x 
Kosár - 0 Ft

Kosár

A kosár üres

Költséghatékony szerver

Építsünk költséghatékony, energiagazdaságos szervert!

 

Vajon mi a legjobb megoldás?

(1. rész)

Az Orosz-Ukrán háborús helyzet, a kialakult chiphiány, és az, hogy a lakosságnak újra kellett számolnia az elektromos áram felhasználásának módját,  hozta azt az ötletemet, hogy ideje elkezdeni olyan kisvállalkozásnak szánt, de mégis ipari célra használható szervert építeni, ami költséghatékonyan kivitelezhető és fentartható üzemeltetési szempontból is. Tesztem során törekedtem az adatbiztonság megtartására, hiszen az adatvesztést mindenképpen érdemes elkerülni, még teszt környezetben is.

Sok esetben egy kisvállalkozás nem mer, vagy nem akar beruházni, fejleszteni informatikai oldalon, mivel a jelenlegi helyzetben mindenki spórol, és átszámolja a rezsi és működési költségeket.

Mekkora áramot vesz fel egy rezsi csökkentett energiagazdaságos szerver? 

Cikkem célja, hogy elősegítse a döntést a KKV cégvezetőknek, hogy milyen irányt vegyen rezsicsökkentési célzattal az informatikai fejlesztés, hiszen most mindenki életében ez az elsődleges szempont. Tesztemet saját tapasztalataimra építem, tehát teljesen független, egyéni, és nem hivatalos hatóság által. Kisvállalkozóként engem is érint, hiszen irodánkban több szervert is üzemeltetünk a mindennapi feladataink ellátásának céljából, és abszolút kíváncsi vagyok, melyik szerver megoldás lesz számunkra is a legmegfelelőbb választás. Alapvetően megrendelőinknek az alábbi szolgáltatásokat, szoftvereket  üzemeltetem, tehát ezeket vetem tesztelés alá:

  • pFsense tűzfal
  • FreeNAS vagy TrueNAS
  • Microsoft 2012 vagy 2019 szerver
  • esetleg Microsoft Win 10-es környezet

 

Processzor: Intel Xeon

Alapgép, amire tesztemet építem:

Vásároltam egy Lenovo Xeon processzoros Intel alaplapot, 8 Gb memóriával. Ez volt a kiindulási alapom. Miért Xeon? A Xeon processzorokat kifejezetten „munkára” tervezték. Az L3 cache miatt sokkal nagyobb sebességre képesek, mint a Core-i processzoros számítógépek. A Xeon processzorok  támogatják továbbá az ECC memória használatát, tehát a memóriában tárolt adatvesztés kevesebb, mint egy Non ECC használat esetén. A Xeonok akár magok számában is többet nyújtanak, hiszen  24 mag  is megtalálható egyes Xeon procikban. További előnye, hogy bírják a terhelést, hiszen a nap 24 órájában működnek, meghibásodás nélkül.

Tehát jelen tesztemhez Xeon E3 as processzorral szerelt alaplapot szereztem, ami 3.4 Ghz-cel ketyeg. Fontos számomra, hogy a virtuális technológiát támogassa a processzor, hiszen a végső célom az „Egy vason több oprendszer fusson„ elv lesz. Ehhez termesztésen a 8 Gb memória nem lesz elegendő, ezt felbővítem a későbbiekben 32 Gb-ra.

 

Az alaplap támogatja a 6 Gbit / sec-et, tehát jó kiindulása lesz valamilyen RAID megvalósításnak egyaránt. Szeretnék majd RAID 5-öt vagy RAID 10-et a végső rendszerbe építeni, de ehhez másik vezérlőt kell majd választanom. De itt még nem tartunk.

 

Elengedhetetlen számomra az alaplapi PCI-e csatlakozó, hiszen a kibervédelem miatt telepített Linux alapú tűzfalhoz mindenképpen beépítése kerül majd egy további két portos hálózati kártya is, természetesen gigabites sebességgel.

 

 Szerver hűtése

Jelen költséghatékony rendszer egyik kritikus pontja a szerver megfelelő hűtése volt. Egy jól megtervezett rendszer csak jó hűtéssel lesz hosszútávon üzemeltethető, hiszen el kell kerülnünk a proci, alaplap, memória és háttértárolók besülését. Ennek érdekében egy olyan Rack szekrénybe is szerelhető 4 Unit magas szerver házat választottam, ami megfelelően tudja átszellőztetni a házba megrekedt üzemeltetésből adódó meleg levegőt. Figyelembe vettem azt is, hogy sok esetben a vállalkozás nem tudja megfizetni a külön épített szerver szobát, és nem tud kifizetni folyamatos 18-20° C fokos szerver termet sem. Találkoztam olyan kisvállalkozással, ahol szerverek a titkárságon voltak elhelyezve hibásan, hiszen sem a titkárságot, sem a szervereket nem hűtötték megfelelően, ezzel előidézve a rendszer meghibásodását.

