Thứ Sáu, 3/02/2023, 04:36
27 C
Ho Chi Minh City

Đặt báo in

Thông tin quảng cáo

Thông tin quảng cáo


Những cải tiến cho trung tâm dữ liệu

Kinh tế Sài Gòn Online

Kinh tế Sài Gòn Online

Những cải tiến cho trung tâm dữ liệu

Bá Yên tổng hợp

Mô hình tháp làm mát của Google.

(TBVTSG) – Không phải đợi đến hôm nay, trung tâm dữ liệu mới được nhiều người đánh giá đúng về những tiện ích mà nó đã mang lại cho các doanh nghiệp, từ việc quản lý và sao lưu cơ sở dữ liệu hữu hiệu cho đến tính bảo mật thông tin cao… Tuy nhiên, yêu cầu đặt ra là những nhà quản lý cần phải thường xuyên tối ưu hóa và quản lý các trung tâm dữ liệu tốt hơn nữa, thông qua việc nâng cấp và ứng dụng các công nghệ mới.

John Brandon, Giám đốc công nghệ thông tin (CNTT) của một trong những công ty từng có tên trong danh sách Fortune 100 và là tác giả của nhiều bài viết về lĩnh vực này, nói rằng: “Quyết định đầu tư một trung tâm dữ liệu không phải bao giờ cũng được đưa ra một cách dễ dàng, dù cho quy mô của công ty bạn có lớn đến đâu. Một khi đã xác định được nhu cầu cấp thiết phải đầu tư cho một trung tâm dữ liệu, bạn nên nghiên cứu cách làm của nhiều công ty lớn như Google, Cisco, Intel và Yahoo trước khi bắt tay vào việc thực hiện”.

Google: Tiết kiệm năng lượng hữu hiệu

Theo ước tính của Cơ quan bảo vệ môi sinh Mỹ (EPA), nhiều trung tâm dữ liệu đang được vận hành với hiệu suất khoảng 2.0 PUE (hiệu quả sử dụng năng lượng), có nghĩa là chúng tiêu tốn gấp đôi năng lượng cần thiết. Trong đó, Google hiện đang sử dụng khoảng 1,18 PUE cho tất cả các trung tâm dữ liệu của mình.

Những biện pháp được Google sử dụng để cắt giảm năng lượng tiêu thụ, cơ chế “làm mát miễn phí” cho các trung tâm dữ liệu đã mang lại những hiệu quả đáng kể. Bill Weihl, chiến lược gia về năng lượng xanh của Google, cho biết tập đoàn điều tiết nhiệt lượng tại hầu hết các cơ sở của mình bằng cách kết hợp các công nghệ làm mát hiện đại và các phương pháp bảo lưu nguồn điện để tránh bất kỳ sự pha trộn nào giữa hai luồng không khí nóng và lạnh. Nhiệt độ trung bình ở các hành lang lạnh được giữ ở 80 độ (F) thay vì duy trì ở mức 70 hoặc thấp hơn. Điều này đã giúp cắt giảm đến 85% tổng chi phí làm mát trung tâm dữ liệu. Ngoài ra, Google còn sử dụng các tháp bay hơi làm mát ở mỗi trung tâm (xem ảnh Mô hình tháp làm mát của Google).

Weihl nói: “Chúng tôi có hàng tá trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới và Google ứng dụng cơ chế bay hơi làm mát này tại tất cả các trung tâm, cho dù đó là nơi có khí hậu mát và khô hay nóng ấm. Tại trung tâm khai trương vào đầu năm 2010 ở Bỉ, chúng tôi cũng không dự phòng các máy làm lạnh mà vẫn dựa trên sự bay hơi làm mát. Điều này đã giúp chúng tôi giảm tải và tiết kiệm được tối đa điện năng tiêu thụ”.

Về việc quản lý điện năng, Google đã sử dụng kỹ thuật chuyển đổi điện áp từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều để tích lũy nguồn điện dự phòng tích hợp được từ pin trên mỗi máy chủ thay vì sử dụng các UPS. Theo Weihl, Google chỉ sử dụng một đầu ra duy nhất trong việc cung cấp điện 12 volt tới các trung tâm này và nguồn năng lượng dự phòng tích lũy từ việc chuyển đổi điện áp chỉ mới đạt khoảng 1% thay vì được hoạch định là trên 15%.

