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eficiencia

Jumbo Frames, ¿qué son y donde usarlas?

Diseñando con uno de nuestros clientes su nueva arquitectura de servidores/virtualización y almacenamiento, le han surgido una serie de dudas sobre el uso de Jumbo frames. En realidad es un tema, que aunque sencillo, no es muy conocido y es habitual ejemplos de uso (o no) inadecuado.

Un poco de teoría:

La mayoría de nuestras redes a nivel de CPD se construyen sobre los protocolos ethernet para L2 e IP para L3.

modelo OSI

 

el tamaño de trama por defecto para ethernet es de 1500bytes (fijaos que digo trama y no paquete. En ethernet lo que se transmiten son tramas de datos y en IP paquetes que a su vez se alojaran en las tramas ethernet). Este valor, que es modificable, es lo que convierte una trama ethernet normal en un Jumbo Frame cuando ampliamos su tamaño.

 

Es importante remarcar que las Jumbo Frames, están fuera del estándar 802.3 que define ethernet. El tamaño máximo es de 9.000Bytes

 

¿Debo usar Jumbo Frames en mi red?

Pues depende… activar el uso de Jumbo Frames reduce la carga de gestión de las tramas y paquetes (si paquetes ip también, luego veremos la razón) y puede mejorar el rendimiento a la hora de transferir grandes volúmenes de información, (por eso las SAN son escenarios donde usar Jumbo Frames), por contra aumentan la latencia de la red (especialmente en redes lentas).

En general se puede decir que el uso de Jumbo Frames mejora la eficiencia de nuestra red.

Eficiencia_Jumbo_Frames

<Fuente Wikipedia>

Lo que no debes hacer bajo ningún concepto es mezclar dispositivos con Jumbo Frames activos y otros desactivos, eso es una fuente potencial de problemas.

 

¿Entonces por qué no las usa todo el mundo?

Fundamentalmente porque no toda la electrónica de red (sobre todo la antigua) la soporta. El aumento de tamaño de trama reduce el nº de tramas a transmitir, pero al ser estas de mayor tamaño también se incrementa el esfuerzo necesario para calcular los CRC y esto puede tener un impacto importante en el rendimiento de nuestra red. También es necesario ampliar la cantidad de memoria asiganada a los buffers de los dispositivos de red.

Como comentaba unas lineas más arriba, no debemos mezclar dispositivos con y sin Jumbo Frame activo, esto limita su uso a redes donde nos podemos permitir que todos los dispositivos lo tengan activo. Un ejemplo de este tipo de redes serían las redes de almacenamiento SAN (iSCSI). Para otro tipo de redes el estándar sigue siendo 1500, después de todo no es casualidad que todos los S.O. vengan configurados con una MTU de 1500 (El que la MTU de S.O. y el tamaño de trama coincidan, aumentan la eficiencia del uso de la red).

 

¿Hay alguien pensando en tamaños distintos a las Jumbo Frames?

La respuesta es sí. Ya podemos encontrar al menos:

  • Baby Jumbo Frames: son más pequeñas que las Jumbo (en realidad solo un poco más grandes que las ethernet) y se usan en entornos de carrier encapsuladas en protocolos como MPLS.
  • Super Jumbo Frames: esto como imagináis va de grande, porque grande es mejor. 64.000Bytes

 

¿Tiene aplicación a la virtualización?

Por supuesto, ya os comentaba antes que las redes SAN basadas en iSCSI son un escenario claro para el uso de Jumbo Frames.

¿VMware soporta Jumbo Frames?

Si, os enseñare a configurarlo en un próximo artículo.

 

¿Puedo bajar la humedad de mi Datacenter?

La humedad relativa en el Datacenter es una de esas grandes desconocidas, quizás no para todos, pero si para muchos managers que desconocen el impacto y efecto de bajarla o subirla en nuestro Datacenter.

¿Cuál es la humedad relativa recomendada?

Normalmente se dice que la HR debe estar entre  el 40 y el 55%, ¿por qué?, por encima del 55% aumentaríamos el riesgo de corrosión, y por debajo del 40%  aumentamos el riesgo de descargas estáticas.

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¿Podemos infringir estos valores?