 

További probléma a hűtésből adódó hanghatás. Sajnos, minél több szervert üzemeltetünk, nem csak az elektromos áram fogyasztásunk fog megnőni, hanem ezzel, egyenes arányossággal nő a szerverek hűtésére használt belső ventilátorok zajhatása is. A zajhatás és a besülés elkerülése érdekében olyan szerver házat választottam, amibe lassú fordulatú ventilátort lehet beépíteni, akár többet is. Megfelelően megtervezett hűtés mellett, az alaplap nem fogja túlvezérelni a ventilátorokat, azokat egyenletesen lassú fordulaton fogja tartani. A lassú fordulatszám természetesen meghosszabbítja a ventilátorok élettartamát is, hiszen a csapágyazás nem fog idő elött elkopni, ami szerver meghibásodáshoz vezethet.

 

Összeszerelés, installálás

Beépítettem hát alaplapunkat a Rack szerver házba. Látható, hogy az alaplap mellet bőven van még hely, tehát a későbbiekben kényelmesen lesz lehetőségünk szerverünk bővítésére. A rack ház és az alaplap közötti távtartókat is lemértem, hiszen ha a távolság nem megfelelő akkor a hibás összeszerelés miatt a VGA kártya, vagy bármely más kártya behelyezésekor az alaplap megreped.

 

VGA kártyának egy nVidia Chipes kártyát választottam, hiszen a Xeon Processzor mellé mindenképpen elengedhetetlen, hogy beépítésre kerüljön egy video megjelenítésre alkalmas eszköz. Jelen installált VGA kártyában 1 Gb memória van, mely 128 bites GDDR5-ös, valamint DVI-D kimenettel rendelkezik, ami kiválóan alkalmas lesz alap grafikai felületek megjelenítésére is. Rendelkezik továbbá önálló, aktív VGA Processzor hűtéssel is. Itt jobban szerettem volna a passzív hűtést, de sajnos a mellette lévő PCI-e csatolóra a későbbiekben szükségem lesz. A nagyobb passzív hűtéssel rendelkező VGA kártya nem fért volna el.

 

A teszt szerverbe beépítésre kerül az aktív ventilátor elé jelenleg 3 db SATA csatolóval rendelkező WD Red Disk.

Szeretném, ha szerverem jelenleg az adattárolásra minimum RAID 5-ös funkcióval rendelkezne, amihez elengedhetetlen a 3 db disk beépítése. Ezt a későbbiekben kibővítem még egy diskkel, így elérem a RAID 10-es disk funkciót is. Látható, hogy a 3.5” méretben akár 6 db disk bővítésére is van lehetőség. Ezek a diskek csak az adattárolásra szánt tárhelyet biztosítják, az operációs rendszert nem ezekre a diskekre szeretném telepíteni. System disknek 2 vagy 3 db SSD-t fogok majd beépíteni a későbbekben RAID 1-es vagy RAID 5-ös funkciókkal ellátva. Meg kell említenem, hogy minél több eszközt építünk be szerverünkbe, az elektromos áram felhasználása megnövekszik, tehát ezeket a további bővítéseket később teszem meg. Egyelőre az elektromos áram felvételére vagyok kíváncsi.

 

Beépítésre került még a LAN kártya is, tehát így összesen 3 hálózati csatolónk lett installálva a szerverbe.

Általában az alábbi kiosztást szoktam megvalósítani. Tűzfal installálása és konfigurációja esetén 1 db csatlakozó a WAN oldal, 1 db csatlakozó a LAN oldal, és igény esetén a harmadik vagy a WIFI hálózat lesz, vagy a tartalék internet kapcsolat. Ezt mindig a megrendelő dönti el, hogy mire van szüksége. Amennyiben 4 db hálózati csatolót telepítettem volna a szerverbe, úgy abban az esetben mind a két funkció használható. Esetleg vlan kialakítása, de az egy másik cikk témája lesz.

