2018年5月15日 星期二

機房建置,現代數據中心的設計原則

機房建置,除了涵蓋傳統數據中心的相關設置之外,究竟什麼是現代化的數據中心呢?當您所在的企業組織在進行現代數據中心的設計時,需要重點關注哪些設計決策呢?請相信:積極的採用新興技術幾乎總是能夠讓貴公司的數據中心管理運營人員們的日常工作變得更輕鬆。
遠程服務器監控和管理是現代服務器的最低標準。故而定期/不定期的對數據中心的這些服務器進行升級和替換是不可避免的。
 機房建置
在本文中,我們將於廣大讀者朋友們共同討論在制定企業的數據中心設計決策時所需重點關注的相關領域。在這一過程中,您將瞭解到對於遠程服務器實施監控和管理的三方面的選擇;同時文章中還將對刀片和機架服務器之間的差異進行深入的探討。
對於遠程服務器實施監控和管理的三種選擇方案
企業數據中心對其遠程服務器實施監控和管理並不僅僅只是大型企業們的理想選擇。事實上,這幾乎是所有現代服務器的最低標準,其允許數據中心的管理運營人員們遠程檢查,配置或重置位於數據處理大廳下方,或位於數英里以外的數據中心的服務器機櫃中的相關係統。一款通用的服務器管理界面也將使得企業數據中心的管理運營人員們的工作更輕鬆,這減少了他們需要使用的工具的數量。在企業數據中心內部建立了幾個主要的帶外(out - of - band,OOB)服務器管理界面,包括諸如智能平臺管理界面(IPMI)iDRAC和勞工組織。
1,IPMI
智能平臺管理界面(IPMI)於1998年9月正式發佈,目前已經逐步發展成爲了現代服務器管理的基礎.IPMI提供基本的硬件接口和規格,爲服務器監控和管理創建了專用通道,使得數據中心的管理運營人員們可以使用獨立系統的處理器,固件和操作系統。目前有超過200家的供應商支持IPMI,該接口被廣泛的用於供應商們所提供的服務器產品中,包括惠普企業公司(HPE),戴爾和思科。
IPMI適用於異構環境中的遠程服務器監控和管理,跨網絡交換簡單網絡管理協議消息。使用主板網絡接口的專用帶外網絡鏈接和邊帶(邊-樂隊)網絡鏈接便於遠程訪問。這允許IPMI在操作系統啓動之前,操作系統發生故障以及系統斷電後保持運行,但其必須插入並連接到管理網絡。
IPMI提供了一系列關於系統的實用硬件級信息,包括風扇的轉速,電壓級別,溫度,電源狀態和機箱完整性.IPMI還可以收集數據中心操作運營現場可更換部件的系統清單數據,並彙總日誌以查找潛在的問題(如低電壓等)。它也可以發出系統命令,例如斷電和重啓.IPMI通常是新服務器的一項必備的功能,無需額外的硬件或軟件來爲其提供支持。
2,IDRAC
戴爾的遠程訪問控制器(德拉克)是戴爾服務器中的一款帶外管理平臺和一套軟件工具。早期的德拉克平臺是作爲一個擴展卡安裝的,但當前型號的德拉克平臺則是使用包含在系統板中的集成整合的德拉克(iDRAC)。最新版本的iDRAC8服務於戴爾的第13代PowerEdge服務器,如R330。IDRAC8建立在IPMI之上,因此其支持IPMI的相關基本功能,包括對操作運營溫度,風扇和電壓的監控,以及對接口(如LAN上的IPMI)的監控。但是這屬於高級功能和集成選項,特別是對於遠程服務器監控和管理,將iDRAC從底層IPMI中分離出來。
例如,具備生命週期控制器(生命週期控制器,簡稱LC)的iDRAC8能夠提供系統清單和運行健康狀況的監控,同時還提供內存信息和CPU狀態,包括自動處理器調節和預測故障的監控.IDRAC8還可以協助完成服務器部署的任務,例如自動發現,基於腳本XML的系統配置和遠程存儲設備配置.IDRAC8有助於許可證管理和固件更新,並且可以支持電源循環等故障排除任務.iDRAC界面也採用了比普通IPMI管理更爲強大的安全性。
企業數據中心的運營管理員們可以通過一款網頁瀏覽器或命令行界面執行這些遠程服務器監視和管理任務,還可以將iDRAC與戴爾OpenManage等工具集成。OpenManage可以使用插件連接到其他供應商的管理工具,如甲骨文數據庫管理器,HPE的運營管理器,IBM的Tivoli Netcool /混合以及CA公司的網絡和系統管理器。
3,國際勞工組織
集成熄燈(iLO)是惠普企業公司在其把服務器上的帶外系統管理平臺.ILO首次出現在把G2,G3和G4服務器上,目前的迭代產品國際勞工組織4已經嵌入到了其把Gen8和Gen9服務器中,例如HPE的把DL580 Gen9服務器。
國際勞工組織同樣也基於底層IPMI技術,使用嵌入式管理處理器來支持遠程系統設置和配置,運行狀況監控以及電源和溫度監控。但是,國際勞工組織具有其他方面的功能,可以有助於進一步增強HPE產品的遠程服務器監控和管理功能。
例如,國際勞工組織4所提供的功能包括無代理管理,這是一款改進的運行狀況系統,通過虛擬電源按鈕和基於XML的腳本的遠程控制卡命令語言(遠程瞭解委員會命令語言)能夠實現循環系統電源。其他方面的高級功能還包括API訪問,預啓動和高級運行狀況檢查,以提供更好的診斷功能,國際勞工組織的聯合發現和管理功能支持把Gen8和Gen9服務器組,並通過一款集成遠程控制檯的協作支持控制檯的錄製和回放功能。
並非所有功能都在所有的iLO版本產品中可用。