Por supuesto que podemos, tan solo necesitaremos modificar el setup de nuestras máquinas de clima ;-). Bromas aparte, al igual que con las franjas de temperatura de operación, cada vez hay más managers (incluso la propia ASHRAE) que abogan, por aprovechar la mayor robustez del equipamiento IT, para aumentar el rango de HR permitido.

ashrae_logo_banner

¿Qué ventajas aportaría modificar el rango permitido de HR?

Fundamentalmente una, el ahorro energético. Ashrae va a publicar un Whitepaper destinado a los grandes operadores de Datacenters acerca de este tema. En dicho Whitepaper se indica que hoy por hoy es seguro permitir que la HR baje hasta alrededor de un 8%. Esta indicación se basa en estudios donde comprobaron que la diferencia de electricidad estática es muy pequeña  entre el 8% y el 25%.

No hay que olvidar además que la temperatura y la humedad estan relacionadas, por lo que aumentar estos rangos puede reportar un importante ahorro.

Proyecto CoolEmAll

CoolEmAll es un proyecto de la Comisión Europea cuyo objetivo es lograr que los Data Centers sean más eficientes.

Logo_coolemallPara lograr esta mejora en la eficiencia se pretende desarrollar herramientas y lograr importantes mejoras en la monitorización y simulación (otra de esas grandes desconocidas) en el Data Center.

Se trata de un proyecto muy interesante que esperemos arroje resultados pronto.

Podéis encontrar más información sobre el proyecto en los siguientes vídeos:

 

 

 

En la web del proyecto podéis encontrar no solo más vídeos, sino también el Toolkit para testeo.

 

Espero os resulte de utilidad.

 

 

 

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La busqueda de la eficiencia energetica en cifras (Schneider Electric)

Puesto que uno de los principales costes de mantenimiento de un CPD es el suministro eléctrico, resulta interesante ver análisis sobre la intención de mejora en este aspecto, más aun si este lo realiza uno de los grandes proveedores de infraestructura para datacenters.

 

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puedes consultar el original aquí.

Review "Grow a Greener Datacenter"

Después de mucho ajetreo en el trabajo he aprovechado las navidades para terminar uno de los libros técnicos que tenía pendientes de revisar, el libro en cuestión es “Grow a Greener Data Center” de la editorial Cisco Press y escrito por Douglas Alger. Para los que no conozcáis al Sr. Douglas, os puedo comentar que es uno de los profesionales de cabecera en el mundo de los Data Centers, con numerosas conferencias y varios grandes Data Centers construidos a sus espaldas (la mayoría de ellos para Cisco, compañía en la que trabaja como “IT Architect for Physical Infraestrucutre”), además es autor de otro libro de gran interés sobre esta temática, “Build the Best Data Center Facility for your Business” también de Cisco Press.

Ahora que os he presentado brevemente al autor, vamos al objeto de la presente entrada… la review del libro.

El ejemplar que he leído es la edición inglesa de tapa blanda y 299 páginas repartidas entre los siguientes capítulos:

  • Capítulo 1: Going Green in the Data Center (Volviendo verde el Data Center)
  • Capítulo 2: Measuring Green Data Centers (Medición en Data Centers verdes)
  • Capítulo 3: Green Desing and Build Strategies (Diseño verde y estrategias de construcción)
  • Capítulo 4: Powering Your Way to a Greener Data Center (Suministrando energía a un Data Center verde)
  • Capítulo 5: Cooling Your Way to a Greener Data Center (Refrigerando un Data Center Verde)
  • Capítulo 6: Cabling Your Way to a Greener Data Center (Cableando un Data Center verde)
  • Capítulo 7: Refrigerants and Fire Suppressants (Refrigerantes y anti incendios)
  • Capítulo 8: Choosing Greener Gear. (Eligiendo la opción Verde)
  • Capítulo 9: Greening Your Data Center Through Consolidation, Virtualization, and Automation. (Volver verde nuestro Data Center, a través de la consolidación, virtualización y automatización)
  • Capítulo 10: Greening Other Business Practices. (Volviendo verdes otras prácticas del negocio)

Sin lugar a dudas se trata de un libro que no requiere conocimientos teóricos avanzados y que resultara útil para iniciarse en esta disciplina a aquellos profesionales que teniendo algún tipo de experiencia con instalaciones de este tipo y las problemáticas inherentes a ellas, quieren empezar a hacer las cosas de manera diferente.

