La razionalizzazione delle infrastrutture IT Una metodologia di intervento: i CED di Ateneo
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La razionalizzazione delle infrastrutture ITUna metodologia di intervento: i CED di Ateneo
G.Russo, Università di Napoli Federico II
Proliferazione dei CED
Scelta in passato giusta, in quanto: Le reti di telecomunicazioni in Italia hanno
sempre stentato a decollare Non vi erano applicazioni web-based Non vi erano molti servizi centralizzati Non vi erano grosse banche dati centralizzate Non vi erano grosse esigenze per i CED
(pochi server, poca potenza elettrica, normale condizionamento ambientale)
Razionalizzazione dei CED
Scelta ora necessaria, in quanto: Le reti di telecomunicazioni in Italia stanno
decollando Vi sono molte applicazioni web-based Vi sono molte banche dati centralizzate Vi sono molti servizi centralizzati Vi sono grosse esigenze per i CED (molti
server, molta potenza elettrica, condizionamento ambientale non sufficiente)
La metodologia
Ripartire da zero, non basarsi sul passato Nuovo locale CED Solo macchine, 2 risorse per monitoraggio locale solo
hardware, H24 Altissima concentrazione: 300 server in 120 mq Server blade Monitoraggio remoto Gestione remota Paradigma del GRID computing Sistemi operativi: Open Source
LA DISPONIBILITA’ IT E’ LEGATA AL FUNZIONAMENTO DELL’INFRASTRUTTURA HARDWARE E DEI LOCALI SERVER
I GUASTI ALLA STRUTTURA IT COMPORTANO COSTI INGENTI PER UN ENTE E NORMALMENTE SONO CAUSATI DA UNA INADEGUATEZZA DELLA STESSA
Computer centre
Network
Server, storage
Operating system
Application
Fire detection, fire protection walls,access control
Cooling management, power management,access control,fire detection
Virus protection, data backup management,access management
Virus protection, intrusion detection,firewalls
Power supply, cooling systems,rack, cabling
Intrusion detection, firewalls
Infrastruttura Fisica CED
Critical business process
INFRASTRUTTURE INADEGUATE: Non è più consona una infrastruttura tradizionale in quanto porta notevoli costi iniziali di approntamento prevedendo l’espandibilità massima entro successivi 4/5 anni.
RACK: i tradizionali (con porte traforate ) non consentono un alto raffreddamento e quindi necessità di molti più rack per il contenimento delle macchine di calocolo = inadeguati con le nuove tecnologie BLADE SERVER.
Climatizzazione Ambientale: consente un raffreddamento di max 3/5Kw x rack non gestibile l’HOT SPOT = totalmente inadeguata con le nuove tecnologie BLADE SERVER e comporta alti costi iniziali e di esercizio .
UPS non trasformless e non modulari: non garantiscono il filtraggio della corrente di alimentazione in ingresso, i trasformatori dissipano parte della potenza a scapito del rendimento, non consentono una espandibilità in spazi ridotti, costi alti di esercizio
Razionalizzazione delle 5 aree di intervento !
1. SOLUZIONI CON Racks ad Alte Performance :
Riduzione degli Spazi per i CED Riduzione dei Costi di attrezzaggio
Alta concentrazione di calcolo Espandibilità Futura
3. SOLUZIONI INNOVATIVE PER L‘ENERGIA:
UPS modulari scalabili VFI-SS-111 Architettura Parallela Decentralizzata Espandibilità a Caldo Sistemi a FUEL CELL fino 200KW Costi ridotti di manutenzione e di esercizio
2. SOLUZIONI INNOVATIVE DI RAFFREDDAMENTO:
Sistemi LCP con scambiatori Aria Acqua , performance di raffreddamento 4 volte superiori all‘aria
Sistemi modulari espandibili a caldo Riduzione costi di manutenzione e di
esercizio
4. SICUREZZA :
Controllo Accesso ai Rack Controllo Temperatura Controllo Umidità Controllo Fumo Controllo Antincendio Controllo Alimentazioni Invio segnali di allarmi
5. MONITORAGGIO da REMOTO :
Monitoraggio e visualizzazione su di unica piattaforma di gestione dell‘intera infrastruttura fisica e di tutti gli allarmi potendoli tra loro correlare e fornire azioni di risposta
Razionalizzazione della infrastruttura ! Infrastruttura fisica indipendendente dall’ambiente esterno , scalabile, modulare e facilmente manutenibile. Progettata per potersi espandere in modo plug&play Hot swappable
Razionalizzazione degli spazi ! Rack universali ad alto contenimento di apparati svincolati dall’ambiente esterno(specialmente BLADE SERVER = minor manutenzione filtri apparati)
Climatizzazione indipendente ! Svincolarsi da sistemi di tipo ambientali e raffreddare i singoli rack con sistemi scambiatori di calore aria/acqua modulari hot swappable con potenze da 12Kw fino a 40 Kw per rack ( gestione immediata Hot Spot localizzati dei server = miglior rendimento ).
Nuovi sistemi di Energia e distribuzione ! Nuovi sistemi UPS secondo CEI 62040-3 VDE 0558 parte 530 VFI-SS-111, modulari scalabili hot swappable con architettura Parallela Decentralizzata (ciascun modulo è autonomo e indipendente dagli altri ma concorre alla efficacia finale) . Distribuzione secondaria agli armadi rack server attraverso quadri di distribuzione modulari precablati plug & play hot swappable ( riduzione di almeno il 30 % dei tempi di installazione e facilmente manutenibili e upgradabili) . Sistemi di alimentazione innovativi attraverso FUEL CELL fino a 200Kw.
