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    數(shù)據(jù)中心的預(yù)測(cè)性建模

    與之前的PC設(shè)計(jì)師相比,數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)師面臨著更為復(fù)雜的挑戰(zhàn)。這種復(fù)雜性就像PC擁有數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè)風(fēng)扇、電力供應(yīng)系統(tǒng)、芯片和磁盤驅(qū)動(dòng),并且所有的這些組件都在以幾乎不可預(yù)測(cè)的方式變化的情況一樣。

    早在三十多年前,設(shè)計(jì)個(gè)人電腦的工程師曾采用簡(jiǎn)單的物理模型,以防止計(jì)算機(jī)設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候發(fā)生過熱的現(xiàn)象。他們采用薄紙板或其他易得的材料建造模型,并將風(fēng)扇、芯片和其他主要的組件放在一個(gè)盒子里,以理解氣流、熱傳遞和溫度的變化。由于這種原始的建模方式成本較高,并且過于復(fù)雜,他們通常只能對(duì)數(shù)量不多的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行測(cè)試,然后再確定哪種設(shè)計(jì)最好。

    數(shù)據(jù)中心的預(yù)測(cè)性建模

    模擬

    也許產(chǎn)業(yè)人士認(rèn)識(shí)到,采用計(jì)算機(jī)模擬盒子里的熱量和空氣流是可能的,然而這并不是一件易事。人們已經(jīng)在抽象的層面上很好地理解了熱傳遞的物理現(xiàn)象。但為了能夠理解安裝在復(fù)雜系統(tǒng)中的成品組件,需要以合適的方式組合建模工具和測(cè)量設(shè)備,以盡可能做出精確的預(yù)測(cè)。這些工具可讓設(shè)計(jì)師在無(wú)需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改變的情況下,模擬置換組件所帶來(lái)的影響。建模的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有速度快、成本低的優(yōu)勢(shì),因此設(shè)計(jì)者們可在決定最后設(shè)計(jì)之前,對(duì)幾百或幾千個(gè)組合設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估。

    復(fù)雜的情況

    與之前的PC設(shè)計(jì)師相比,數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)師面臨著更為復(fù)雜的挑戰(zhàn)。這種復(fù)雜性就像PC擁有數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè)風(fēng)扇、電力供應(yīng)系統(tǒng)、芯片和磁盤驅(qū)動(dòng),并且所有的這些組件都在以幾乎不可預(yù)測(cè)的方式變化的情況一樣。此外,讓這種復(fù)雜性加劇的是,每個(gè)數(shù)據(jù)中心都是獨(dú)特的,因此必須針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)中心開發(fā)和矯正模型。此外,數(shù)據(jù)中心當(dāng)中的IT基礎(chǔ)布局隨著時(shí)間的推移發(fā)生重大變化,這有別于大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備如計(jì)算機(jī)的內(nèi)部的情況。

    如果數(shù)據(jù)中心按照原來(lái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行建造和運(yùn)營(yíng),那么計(jì)算設(shè)備的電力使用情況以及相關(guān)的制冷需求都是相對(duì)可以預(yù)測(cè)的。然而,在真實(shí)的數(shù)據(jù)中心當(dāng)中,這些設(shè)備的安裝和運(yùn)營(yíng)很少會(huì)和原來(lái)設(shè)計(jì)當(dāng)中的設(shè)想匹配。其結(jié)果是,由于所有計(jì)算設(shè)備的實(shí)際部署并不完善且不可預(yù)測(cè),制冷和電力基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)會(huì)得到更多的影響,因此原本可用來(lái)將電力提供給更多服務(wù)器的基礎(chǔ)設(shè)施資金就被浪費(fèi)了。

    企業(yè)配備計(jì)算機(jī)以解決業(yè)務(wù)問題。然而,由于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心企業(yè)面對(duì)著時(shí)間有限、技術(shù)復(fù)雜和分散化的問題,計(jì)算機(jī)設(shè)備的選擇、部署和運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)沒有達(dá)到最佳的水平。這意味著大多數(shù)數(shù)據(jù)中心當(dāng)中的寶貴資金并沒有發(fā)揮最大作用。浪費(fèi)的資金通常占到總資金的三分之一甚至更多。這也就是說(shuō),相當(dāng)一部分的資產(chǎn)花費(fèi)了數(shù)千萬(wàn),甚至上億美元,卻沒有帶來(lái)經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

    容量浪費(fèi)

    數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)直到現(xiàn)在才開始面對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)?,F(xiàn)在有了預(yù)測(cè)性建模工具,可讓每個(gè)數(shù)據(jù)中心跟蹤設(shè)備,并將設(shè)備庫(kù)存和對(duì)空氣流、溫度和能源使用的衡量匹配起來(lái),提前分析各種不同設(shè)備布局對(duì)容量浪費(fèi)的影響。如果能夠恰當(dāng)使用這些工具,那么可以回收利用大部分被浪費(fèi)的容量,然而這會(huì)給不少這些數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)方式帶來(lái)巨大的變革。此外,它還要求對(duì)管理進(jìn)行變革——這不僅僅是一個(gè)技術(shù)性的問題。

    大多數(shù)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心都存在許多容量被浪費(fèi)的問題,這是因?yàn)樗鼈儧]有利用好新工具,并改變管理實(shí)踐。實(shí)際上,這是有關(guān)制度結(jié)構(gòu)的變革,也是降低成本和提高效率最關(guān)鍵的因素,卻很少在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)人員的影響能力范圍內(nèi)。這就是公司當(dāng)中負(fù)責(zé)大量數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)工作的管理層需要急切了解這些利害關(guān)系的原因,從而推動(dòng)從上至下的這些變革。

    預(yù)測(cè)性建??勺屵\(yùn)營(yíng)人員確定并釋放這些被浪費(fèi)的容量,因此可以安裝更多創(chuàng)造價(jià)值的計(jì)算設(shè)備,并減少每次計(jì)算任務(wù)所需的成本。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),企業(yè)機(jī)構(gòu)需要整合預(yù)算,接受一個(gè)管理人員和一個(gè)部門的管理,制定有關(guān)數(shù)據(jù)中心投資的通用語(yǔ)言,為每個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)施創(chuàng)建精確的標(biāo)準(zhǔn)化模型,為每個(gè)數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建精確和標(biāo)準(zhǔn)化的模型,采用這些模型分析其他投資情況以為計(jì)算設(shè)備的部署提供指導(dǎo),以及所有相關(guān)方都將注意力放在盡量減少每個(gè)計(jì)算任務(wù)的成本上。

    潛在的好處

    要保證單位計(jì)算任務(wù)的低成本,需要采用預(yù)測(cè)性建模盡可能減少容量浪費(fèi)。如果無(wú)序安裝計(jì)算設(shè)備,設(shè)施和信息技術(shù)部門缺乏溝通協(xié)調(diào),這會(huì)不可避免地導(dǎo)致資金資產(chǎn)利用率不高。只有通過量化潛在的浪費(fèi)規(guī)模,并進(jìn)行相應(yīng)的變更管理才能徹底消除浪費(fèi)現(xiàn)象。預(yù)測(cè)性建模對(duì)于精確評(píng)估并避免這種浪費(fèi)是非常重要的,所有的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心都應(yīng)盡快采用這種預(yù)測(cè)性建模。

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