La temática de los capítulos es adecuada y a menudo incluyen información relevante que puede ser de utilidad, tanto a la hora de documentarnos sobre algún aspecto en mayor profundidad como para justificar de una manera entendible por “negocio” la adopción de algunas medidas, todo ello viene acompañado de algunos ejemplos del mundo real a modo de anécdotas. Lo que no encontraremos en ninguno de los capítulos es, análisis de problemas reales de refrigeración, cableado, etc. en grandes Data Centers (si que aparecen algunos ejemplos básicos).

La lectura es fácil y rápida, se remarcan en cuadros aquellos aspectos que el autor considera relevantes y casi todos los capítulos vienen acompañados de numerosas tablas con datos sobre emisiones, porcentajes, etc. vinculados a años determinados que pronto quedaran obsoletos. Lo que si encuentro en falta, es la presencia de mayor número de fotografías que muestren al lector las situaciones que se describen.

Resumiendo:

Lo mejor:

  • Es un libro corto que se lee rápido y no supondrá ningún problema para cualquier profesional con un mínimo de experiencia en este tipo de instalaciones.
  • También puede ser utilidad para el estudiante o profesional que sin estar vinculados a ellos, quieran comprender de manera somera los aspectos a considerar en el diseño de un Data Center.
  • Enlaces a normativas y datos útiles para realizar presentaciones a negocio.
  • Algunas anécdotas y ejemplos del mundo real.

Lo peor:

  • Es un libro poco útil para personas con experiencia, más allá de la recopilación de datos sobre porcentajes y ahorros, que como he comentado pueden ser de utilidad para hablar con algunos estamentos de las organizaciones.
  • Esperaba un mayor número de ejemplos basados en problemas reales de grandes Data Centers.

Veredicto:

Es un gran libro de nivel introductorio, así que si es este vuestro caso será una buena adquisición. Si sois profesionales con experiencia en Data Centers que queréis aproximaros a la filosofía verde, también os será de utilidad, pero esta seguramente se reduzca a la enumeración de tecnologías y maneras de hacer las cosas, sobre las que tendréis que buscar información en otro lado. Para el caso de profesionales con experiencia en explotación de Data Centers verdes, creo que lo encontraran entretenido y poco más.

Nota: 8’5

Medida del DCE o DCIE en un Datacenter

Junto con el PUE, la métrica más usada para medir la eficiencia de un Datacenter es el DCIE o DCE (Data Center Infraestructure Efficiency), para su calculo se usan los mismos valores que para el PUE pero empleados a la inversa.

<fuente: http://www.itgreen.es/que-es-green-it/pue-dcie>

Básicamente consiste en dividir el total del consumo de la infraestructura tecnológica entre el consumo total de Datacenter, o lo que es lo mismo, la inversa del PUE.

Actualmente el PUE es la medida más usada sin embargo hay quien prefiere el DCE, sobre todo por una cuestión de percepción humana ya que el DCE es mayor cuanto más eficiente es el Datacenter, todo lo contrario que el PUE que es menor cuanto más verde es nuestro Datacenter.

<fuente: http://www.itgreen.es/que-es-green-it/pue-dcie>

Referencias:

Medida del PUE en el Datacenter

Medida del PUE en el Datacenter

Cuando se trata de evaluar de manera objetiva la eficiencia energética de un Datacenter, se requiere de una serie de métricas que nos permitirán obtener indicadores de eficiencia. Posiblemente la medida más extendida para evaluar la eficiencia energética de un Datacenter sea el PUE (efectividad del uso de la energía). Este indicador fue definido por la organización The Green Grid y se define como:

Formula calculo del PUE

donde el “Consumo total de Energía en el Datacenter”, se corresponde al consumo de energía de toda nuestra instalación, Servidores, máquinas de climatización, iluminación, etc, etc. (haciendo un símil domestico, se correspondería al total de nuestra factura de la luz para esa instalación) y donde el “Consumo de energía de la infraestructura TI”, se correspondería con el consumo de energía realizado por el equipamiento TI únicamente, servidores, equipos de networking, etc.