 

Elkészült hát összerakott teszt szerverünk, melybe az alábbi eszközök lettek installálva:

Intel alaplap jelenleg 8 Gb memória

Xeon processzor 3.1 Ghz

3 db WD RED Disk Raid 5-ben

2 db WD RED SSD Raid 1-ben

1 db Quadro VGA kártya

1 db Delock 2 portos LAN kártya

Elkészültünk szerverünkkel, aminek áramfogyasztását fogjuk vizsgálni. A vizsgálatok elvégzéséhez az általam jól ismert, és sok ingatlanba már beépített Fibaro okos otthon rendszer fogom használni.

A Fibaro Okos otthon rendszer egy vezeték nélkül kiépíthető Smart Home (nem összekeverendő az egyszerűbb eszközökkel), aminek érzékelőit, szenzorjait falbontás és festés nélkül tudjuk beépíteni a rádióhullámú frekvenciának köszönhetően.

További Fibaro részletek weboldalunkon megtalálható, vagy akár ide kattintva: Link

A Fibaro Wall Plug (okos konnektor) valós időben képes megmutatni egy - egy fogyasztó áram felvételét, tehát bátran csatlakoztattam az okos konnektoromhoz teszt szerveremet.

Bekapcsolás után system hiányában a szerverem csak a BIOS ig jutott el, ami jó jel, hiszen megfelelően szereltem össze szerveremet. Bekapcsoláskor a Wall Plug 68.8 Watt-ot mutatott, ekkora volt az áram felvétele szerveremnek.

Meglepően alacsony ahhoz képest, hogy Xeon processzoros szervert raktam össze, 3 db diskkel.

Jelenleg szerverem Bare Metal módban van, tehát nincs rajta semmilyen operációs rendszer, vagy virtualizációs technológia. Tesztelésem két részben fog megtörténni. Első körben szeretném csak a systemet telepíteni egyesével, megnézni ezek áram felvételét.

A második részben ugyan ezen a szerveren tesztelni szeretném a különböző gyártóktól származó virtualizációs technológiákkal felhasználva operációs rendszereimet. Ez a 2. rész blog témája lesz.

Térjünk vissza az első feladatunkhoz, vagyis mekkora elektromos áramot fog felvenni költséghatékony szerverünk a Fibaro Wall Plugon keresztül?

Rendszermérnökként alap esetben az alábbi 3 legnépszerűbb szoftvert telepítem és üzemeltetem partnereimnél:

  • pFsense tűzfal
  • TrueNAS
  • Valamilyen Microsoft operációs rendszer (Windows 10 vagy 11)
  • Valamilyen Microsoft Szerver operációs rendszer (2012 vagy 2019)

 

pFsense telepítés

Kezdjük hát a pFsense telepítésével.

USB Boot révén a telepítés rendkívül egyszerű és gyors volt. Beállítottam egy egyszerű Raid 1-es funkciót a két db SSD-re, de természetesen meghagytam a további 3 db disket is, hogy valós képet kaphassak.

Igazából nem lepett meg amit tapasztaltam, nincs nagy elektromos áram felvétele a pFsense tűzfalnak, installálás után, és a jelenlegi tűzfalam xml visszatöltése után, azaz éles használat közben a pFsense teszt szerveremen 66.9 Watt áramot vett fel.

További felügyeleti alkalmazások elindulásával (ntopng) tűzfalam eljutott néha a 78.5 Watt áramfelvételig is.

Tehát elmondható átlagosan 80 Watt alatt maradt. Ez az elektromos áram felvétel a Xeon Processzor miatt van, hiszen ennek a processzornak az áram felvétele eleve magasabb egy egyszerű olcsóbb ipari tűzfalhoz képest. Felmerül a kérdés, miért telepítettem ide a pFsenset. Ennek oka, hogy sok olyan informatikai rendszernél, amiket már átvilágítottunk, és átterveztük önálló szerveren futott a tűzfal. Volt olyan megrendelőm, akinél 1U magas, 800 Wattos Dell szerverre telepítették a tűzfalat. (gondoljunk csak bele, mennyi elektromos áramot fogyaszt?) No de mindegy, teszt szerverem 80 Watt alatt maradt.

 

TrueNAS telepítése és beállítása

TrueNAS telepítését is rendkívül gyorsan elvégezte teszt szerverem, itt az utómunka egy kicsit több volt a kelleténél. A system itt is a Raid 1-be kötött SSD-kre került, ám telepítés után a maradék 3 db WD diskre került a POOL, ami tartalmazni fogja az adatokat.

