SAI para los servidores de BCDS del Lab. 205 Juan Segovia S., junio 2012 Resumen Este documento propone un SAI para proteger los servidores de BCDS localizados en el laboratorio 205. Se sugiere adquirir un sistema con potencia de salida de unos 2000 VA, capacidad que es suficiente para al menos duplicar la potencia requerida actualmente por un subconjunto de nuestros servidores. El precio del equipo recomendado está en aproximadamente 900 EUR + IVA, y el tiempo de autonomía que se obtendría con la demanda actual rondaría los 45 minutos. 1. Objetivos Se asume que los objetivos son los siguientes: que microcortes de energía no pongan en riesgo la integridad del sistema (dañando los sistemas de archivos/dos, o el hardware propiamente) que los cortes de corta duración (minutos) puedan pasar inadvertidos para los usuarios que los cortes de larga duración deriven en un apagado ordenado de los sistemas. Se considera (más bien arbitrariamente) que un corte de energía que dure 30 minutos o más es de larga duración. 2. Características básicas de los servidores actuales Los servidores que actualmente tenemos en operación en el Lab. 205 se listan en la Tabla 1. En principio, mercuri, titanic y atreides tienen clientes externos, por lo que es importante que estuvieran inaccesibles el menor tiempo posible. Todos los servidores, excepto atreides, utilizan un solo monitor/teclado/mouse, conectados a un switch KVM (keyboard, video, mouse). Tabla 1. Lista de servidores ubicados en el Lab. 205 de BCDS # Servidor Usos Form factor Tipo de placa y # de cores Marca 1 mercuri Web bcds. Placa de tipo servidor (simple/básico). Además: 1 servidor virtual de docencia, a cargo de Antonio Bueno. # cores: 2 2 titanic Servidor de explotación, proyecto Alter-nativa. Además: 2 servidores virtuales, todos relacionados a Alter-nativa. Rack (1U) Placa de tipo servidor (mid-entry level), con soporte de reducción de consumo de energía) # cores: 16 HP DL165 G7 Página 1
Tabla 1. Lista de servidores ubicados en el Lab. 205 de BCDS # Servidor Usos Form factor Tipo de placa y # de cores Marca 3 atreides Páginas y programas de ViTAM Placa del tipo servidor (mid-entry level) HP ML350 G6 4 pack <<no dispongo de información>>. A cargo de Sergio Gómez. PC de escritorio común # cores: <<??>> 5 boppo Servidor de desarrollo, proyecto Alter-nativa. Placa del tipo servidor (simple/básico, posiblemente de marca Intel) Además: sistema automatizado de copias de seguridad (backup). 6 adcx3 Repositorio Subversion (programas fuente); y servidor web de wiki interno. Esto se reubicará en atreides en un futuro próximo. Placa del tipo servidor (mid-entry level) HP ML350 G6 Simulaciones. 3. Potencia requerida La Tabla 3 resume potencia de las fuentes de poder (PSU) en Watts de cada servidor. Esto nos da un máximo de la potencia requerida. Tabla 2. Capacidad de las fuentes de poder de los servidores y de los accesorios # Servidor Potencia de la fuente (W) PSU es PFC?* Potencia de la fuente (VA)** Datos basados en... 1 mercuri 300 No disponible (no?) 462 Estimaciones. El SAI muestra que el consumo oscila entre 90W y 120W 2 titanic 500 Sí 500 Manual del producto/fabricante 3 atreides 450 Sí 450 Manual del producto/fabricante 4 pack 300 462 Estimaciones 5 boppo 500 769 Estimaciones 6 adcx3 450 Sí 450 Manual del producto/fabricante. Una etiqueta por el equipo dice en cambio 460W. 7 Monitor LCD 15 21 No disponible 32 Según documentación on-line, el consumo en modo standby es despreciable Página 2
Tabla 2. Capacidad de las fuentes de poder de los servidores y de los accesorios # Servidor Potencia de la fuente (W) PSU es PFC?* Potencia de la fuente (VA)** Datos basados en... 8 Switch KVM 10 15 Según etiqueta del producto 9 Switch Ethernet 14 22 Estos valores corresponden a un switch que ya tenemos (D-Link) de 16 puertos. No necesitamos tanto. El consumo podría ser menor. TOTAL 2545 3162 * PFC=Power Factor Corrected. Si es sí, Consumo en Watts = Consumo en VA ** Power factor = 1.0 o 0.65, según tenga o no PFC. El ítem 9, Switch Ethernet, es un elemento nuevo que debe ser incorporado para permitir el apagado remoto de los equipos. El SAI notifica que la batería se está agotando, pero lo hace a un (1) servidor. Éste debe tener forma de comunicarse con los demás para que inicien el apagado. Si la comunicación dependiera de un switch externo (digamos el de la universidad), al no haber energía en el edificio, no es seguro que tal switch estuviera activo. Si solo protegiéramos mercuri, titanic, y atreides, la capacidad máxima requerida sería de 1295 W (incluyendo el KVM, el switch