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虚拟化管理工具有助于减少服务器功耗

长期以来,各种规模的企业组织机构都一直在寻求降低能源成本的替代性方案。改进服务器硬件是一种方法,而虚拟化技术则产生了最大的影响。

作者:佚名来源:机房360|2018-02-23 09:04

正在蓬勃兴起的工作负载自动迁移以优化数据中心资源的虚拟化工具将有助于企业改善服务器功耗。

当前,服务器功耗已经成为企业数据中心的主要开支项目。长期以来,各种规模的企业组织机构都一直在寻求降低能源成本的替代性方案。改进服务器硬件是一种方法,而虚拟化技术则产生了最大的影响。通过允许一台物理服务器执行许多的工作任务,使得现如今的企业组织可以减少所需采购、部署和支持的物理系统,从而进一步减少了服务器和冷却散热的运营成本。

虚拟化技术有助于企业数据中心减少电力需求

需要注意的是,虚拟化技术本身并不会直接影响到数据中心服务器的功耗。节能是虚拟化技术采用所带来的间接性的和可控的副作用。

虚拟化技术最值得注意的好处之一是:其改进了企业数据中心对于计算资源的使用。考虑到传统的物理服务器的部署只会使用到一部分底层硬件,其余的CPU周期、内存、I / O和其他资源基本上将被浪费。虚拟化技术从底层硬件中抽象出工作负载,并允许多个工作负载使用系统大部分的可用资源,并且在同一台服务器上运行。

这意味着企业组织可以在少得多的物理服务器上运行相同数量的工作负载;这便是服务器整合的概念。所需服务器数量的大幅减少将意味着企业服务器能源需求的大幅下降,以及数据中心每月电费的节省。

但是,虚拟化技术并不能为每处数据中心节省可预测的能源,因为管理员可以对数据中心的整合进行大量的控制。例如,一台服务器可能运行两项或三项工作负载,而另一台服务器可能支持10项20项或更多工作负载。实际的整合量将根据服务器的整体计算能力、工作负载需求和所需的整合级别而有所不同。

例如,具有较少可用计算资源的旧服务器可能只能操作运行少量的工作负载,而较新的企业级服务器则可能支持数十项工作负载。此外,数据中心管理员可能会选择留下一些未使用的计算资源,以便在需要时允许工作负荷从其他服务器进行故障转移。

因此,虚拟化技术可以推动企业数据中心的节能,但具体节省的能源量则可能会根据具体的数据中心设备、IT人员的具体操作和业务动机而发生根本性变化。

自动减少服务器的电源使用

虚拟化技术允许企业数据中心管理员进行选择,从而显著影响整合级别,而且通常会看到管理员重新平衡服务器间的工作负载分布以优化性能。将非关键或轻度使用的工作负载重新组织到更少的系统上也是常见的。

在理想的虚拟化环境中,闲置或轻微使用的工作负载可以迁移到高度整合的服务器。此迁移可能会释放其他数据中心服务器,进而使得管理员们可以关闭以节省能源,然后随着计算需求的增加再次启动。

然而,执行这种动态整合的工具还是相当新的。VMware的分布式资源调度程序(DRS)中的分布式电源管理(DPM)功能是新兴自动化的一个示例。DRS已经可以在DRS集群内分配资源并迁移工作负载,但DPM通过将工作负载整合到DRS集群内更少的服务器上,增加了优化功耗的能力——关闭不需要的服务器上的电源,直到计算需求增加。

类似于DPM这样的工具在其范围上仍然有些狭窄,只能解决有限的DRS集群,但其强调了数据中心自动化电源管理的想法,未来的工具可能会扩展这一概念,以增加更多功能。

哪些服务器功能支持虚拟化电源管理?

确切的服务器规格将取决于您企业数据中心所采用的特定虚拟机管理程序和虚拟化电源管理工具。但是,服务器将需要使其具备能够从LAN接收电源命令的功能。至少,期望用于工作负载迁移的主板和网络接口卡(NIC)应该具备支持网络唤醒(Wake on LAN,WOL)功能。

在实际操作中,大多数当前的服务器主板和PCIe NIC适配器都支持WOL,但该功能的实现并不总是统一的;可能会有不受支持的命令或导致问题的错误。即使服务器和NIC通过WOL进行支持,在将硬件部署到生产环境之前,测试实验室中的硬件设置也是非常重要的。

在服务器端,管理员可能需要通过服务器的BIOS配置WOL(或子设置),或者可能需要固件更新来修复错误或处理兼容性问题。不要仅仅需要假设服务器的WOL可以通过像vSphere Distributed Power Management(DPM)这样的工具正常工作。如果虚拟管理程序未在NIC中检测到WOL功能,则甚至可能无法提供断电功能。这可能需要新的或更新的NIC驱动程序或NIC卡升级才能在NIC上启用完整的WOL支持。

网络设置也会影响虚拟化电源管理。例如,一款仅支持10/100 Mbps WOL的NIC可能需要使用千兆以太网交换机端口以自动协调较慢的速度。这可能无法始终正常工作,导致NIC脱离网络并无法再次重新接通电源。WOL数据包封装的方式也可能能够发挥一定的作用。例如,从一个UDP广播中封装的WOL数据包可能会从一个不同的子网发起时被路由器丢弃,因此所有正在迁移工作负载的服务器都应该位于相同的IP子网上,而不是由路由器连接。

这些只是在虚拟化环境中使用自动工作负载迁移和电源管理工具时可能遇到的几个潜在问题。同样,不能替代实际的测试和有限的主体部署证明。

很显然,底层虚拟化平台——虚拟管理程序——对服务器功耗没有直接影响。但是虚拟化技术所带来的服务器整合已经成为几乎任何规模的企业组织机构都能改变游戏规则的技术。现代虚拟化基础架构的智能化正在增强,随着计算需求的变化,企业可以转移整合级别,并通过自动化工具最大限度地节约能源。

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】


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