Vì sao Google có thể quản lý toàn hảo cơ sở dữ liệu của mình? Với việc ứng dụng hệ thống Big Table, Google có thể lưu trữ dữ liệu dạng bộ và nhà quản lý CNTT có thể tìm kiếm thông tin chi tiết về hiệu suất hoạt động của máy chủ. Ngoài ra, việc quản lý các trung tâm dữ liệu của Google đều được thực hiện tự động thông qua các công cụ ưu việt vừa có khả năng thực hiện tốt chức năng vốn có vừa có thể xác định máy chủ nào đang tiêu tốn quá nhiều điện năng hoặc là do chúng được cấu hình sai.

Cisco và công cuộc “nâng cấp giảm biên”

Các phòng cung cấp điện liên tục trong trung tâm dữ liệu mới của Cisco ở Allen, Texas.

Giống như các công ty khác, Cisco đã bắt tay hiện thực hóa khái niệm “nâng cấp giảm biên” thông qua việc ảo hóa và hợp nhất các trung tâm dữ liệu, giảm kích thước tổng thể và nén các thiết bị vào một cấu trúc nhỏ hơn để vừa có thể tiết kiệm năng lượng vừa gia tăng hiệu suất của các trung tâm này. Điều này được thể hiện rõ nhất tại trung tâm mới ở Allen, Texas của hãng, khi Cisco chỉ tạo ra một không gian vừa đủ cho một tổ hợp các máy tính có khả năng vận hành ở tốc độ cao.

Về cơ bản, hệ thống các máy chủ (cluster) của Cisco là một kiến trúc gồm năm hệ thống máy tính hợp nhất của Cisco (UCS) với mỗi khung có tám bảng mạch điều khiển (blade). Trung tâm ở Allen được Cisco đầu tư đến 14.400 bảng điều khiển, trong mỗi bảng có hai ổ cắm có thể hỗ trợ bộ xử lý tám lõi với mỗi lõi hỗ trợ tốt nhất cho việc ảo hóa hệ điều hành. Tính đến thời điểm hiện tại, Cisco đã lắp đặt xong 10 cluster và 400 bảng mạch.

Cisco cũng đã cải thiện trung tâm dữ liệu của mình thông qua việc quản lý cáp. John Manville, Phó chủ tịch phụ trách CNTT của Cisco, cho biết hãng đã tiết kiệm được 1 triệu đô la Mỹ bằng cách giảm số lượng cáp ở các trung tâm. Ông nói: “Hầu hết mọi người đều không nhận ra rằng cáp chiếm từ 10% đến 15% tổng chi phí đầu tư cho trung tâm. Với các công nghệ làm mát vừa được lắp đặt, Cisco có thể tiết kiệm được khoảng 600.000 đô la Mỹ/năm. Thông qua việc ảo hóa, chúng tôi hy vọng rằng chi phí phần cứng và chi phí quản lý các máy chủ có thể giảm xuống từ 3.700 đô la/máy chủ/quý chỉ còn 1.600 đô la/máy chủ/quý hay thấp hơn, khoảng 1.200 đô la”.

Cũng như Google, Cisco tập trung cao vào các hoạt động mang lại hiệu quả thực tế. Theo Manville, hạn mức năng lượng phân phối của hãng ở Texas là 415 volt, trong khi các trung tâm khác sử dụng điện áp thấp hơn. Điều này giúp công ty tiết kiệm được khoảng 10% điện năng tiêu thụ. Ngoài ra, việc sử dụng hệ thống đèn LED để chiếu sáng tại đây cũng đã giúp Cisco tiết giảm được khoảng 40% năng lượng sử dụng so với khi sử dụng đèn sợi đốt.

Yahoo và các trung tâm dữ liệu địa phương

Theo Scott Noteboom, Giám đốc cấp cao phụ trách kỹ thuật và vận hành các trung tâm dữ liệu của Yahoo, hãng này đã làm thay đổi khái niệm cần phải đặt các trung tâm ở những thành phố lớn hay khu đông dân cư để các quản trị viên CNTT có thể truy cập dễ dàng vào máy chủ và kho lưu trữ.