Érdekes volt, hogy a telepítés alatt a Fibaro Wall Plug 67.1 és 80 Watt közötti áramfelvételt mutatott. Én arra számítottam, hogy telepítés alatt is eléri a 90 Wattos áramfelvételt, ám ezt nem tapasztaltam.

Miután véglegesen elkészült szerverem és használatba vettem, az áram felvétele 65.9 és 73.4 Watt között maradt, tehát igy sem tudtam elérni a 80 Wattos áramfogyasztást.

 

Windows 2019 Server Grafikus felülettel

Az alap telepítés itt is rendkívül gyorsan elkészült, a Xeon procinak, és az SSD-nek köszönhetően. Telepítés közben az elektromos áram felvétel 74.2 Watt és 89.5 Watt között mértem. Telepítés végeztével bejelentkezéskor az áram felvétel felugrott 155.6 Watt áram felvételre, de ez csak egy pillanatig, a grafikus felület elindulásáig tartott. Gyorsan konfiguráltam a 3 db WD Red diskből egy Raid tömböt, de az áram felvétele nem haladta meg a 64.8 Watt ot a diskek összeszinkronizálásánál.

 

Tapasztalataim szerint, amikor Microsoft-os operációs rendszer frissít, megnő a hardver telepsítménye, ami ugye egyenes arányban megnöveli az áram felvételt is. Így hát úgy döntöttem, hogy gyorsan ráeresztem a frissítések letöltését. Érdekes jelenséget tapasztaltam, miszerint frissítés letöltésekor az áram felvétele elérte tartósan a 90.5 Watt áram felvételt, miközben maga a szerver nem is volt megterhelve.

 

 

Konklúzió

Látván az előzőekben telepített 2019 szervert, igazából nem álltam neki kísérleteket tenni milyen terhelési mutatókat produkál szerverem különböző rendszerek esetén, a konklúzió levonható.

Abban az esetben, ha ezt a három szervert szeretném egységesen használni egy vállalkozás életében, akkor átlagosan az áram felvétel ekképpen alakulna.

Maximális áram felvételMennyiség
pFsense
78.5 Watt
TrueNAS  
73.4 Watt
Win2019
90.5 Watt
Összesen 242.4 Watt

 

Összességében elmondható, hogy egy kisvállalkozás működéséhez ezek a rendszerek elengedhetetlenek, hiszen tűzfalra, adattárolásra, és jogosultságok kezelésére szükség van, ez elengedhetetlen. Amennyiben ezeket a rendszereket egyesével külön - külön szervereken futtatom, az elektromos áram felvétele összeadódik. Meg kell, hogy említsem, ha egy olyan tesztkörnyezetben is kitudtam volna próbálni teszt szerveremet, ahol minimum 10 vagy még több felhasználó dolgozik, akkor az áram felvétele picivel, de nem látványosan magasabb lenne. Megfelelő adatmentésem pedig nincs is, pedig elengedhetetlen az adatok mentése.

 

Mi tehát a probléma azzal, ha minden operációs rendszert, szolgáltatást külön szerveren futtatok:

  • eszköz darabszámával sokszorozódik az áram felvétel
  • kellemetlen zajhatással jár
  • külön figyelmet kell fordítani a hűtésre
  • érdemes külön szerver termet kialakítani
  • nem megfelelő az adatmentés
  • nehezen biztosítható a tartalék eszköz

Mi hát a megoldás a fenti problémára?

Mindenképpen a meglévő informatikai rendszereket át kell költöztetni virtuális környezetre, azaz valamilyen technológiával konszolidálni kell. Vagyis, be kell vezetni az egy vas, több rendszer elvet. Természetesen felmerül a kérdés, hogy hogyan, és valóban megéri? Fog költséget csökkenteni? Megtérül a közeljövőben egy virtuális technológia használata? Fizikai gépet át lehet költöztetni virtuális környezetre?

Erre a kérdésre következő cikkem fog választ adni, hiszen a Blog folytatásában a teszt szerverem működését virtuális technológiákkal fogom üzemeltetni, tehát górcső alá kerül a VmWare, Cent OS KVM je, és az MS Hyper -V egyaránt.

 

 
 

Ingyenes Konzultáció

Kérjen konzultációt, melyben felmérjük informatikai rendszere költséghatékony működését!

Időpontegyeztetés miatt hívjon, vagy küldjön e-mailt!

Tel: +36 26 200 036

E-mail: Ez az e-mail cím a spamrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.