,其比例占到总用电量的80%至90%。数据中心里,IT设备的能耗又是绝对的重头。

对于数据中心的高耗能以及带来的大量运营费用,数据中心管理者都在想方设法地利用自然冷却技术给数据中心降温,同时降低能源的消耗。比如惠普在英格兰东北部小镇温雅德的首座风冷数据中心,Google在荷兰使用海水降温的数据中心等等。
虽然数据中心在尝试各种新方式来降低冷却使用的能耗,但大部分数据中心在炎热的夏天基本上还是只能依靠空调来给数据中心降温。同时作为数据中心主要IT设备的服务器,其能耗占到了数据中心的一半以上。

位于北京昌平的263数据中心就是这样一个代表。263网络通信股份有限公司网络中心经理李旺介绍,尽管夏天也采用给空调盐水降温和冬天风冷降温等手段,但空调和服务器的能耗依然是数据中心电费支出的绝大部分,尤其是服务器的能耗,占到了263数据中心电费支出的一半以上。

如果说给数据中心机房降温还可以采用风冷和水冷等手段减少能耗,那么服务器有没有办法更节能呢?答案是当然有。

Advertisement

节点管理技术节能有方

首先是采用基于新一代至强处理器平台的服务器。以至强5600处理器为例,它可以实现对早期单核服务器15:1的整合,每年可以节省95%的电力支出。

其次,英特尔独门秘器的节点管理器技术,可以实现服务器能耗的动态调节,使得服务器在“空闲”状态时可处于“休眠”状态,大大降低能耗。

英特尔节点管理器是内嵌于英特尔服务器芯片组的带外功率管理策略引擎,它与BIOS和操作系统功耗管理(OSPM)协作,动态地调节平台功耗,从而实现节点(服务器)性能/功耗的最大化。它可以通过基于规范IPMI协议的接口、由支持的基板管理控制器(BMC)使用。它需要一个类似PMBus的仪器提供电源。

节点管理器具有如下功能:动态监控功耗——在允许的误差范围内测试服务器平台的功耗;平台功耗设限——将平台功耗设置为限定目标功率的同时保证在该功耗限额下的最佳性能;功耗阀值警报——节点管理器根据限定目标功耗来来监控平台的功耗。

263昌平数据中心就得益于英特尔节点管理技术而降低了夜间的运行能耗。263网络通信股份有限公司网络中心经理李旺表示,有鉴于用户在夜间使用邮箱的频率要比白天低很多,尤其是下半夜后。工程师就利用节点管理技术,将夜间的功耗调低,在满足正常运营的同时减少了无效的能耗支出,节省了开支。

中国市场的搜索老大百度公司亦对英特尔节点管理器的功效进行了测试。百度在模拟负载的情况下,对于单一节点,当采用有效功率策略时,在不影响性能的情况下可节省40瓦功率;对于机架,在相同机架级功率限额下能提升计算能力20%;和百度此前的数据中心相比,采用节点管理技术后,机架密度增幅可以达到20%至40%。

Advertisement

和数据中心管理平台相得益彰

事实上,节点管理器技术只能为独立的服务器提供能耗温度监控和基于各种策略的能源管理,可以说它是一个单兵“利器”。节点管理器和英特尔数据中心管理平台IntelDCM相配合,将能建立起数据中心多层次的能耗和热效率管理,从而能从数据中心的层面节能增效。

一般而言,数据中心管理产品(DCM)应具备三大基本功能,即监测、管控和报表。英特尔数据中心管理平台(IntelDataCenterManager,IntelDCM)涵盖了监控、管理数据中心的机架和服务器组电、热等能耗的软件技术,IT部门利用它来实现提高机架密度、降低能耗与散热成本,从而优化机房布局并轻松获益。

其中,监测是指实时采集能源信息,包括服务器功耗和温度等能耗信息。这方面数据中心管理工具必须依赖于节点管理器,是节点管理器给管理平台提供了准确的功耗和温度等信息。管控是指配置能源使用策略,管理服务器集群的功耗。用户可以根据数据中心的情况,优化并使用策略。这意味着在服务器上,用户第一次有能力对服务器功耗使用策略。报表功能则通过对能源使用报表的分析,帮助用户梳理能源消耗的时间、地点等信息。

英特尔数据中心管理平台支持所有具备英特尔节点管理器并能够通过基板管理控制器(BMC)发出英特尔节点管理器IPMI规范命令的原始设备制造商(OEM)平台。该技术专门提供在不影响工作性能的同时进行的服务器组能源管理。为了达到这一目标,英特尔数据中心管理平台为每一台独立的服务器动态调整能耗标准以适应该服务器工作量的变化、使用率和由此改变的能源需求量。

总的来说,英特尔节点管理器加上英特尔数据中心管理平台,首先是帮助用户节约能源,降低功耗。显而易见,通过监控、管理和报表功能,可以很好地帮助管理者们找到能耗的热点,并对热点能耗进行有效的管控。举例来说,如果没有对CPU温度、频率等信息进行监管,可能当夜间服务器使用率降低时,可服务器CPU还在高速运行。

其次,可以增加机房和机架密度,节约空间。事实上,数据中心更多的情况不是空间受限制,而是能耗受限制。比如有时服务器放不满机架,因为提供机架的能源、电源不够。而通过数据中心管理平台,可以增加每个机架的密度,能源动态分配,充分利用机架空间,增加机房和机架的密度。这从另一个方面也达到了节约能耗的目的。

Advertisement