Ethernet para apagado, y el monitor). La potencia requerida bajo condiciones normales de uso de cada equipo son menores que el máximo obtenido vía la potencia de la fuente. Por ejemplo, el SAI al que está conectado mercuri indica que su consumo oscila entre 90 W y 120 W aproximadamente. Asimismo, según el mismo SAI, adcx3 tiene un consumo de entre 200 W y 230 W, lo que puede extrapolarse como el valor normal para atreides. Nótese que el momento del arranque NO es normal, y efectivamente se puede ver un pico a través del SAI. Esto es muy notorio con adcx3 y titanic, que hacen una especie de reconocimiento o calentamiento de todos los ventiladores al arrancar. En cualquier caso, esta potencia transitoria máxima debe ser tenida en cuenta en el dimensionamiento. Otra fuente de información para estimar la potencia requerida son las herramientas de dimensionamiento que ofrece HP para sus servidores (la aplicación Windows se llama HP Power Advisor). Se ha usado este software con la configuración de adcx3/atreides, y se ha obtenido que el consumo sería de aproximadamente 180 W, y de 150 W. Estos valores se debe considerar una subestimación, ya que no se han detallado todos los controladores, o elegido la cantidad exacta de ranuras de RAM ocupadas en cada servidor. Lo que queda por acordar es qué autonomía necesitaríamos como mínimo. 4. Estimación de la capacidad de un SAI para la demanda actual A continuación tomamos como referencia los productos de SAI del fabricante APC para dimensionar la potencia requerida para nuestra demanda actual. APC una de las empresas más conocidas del ramo, y además ya contamos con una unidad de esa marca, por lo que disponemos de algunos datos concretos sobre su desempeño. El servidor mercuri se encuentra conectado a un SAI APC Pro1200. El fabricante indica que el Página 3
producto soporta una potencia de salida máxima de 1200 VA y 720 W. De acuerdo a la documentación, este modelo se comporta como se muestra en la Figura 1(a) respecto al tiempo de autonomía. (a) Backup Pro 1200 (b) Smart-UPS 2200 (c) Smart-UPS 3000 (d) Smart-UPS 5000 Figura 1. Tiempo de autonomía de algunos modelos de SAI de APC Durante el corte de energía que hubo a finales de mayo, se pudo constatar que mercuri estuvo en funcionamiento durante unos 45 a 50 minutos, tiempo que está dentro de lo esperado según la estimación del consumo que se han detallado aquí (90 W 120 W). En base a esto, podemos identificar qué tiempo de autonomía nos darían los productos ofertados por APC. La Tabla 3 resume los modelos y precios de este fabricante, algunos de los cuales pueden ser relevantes para nosotros. Tabla 3. Tiempo de autonomía y precios de algunos modelos de SAI de APC. Todos los modelos son del tipo line-interactive, excepto el cuarto, que es online # Modelo Potencia de salida 555 W 1000 W Precio EUR (sin IVA) (pág. web del fabricante) 1 Backup-UPS Pro 1200 720 W / 1200 VA 10 min. Capacidad superada 2 Smart-UPS 1500 (formato torre) 350 EUR Muy pequeño para nosotros. 1000 W / 1500 VA 20 min. 6 min. 570 EUR Nos daría poco margen de crecimiento. Página 4
Tabla 3. Tiempo de autonomía y precios de algunos modelos de SAI de APC. Todos los modelos son del tipo line-interactive, excepto el cuarto, que es online # Modelo Potencia de Precio EUR (sin IVA) salida 555 W 1000 W (pág. web del fabricante) 3 Smart-UPS 2200 (formato torre) 1980 W / 2200 VA 45 min. 25 min. 890 EUR Modelo apropiado para las necesidades actuales; ofrece margen de crecimiento. El modelo montable en rack cuesta 1275 EUR 4 Smart-UPS On-Line RT 2000 1400 W / 2000 VA 25 min. 9 min. 1250 EUR Tecnología on-line. 5 Smart-UPS 3000 2700 W / 3000 VA 60 min. 25 min. 1375 EUR 6 Smart-UPS 5000 (montable en rack) 4000 W / 5000 VA 160 min. 60 min. 2950 EUR Si tenemos en cuenta únicamente estos valores normales, nuestra necesidad actual totaliza unos 555 W, con un pico teórico de alrededor de 1295 W. Se puede asumir que, digamos en un marco de tiempo de dos años, esta demanda podría duplicarse aproximadamente. Es importante señalar que sustituyendo los actuales servidores de gama más baja por nuevos servidores (de formato rack, por ejemplo), se puede elevar significativamente la capacidad de procesamiento manteniendo la potencia demandada básicamente en los niveles actuales. Por ello, la estimación de casi duplicar la potencia requerida es un poco exagerada. Considerando todo lo anterior, podemos sugerir la adquisición de un SAI de aproximadamente 2000 W, igual o similar al producto Smart-UPS 2000, esto asumiendo que un tiempo de autonomía de unos 45 minutos es aceptable. Página 5