Sicurezza completa ! Protezione fisica e ambientale della infrastruttura attraverso sistemi che controllando : accesso ai rack con schede magnetiche-tastierini-sistemi biometrici e transpoder, Temperatura, Umidità, Fumo , Sistemi Antincendio da Rack, Alimentazioni elettriche, Web Cam, Sistemi SMS per gli allarmi . Sistemi tutti plug & play facilmente manutenibili e upgradabili hot swappable.
Monitoraggio e controllo a distanza ! Attraverso il software di controllo che fornisce una rappresentazione grafica planimetrica di tutti i componenti fisici installati si possono gestire tutti i dati e le informazioni dell’intero impianto realizzato visualizzando le attività di controllo impostando ed incrociando azioni in risposta agli eventi. Tutti i dati importanti per la sicurezza vengono raccolti e documentati per le più disparate attività.
Alta Disponibilità =Modularità e scalabilità della infrastruttura
MTTR 0.5h 1h 2h 6h 12h 24h 36h 48h 72h 96h
MTBF=100’000 hMTBF=200’000 hMTBF=300’000 hMTBF=400’000 hMTBF=500’000 h
A = ___ MTBFUPS________
( MTBFUPS+ MTTR )
99.9900000%
99.9910000%
99.9920000%
99.9930000%
99.9940000%
99.9950000%
99.9960000%
99.9970000%
99.9980000%
99.9990000%
100.0000000%
A (Availability)
MINORE Mean Time To Repair (MTTR)ALTA DISPONIBILITA’!!!
MINORI COSTI di downtime
L’ MTTR è il vero fattore che influenza la DISPONIBILITA’
Avere una griglia di protezione a 360 gradi per i centri di elaborazione dati con un servizio esteso a 5 aspetti strategici: Rack, Power e distribuzione, Cooling, Monitoring e Remote Management.
sec.
management - Monitoring
Soluzione
coolingpowerrack security
Il progetto specifico: S.Co.P.E.
Riunificazione dei CED per il calcolo scientifico, con paradigma GRID
Costi: € 5.000.000 tutto compreso Numero server: 300 Automatismi nella allocazione delle risorse di
calcolo Automatismi nella allocazione dello spazio
disco Sistemi di autenticazione degli utenti
Problemi:
Spazi Energia elettrica Raffreddamento Rete telematica Persone Telecontrollo Monitoraggio Configurazione Diversificazione delle applicazioni Necessità di un middleware
Non-problemi:
Server IBM, DELL, HP etc tutti molto affidabili Management remoto non complesso Alta densità
Storage SAN: si, ma non sempre serve Database, ma non solo Molti file grandi, accesso sequenziale
Il paradigma del GRID
SE
WN
CE
YAIM
UI
GRID
UI
DGAS
TS
SAM
MS
LFC
II
VOMS
RB
Grid Service Center
Grid Site
Il Middleware
•Portali
• Accesso a dati memorizzati su file system remoti
• Autenticazione sicura sulla rete
• Gestione dell’esecuzione su risorse remote
Medium level
Low level
High level
•Strumenti di visualizzazione
•Librerie scientifiche ottimizzate per le specifiche applicazioni
•Monitoraggio dell’andamento delle prestazioni dell’applicazione
•Selezione delle risorse di calcolo più opportune
La rete LAN e WAN
LAN Dorsale di rete a 10 Gbit/sec Rete ridondata (2x Gbit/sec, 4x Gbit/sec) Rete a bassa latenza (1x infiniband) Rete separata per monitoraggio e management (1x
100 Mbit/sec)
WAN Collegamenti Intranet a 2.4 Gbit/sec, ridondati Collegamenti Internet a 1 Gbit/sec, ridondati
L’impiantistica
Ripartire da zero, non basarsi sul passato Nuova cabina elettrica 1 Mwatt Nuovo Gruppo Elettrogeno 1 Mwatt Rack della RITTAL, che consentono:
Raffreddamento ad acqua dei rack, con unità LCP e chiller esterno
Rack a tenuta stagna Impianto antincendio interno ai rack Monitoraggio e telecontrollo Sensori su tutto (apertura porte rack, tensione di ogni
presa, utilizzo ampere, etc)
collectivecollective10 srv
worker nodeworker nodeworker node
TIPO A 96
blade
worker nodeworker nodeworker nodeworker node
TIPO B 128
blade
Storage elementStorage element
10 srv
SCSI SATA
Computing element
UI & test nodeUI & test node10 srv
2 srv
Sw
itch
giga
bit
ethe
rnet
Sw
itch
fas
t et
her
net
Sw
itch
In
fin
iban
d
worker nodeworker nodeworker nodeworker node
Servizi collettivie di Infrastruttura Grid
Nodi di CalcoloBiprocessori ed SMP
Grid Storage Element
Sistemi di Storage
La rete metropolitana
Optical Fiber
SCIENZE
MEDICINA
LETTEREGIURISPRUDENZA
INGEGNERIA
Il vecchio CED
Il nuovo CED, il progetto
Il nuovo CED, il progetto
Il nuovo CED, in costruzione
Il prototipo
CONCLUSIONI
Non modifiche lente e graduali, ma grosse modifiche tutte insieme
Vedere i CED come un luogo “remoto”, virtualizzando tutta la gestione
Massima attenzione ai problemi di energia elettrica e di raffreddamento
Disponibilità di una rete LAN e WAN state-of-the-art (SPC del tutto inutile per questo)
Sicurezza dei dati, con replica remota