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技術資料

HP ProLiant サーバ

目次

概要 / はじめに /
設備計画
  電源についての基本考慮事項
    サーバ電源の問題
    電力の供給
  一般的なコンポーネント
  電源プランニング
  結論 / 関連情報 / 実施要領

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データセンターの効率的な電力供給 ベストプラクティス


電源プランニング

 
サーバとデータセンター コンポーネントがより多くの電源を必要とするにつれて、設備の冷却と配電計画要件がより重要になっています。実際に必要な電力を判断することは、混乱を招く可能性があります。
設備で必要な電力量は、次の3つのいずれかの方法で計算できます。
定格値を使用する - これは旧来の環境で使用されてきた方法ですが、コストがかかるため、インフラストラクチャ資金の浪費になります。
実際の電力測定値を使用する - これは最も正確な方法ですが、計画段階で具体的な数値をはじき出し、集計することは困難です。
ProLiant Power Calculatorsを使用する - この方法は、より現実的な数値が得られるため、HPは高度なプランニングを行う場合のベスト プラクティスとしてこちらをお勧めします。
 

【定格値】

米ULや独TUVといった管理機関によって、各製品に必要な電力量が指定されています。こうした電源仕様は、定格値と呼ばれています。定格値はデバイスの最大消費電力量を示します。

製品は必ずしも定格値に指定された電力量を消費するわけではありません。たとえば、プロセッサやディスクドライブをフル装備していない一般的なサーバの場合、定格値より50%〜60%少ない電力を使用しています。

設備計画を定格値に基づいて行う場合、インフラストラクチャが提供する電力量は、実際に装置の動作に必要な電力をはるかに上回る可能性があります。上回った部分は、不要な支出になります。

たとえば、実際にProLiant DL360サーバを使用する設置をサーバ1台あたりの定格値の292 Wを基準として計画したとします。ただし、プロセッサ2台と18ギガバイト(GB)のディスクドライブ2台を搭載したProLiant DL360サーバの実際の平均消費電力は192 Wです。この差分をラック内の42台のサーバで掛けると、未使用電力量の合計は8,064 Wとなり、莫大な費用を不必要に支出することになります。


【オンラインのPower Calculator 】

HPは設備計画を容易にするために、Power Calculatorを提供しています。HP Power Calculatorでは、定格値ではなく、実際のシステム測定に基づいた情報を使用します。測定は、実際にプロセッサ、ハードドライブ、メモリ、オペレーティングシステムが搭載された運用サーバと、社内で開発された動作試験ユーティリティを使用して実施します。主要なシステムコンポーネント(プロセッサ、メモリ、ディスクドライブ)はすべて、100パーセントの負荷サイクルで稼動させます。計算結果は、実際の使用量よりも高くなる可能性がありますが、定格値よりはるかに近い値であり、その分の余裕が出ます。

図9は、Power Calculatorの画面ショットです。実際の画面は、http://h30099.www3.hp.com/configurator/powercalcs.asp を参照してください。

図9.ProLiant DL380 G3 サーバ用Power Calculatorの画面例ProLiant DL380 G3 サーバ用Power Calculatorの画面例


【将来の増大を考慮する】

2、3年前には、ラック内のサーバ数は4〜6台で、ラック当たりの平均負荷が1,500〜3,000 Wでした。現在、ラック当たりのサーバ数は平均8〜12台で、ラック当たりの平均負荷は5,000〜6,000 Wです。最大7,000〜8,000 Wの負荷を実装することは珍しくありません。HPは、キャビネット当たり最大18,000 Wを供給できる装置を作成しました。

さらに、世代別の出力密度の傾向についても調べる必要があります。フル搭載されたProLiant 6400サーバをProLiant DL580 G2サーバと交換することで、出力密度は140%近く増加することになります。仕様書で調べる場合、現在使用中の製品の出力密度と購入を検討中の製品の出力密度を慎重に比較する必要があります。

世代別の電源要件は、平均で20%〜30%増大しています。データセンターをプランニングする場合、必ず現在使用している電力の100%に20%程度を加えて計算してください。


【冗長電源を提供す 】

1+1、N+1、およびN+N構成の具体的な意味について、問題になることがよくあります。最初の数字は、フル構成のサーバをサポートするために必要な電源の数です。2番目の数は、オンラインスペアの数です。ほとんどのProLiantサーバでは、冗長化するために1+1環境を使用します。すなわち、1台目の電源でサーバに電力を供給し、2台目の電源で冗長化を実現します。

ProLiant ML570サーバには、3台の電源が付属しており、N+1冗長構成をサポートしています。低電圧電力を使用する場合、フル構成をサポートするには最低2台の電源が必要です。3台目は冗長電源であり、これにより、3台の電源のいずれかが動作しなくなっても、他の2台で負荷をサポートできるようになっています。

HPで現在、N+N冗長化をサポートしている製品は、ProLiant BL p-Classサーバブレード1製品のみです。ProLiant BL p-Class単相パワーエンクロージャは、最大4台の電源を格納します。2台の電源は、2台のオンラインスペアを装備し、システムの最大許容量をサポートします。システム内の任意の2台の電源のうち、一方で障害が発生した場合、別の2台の電源で最大許容量の電力を供給します。

PDUを介して電力を配分する方法を決定する場合は、冗長化構成について考慮する必要があります。冗長電源は負荷を共有するため、1+1のシステム構成では、通常の動作で各電源(およびPDUと配電線)が50%の負荷になるようにする必要があります。これで、障害が発生した場合には、1台の電源とラインコードで全負荷を供給できます。

構成例: 通常の1+1構成の冗長電源
図10は、標準的な、最大容量の1+1冗長電源システムを構成する方法を示しています。サーバレベルでみると、各電源は50%の負荷をサポートします。ラックレベルでみると、各PDUがラック負荷の50%をサポートします。

図10.通常の1+1構成の冗長電源 通常の1+1構成の冗長電源

サーバレベルでみると、各電源は50%の負荷をサポートします。ラックレベルでみると、各PDUがラック負荷の50%をサポートします。障害が発生した場合、いずれかの電源供給がドロップアウトし、全負荷がもう一方の側に移り(図11)、ダウンタイムがありません。

図11.1+1電源構成における電源障害 1+1電源構成における電源障害

構成例: 過負荷状態のPDU
お客様がPDUの負荷を高めるのは、日常茶飯事になりつつあります。電気技術者による測定から、PDUに供給される電力がその容量より少ないことがわかった場合、そのラックにサーバを追加してPDUの負荷を高めます。図12は、このタイプの構成を示しています。

図12.PDUが過負荷状態の1+1冗長化構成 PDUが過負荷状態の1+1冗長化構成

このようにしてPDUに負荷をかけすぎると、冗長性が低くなります。障害が発生した場合、負荷全体が残りのPDUにシフトし、このためもう一方のPDUは過負荷状態になり、最終的にはラック全体が停止してしまいます(図13)。このようにしてPDUに負荷をかけるのは、非常に危険です。通常の動作環境では、各PDUに定格出力の50%以上の負荷をかけないでください。

図13.過負荷状態のPDUで電源障害が発生した場合過負荷状態のPDUで電源障害が発生した場合


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