國際勞工組織4與管理軟件(如HPE的OneView和洞察力控制)集成整合,以提供高級功能,例如,HPE OneView軟件將HPE Con ? ? vergedSystem,HPE BladeSystem,HPE把服務器和惠普3 par StoreServ存儲系統集成到一個服務器管理界面中。這允許企業用戶的數據中心管理運營人員彙集和分配資源,並自動化任務,例如配置更改或軟件更新。
IPMI爲遠程服務器監控和管理提供了硬件基礎,系統供應商們在此基礎上提供了額外的管理功能。當然,戴爾iDRAC和HPE iLO只是兩個常見的例子,市場上還有衆多其他的IPMI擴展,如IBM的集成管理模塊,英特爾的遠程管理模塊2和甲骨文的綜合熄燈經理。
數據中心刀片服務器與機架服務器的更新升級考慮因素
它對於絕大多數的企業來說,服務器羣的升級或替換是不可避免的。但是,更新的過程會根據企業數據中心具體所安裝的究竟是刀片服務器配置還是傳統機架服務器的配置而有所不同。如下,讓我們看看刀片服務器與機架式服務器之間的關鍵性的設計差異,以及這些差異將如何影響到數據中心的服務器設備的更新決策。
1、設計差異:刀片服務器與機架式服務器
爲了更好的制定企業數據中心服務器設備的更新戰略,我們建議數據中心的管理人員麼首先可以從查看服務器的設計和認證過程開始着手。刀片服務器是緊密配置的硬件塊,設計爲相互物理集成。所有這些元件(如電源,交換機模塊,主板和適配器)都是特定刀片系列的專有產品,供應商在這些服務器產品出廠之前就已經對其進行了廣泛的測試。
然而,這種嚴格的認證和測試過程也存在着一大缺點。這一過程非常耗時,這使得服務器供應商們的刀片服務器產品的設計週期更長,並限制了企業數據中心客戶在服務器升級方面的選擇。
刀片服務器存在強大的供應商鎖定。從保修控制到驅動器上的非標準化的包裝和籤的名,在刀片服務器環境中添加商用現成(COTS)系統本質上是一大禁忌。這些COTS系統包括CPU、驅動器,內存和其他因保修條款限制而無法插入刀片服務器的組件。
另一大缺點是,服務器供應商們可能無法在其機箱,基礎設施和它流程所要求的8至12年內持續的生產任何一款特定的刀片系列服務器產品。換句話說,屆時,實施服務器的升級可能已經不是一種選擇方案了。一個簡單的例子就說明了這一點:刀片服務器通常具有以特定鏈路速度運行的切換式背板。但是現在,以太網的速度每18個月翻一番,所以刀片服務器可能早已無法在未來幾年內利用更快的以太網傳輸速度了。
一般而言,機架式服務器的升級要容易得多,其可以被分爲兩大類。首先,存在供應商專有的配置,其中機架式服務器僅包含經認證的部件。雖然這可以防止使用未經批准授權的零配件,但現如今的市場的現實情況則是,大多數商品零件(如果從分銷商或受信任的供應商處購買)將按照相同的規定工作,並且比專有供應商的組件配件要便宜得多。
第二類是完全開放的機架式服務器,這類服務器通常是企業客戶以更高的價格從供應商處採購,或者甚至由部件組裝而成。這些服務器可以使用便宜的COTS部件,通常使得企業客戶實施服務器升級的可能性很大。
2、刀片服務器與機架服務器的更新決策
無論企業數據中心所採用的是刀片式服務器抑或還是機架式服務器,其這團隊均可以通過將可用的內存提高四倍,並在該內存中保留更多工作負載來提高工作負載的性能。一個內存數據庫便是最好的例子,其性能提高了100倍。
增加內存大小通常會給存儲子系統帶來壓力,因爲更高效的系統需要提供更多數據。此時便是將工作負載託付給固態硬盤(SSD)來替換舊的慢速硬盤的時候的。通過消除許多管理員無法識別的瓶頸問題,更快的SSD會讓企業數據中心的運營人員們大吃一驚。
企業數據中心同時執行這兩種服務器的升級,他們可能會使得服務器羣集的使用壽命延長好幾年。這是一個很好的經濟命題,因爲升級套件的成本通常會遠遠低於採購新服務器的成本。
但是,在某些情況下,這種升級在刀片服務器上可能並不符合經濟成本效益。企業數據中心所需的部件可能還沒有上市。這可能會迫使刀片服務器用戶在現有配置下需要繼續維持2年的時間,甚至比通常的一年的硬件更新時長多出4年,這樣,服務器的效率將會逐漸下降。
網絡升級與服務器升級分別有着不同的影響。首先,企業組織需要在整個配置範圍內進行更改以實現全面的益處。即使僅僅只有幾個節點處於舊的,較慢的網絡速度下,也會存在使得整個工作流程處理速度降低的風險。
這對於機架式服務器來說不是一個大問題。在升級內存和驅動器時,添加新的網絡接口卡很容易。網絡架構通常是相同的,所以該過程涉及交換機設備並再次插入。而在刀片服務器中,這可能會成爲叉車式工作。網絡架構往往過時,任何交換機功能都需要更換。
更新過程最終會涉及到服務器的更換,但同樣,刀片服務器與機架服務器的更換有着不同的流程。此時,企業數據中心所需要重點關注的是:接下來要做什麼。刀片服務器需要維持8到12年的使用壽命才能算得上符合經濟成本效益,但這顯然不符合當今的市場趨勢。而機架式服務器的有效使用壽命爲3至4年,此時就亟待進行升級或更換了。

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