Yahoo đã xây dựng các trung tâm dữ liệu lớn ở những vùng sâu và vùng xa – thành phố NFL, theo cách gọi của Noteboom. Công ty này đang xây dựng thêm năm trung tâm mới ở Bắc Mỹ, châu Âu và châu Á. Việc chọn địa điểm đặt trung tâm ở xa các đô thị lớn, thay vì ở Washington hay Oregon, cho phép Yahoo có thể khai thác tối đa các nguồn lực địa phương, đặc biệt là chi phí đầu tư thấp và thời gian xây dựng được rút ngắn. Noteboom cho biết thời gian xây dựng các trung tâm ở các vùng xa sẽ khá ngắn, trong một số trường hợp chỉ cần sáu tháng, so với các nơi khác phải mất từ 18 đến 24 tháng.

Noteboom xác nhận: “Lợi ích lớn nhất của việc xây dựng các trung tâm dữ liệu ở những thành phố NFL là thời gian hoàn thành nhanh hơn. Tuy rất khó để xác định được có bao nhiêu máy tính sẽ truy cập vào các trung tâm này khi chúng được xây dựng hoàn tất, nhưng việc lập ra các kế hoạch cho khoảng thời gian sáu tháng bao giờ cũng dễ dàng hơn rất nhiều so với một mốc thời gian là hai năm. Do đó, thay vì phải dựa vào các dự liệu, chúng tôi muốn hoàn tất việc xây dựng một trung tâm sớm hơn để có thể nhanh chóng có kết quả chính xác”. Theo Noteboom, Yahoo đã thực hiện một hình thức đầu tư mới khi quyết định đặt trung tâm dữ liệu ở những khu vực mà các dịch vụ tiện ích có thể được mở rộng hơn, khi nhu cầu về nó cứ thay đổi liên tục. Ông cho biết: “Bằng việc sử dụng phần mềm Yahoo Data Center Flex Tier QoS Design, nhân viên CNTT của hãng có thể phân bổ việc sử dụng năng lượng có hiệu quả hơn. Phần mềm này cũng cho phép Yahoo di chuyển các ứng dụng và dịch vụ vào các máy chủ với khả năng dự phòng cao hơn hoặc sử dụng một cluster tùy biến trong trường hợp một hoặc hai ứng dụng bị tê liệt tạm thời”.

Nhận thức được nhu cầu tiêu thụ điện năng của một trung tâm dữ liệu mới từ 1-2 MW điện năng nhưng cũng có thể vượt lên đến hơn 20 MW, Yahoo đã tiến hành ký các hợp đồng sử dụng nhiều tiện ích cộng gộp cho cùng một trung tâm dữ liệu hoặc những hợp đồng mang tính linh hoạt tùy vào tiện ích và thậm chí thỏa thuận các mức ưu đãi về thuế khác nhau cho từng mức độ khai thác dịch vụ, trước khi bắt tay vào xây dựng.

Các ngăn xếp ống khói của Intel

Bên trong một trung tâm dữ liệu của Intel, nhìn vào mặt sau của một máy chủ và hệ thống cô lập không khí.

Các kỹ sư của Intel đã phát triển thành công một hệ thống ống khói độc đáo có cơ chế hoạt động đóng-mở như một bức màn nhựa, cho phép không khí nóng thoát ra khỏi các ngăn tủ máy chủ một cách dễ dàng. “Đây quả là một cách hữu hiệu để giữ cho không khí lạnh ở lại trong hành lang lạnh của máy chủ lâu hơn, qua đó làm giảm điện năng tiêu thụ”, Kim Stevenson, Phó chủ tịch phụ trách CNTT của Intel, chia sẻ.

Stevenson cho biết việc bố trí các ngăn xếp ống khói này vào trung tâm dữ liệu của Intel là điều cần thiết, bởi lẽ nhiều trung tâm của hãng này được đặt ngay trong các cơ sở sản xuất mà hạ tầng của chúng không còn mới nữa. Việc này giúp công ty vừa ứng phó tốt hơn với tình trạng tản nhiệt quá nhiều ở các hành lang lạnh, vừa tiết kiệm một khoản ngân sách khổng lồ để tái cấu trúc các trung tâm nói trên.

Trước đây, Intel chỉ tập trung phát triển các sản phẩm mang tính kỹ thuật cao, bao gồm bo mạch chủ và bộ vi xử lý. Nay hãng này đang mở rộng hoạt động kinh doanh của mình với tham vọng cung cấp các sản phẩm và dịch vụ mới hơn, do vậy kế hoạch ứng dụng các công cụ BI để kích hoạt chuỗi cung ứng trong môi trường đám mây cũng đã bắt đầu được tiến hành.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Tin liên quan

Có thể bạn quan tâm

Tin mới