Así pues PUE, nos proporcionará un indicador que relaciona el consumo total de energía de la instalación, con la cantidad de ella que se dedica a alimentar el equipamiento TI. Como se puede apreciar el mejor valor de PUE posible (e inalcanzable en la práctica) es 1, ya que esto significaría que cada KW consumido en nuestra instalación se ha dedicado a alimentar servidores y no se ha empleado nada en refrigeración, iluminación, etc.

¿Como medimos el PUE?

Conforme el PUE fue extendiéndose como indicador de referencia, se aprecio que las organizaciones realizaban las métricas necesarias para el calculo del PUE de manera diferente, por lo que la organización Grid Green, elaboró un documento de trabajo donde se indicaba la manera en la que las métricas debían obtenerse.

Grid Green estableció dos categorías bien diferenciadas de Datecenters, cada una de las cuales tendría una manera diferente de calcular el PUE. Las categorías son:

  • Centro de datos dedicado: Es aquel que incluye todas las fuentes de energía en el punto de transferencia del servicio público al operador del Datacenter y diferencia el Datacenter en sí de la infraestructura necesaria para su mantenimiento .
  • Centro de datos mixto: Es similar al centro de datos dedicado, pero además incluirá la climatización, iluminación y todo lo necesario para el soporte del funcionamiento del centro de datos.

Además estableció 4 categorías de PUE, que establecerán distintos niveles de precisión o calidad a la hora de medir la eficiencia energética de un Datacenter, siendo estas categorías:

  • Categoría “0”: Esta categoría establece un ciclo de medición de 12 meses, en los cuales el consumo de los sistemas TI, se medirá a la salida del sistema SAI (si tenemos varias SAIs, sumaremos la salida de cada una de ellas) y donde se tomarán en cuenta los valores pico (máximos) medidos en KW.La medida correspondiente al consumo total de potencia se realizará en la acometida eléctrica a la infraestructura .

    No se considera una categoría valida para Datacenters que no se alimenten exclusivamente de la red eléctrica (usen gas natural, solar, etc.)

    SAI de APC                                                                                              <imagen de una SAI del fabricante APC>

  • Categoría “1”: Similar a la 0, pero en lugar de tener en cuenta solo los valores máximos, se tendrá en cuenta el total del consumo. El ciclo de medición es también de 12 meses y las medidas se tomarán en KW.La energía total incluirá todos los medios de alimentación disponibles (usen gas natural, solar, etc.)
  • Categoría “2”: Las medidas se realizarán en ciclos de 12 meses y se realizarán en KW. El punto de medida en esta caso ya no será la SAI, sino que se realizará en la salida de la PDU (Power distribution Unit) que soporte la infraestructura TI (o nuevamente la suma de la salida de las distintas PDUs).La energía total se calculara de la misma manera que en la categoría 1, pero al situar el punto de medida del consumo TI en las PDU, eliminaremos (sacaremos a relucir) perdidas asociadas a la transformación de las PDUs, switches estáticos, etc.
  • Categoría “3”: Con un ciclo de medida de 12 meses y realizada en KW, los puntos de medida se situarán en el punto de conexión del equipamiento TI al sistema eléctrico.

Esta categoría es la más precisa de todas y engloba a las anteriores, siendo capaz de ofrecernos datos relativos al consumo de nuestra infraestructura TI y de la infraestructura que la soporta.

Hay muchos factores, sobre todo ambientales (no es lo mismo refrigerar un Datacenter en New York (USA) que en Sevilla (España)) que influyen en el calculo del PUE y en lo bueno o malo que resulta el índice resultante en relación a instalaciones en condiciones ambientales similares, así que solo a modo de referencia incluyo una gráfica y una tabla de clasificación:

Gráfica PUE

Tabla referencia PUE

Conclusión:

El PUE es una medida orientativa y relativamente fácil de obtener que nos permitirá conocer le eficiencia energética de nuestro CPD, desde un punto de vista estrictamente de consumo energético.
Es un indicador de eficiencia ampliamente reconocido (no es el único, existen otros como el DciE), que permite implantarse fácilmente en su categoría “0” e ir evolucionando gradualmente hacía un Datacenter mejor controlado.

Finalmente recordar, que medir es la primera actividad del proceso de mejora, por tanto, invertir en conocer y medir que ocurre en nuestro Datacenter será una de las mejores inversiones que podamos realizar.