Как оптимизировать энергопотребление PowerEdge R660?

Оптимизация энергопотребления сервера Dell PowerEdge R660 включает в себя стратегическое сочетание конфигурации оборудования, настроек микропрограммного обеспечения и управления рабочими нагрузками.

Ниже представлено структурированное техническое руководство по максимизации энергоэффективности при сохранении производительности:

1. Настройка конфигурации оборудования

Выберите высокоэффективные блоки питания (БП)

Оснастите сервер R660 блоками питания Titanium (700–1800 Вт) вместо менее эффективных. Блоки питания Titanium обеспечивают КПД до 96% при типичных нагрузках (использование 50–75%), что снижает потери энергии по сравнению с блоками питания Platinum (94%) или Gold (92%).

Избегайте избыточного резервирования блоков питания: используйте конфигурацию с резервированием 1+1 только при необходимости; для некритических рабочих нагрузок достаточно одного блока питания, чтобы минимизировать потери мощности в режиме ожидания.

Оптимизация хранилища и памяти

Выбирайте твердотельные накопители NVMe вместо жестких дисков SAS/SATA: накопители NVMe потребляют на 30–50% меньше энергии, чем вращающиеся диски, и поддерживают энергосберегающие режимы (например, HIPM/DIPM) через ОС.

Используйте память DDR5 с функциями энергосбережения: включите функцию «Управление питанием памяти» в BIOS, чтобы активировать режимы самообновления во время простоя, что снизит энергопотребление памяти примерно на 60% по сравнению с DDR4.

Избегайте чрезмерного использования модулей DIMM: подбирайте объем памяти в соответствии с потребностями рабочей нагрузки (например, 128 ГБ для виртуализации против 256 ГБ для баз данных), чтобы снизить ненужное энергопотребление.

2. Оптимизация энергопотребления на уровне BIOS

Откройте BIOS, нажав F2 во время загрузки, затем перейдите в раздел «Управление питанием» для следующих ключевых настроек:

Состояния питания процессора

Включить C-состояния (C0–C6): позволяет ядрам процессора переходить в энергосберегающие режимы простоя. Выберите «Автономный» для аппаратного управления переходами или «Управляемый ОС» для более тонкого управления на уровне ОС.

Включить энергосберегающий турборежим (EET): балансирует пиковую производительность и энергопотребление, ограничивая частоту турборежимов на малонагруженных ядрах, снижая дрожание мощности примерно на 20%.

Ограничение мощности: определите максимальный предел мощности процессора (например, 200 Вт для двух процессоров Xeon Gold 6448Y) для предотвращения перегрузки во время пиков.

Управление питанием PCIe и ввода/вывода

Включить ASPM (управление питанием в активном состоянии) для слотов PCIe: переводит неиспользуемые карты (например, HBA, графические процессоры) в режим пониженного энергопотребления, экономя примерно 5 Вт на слот.

Отключение неиспользуемых периферийных устройств: отключите устаревшие порты (USB, VGA) и неиспользуемые RAID-контроллеры через раздел «Встроенные устройства» для снижения энергопотребления в режиме простоя.

Профиль системы

Выберите «Производительность на ватт (DAPC)»: система Dell Advanced Power Control динамически регулирует скорость шины и активность ядер для максимальной эффективности при смешанных нагрузках.
Для систем с высокой нагрузкой в режиме ожидания используйте параметр «Эффективность – Предпочтение отдаётся энергопотреблению», чтобы отдать приоритет состояниям с низким энергопотреблением по сравнению с пиковой производительностью (снижает энергопотребление на 12–18% с минимальным влиянием на задержку).

3. Интеллектуальное управление охлаждением

Используйте технологию Smart Flow

Оптимизированный воздушный поток R660 (централизованные воздухозаборники, Т-образная материнская плата) снижает нагрузку на вентиляторы. Следите за чистотой воздушных фильтров, чтобы поддерживать эффективность воздушного потока и избегать ненужного увеличения скорости вращения вентиляторов.

Настройка профилей вентиляторов через iDRAC

В iDRAC9 (веб-интерфейс: Конфигурация > Настройки оборудования > Охлаждение) выберите «Минимальная мощность (оптимизированная производительность на ватт)». Это снижает скорость вращения вентиляторов при низкой/средней нагрузке, уменьшая их энергопотребление до 50%.

В центрах обработки данных с контролируемой температурой окружающей среды (18–22 °C) можно немного повысить пороговые значения температуры (например, с 35 °C до 40 °C), чтобы снизить нагрузку на вентиляторы без риска перегрева.

Рассмотрите вариант жидкостного охлаждения

В конфигурациях с высокой плотностью (например, 2 процессора + 24 накопителя NVMe) опциональная система жидкостного охлаждения с охлаждающей пластиной повышает тепловую эффективность на 25–30% по сравнению с воздушным охлаждением, снижая энергопотребление вентилятора и позволяя снизить напряжение питания процессора.

4. Оптимизация программного обеспечения и рабочих характеристик.

реализация Virtual и консолидация

Используйте гипервизоры (VMware vSphere, Hyper-V) для консолидации рабочей силы. Полностью загруженный сервер (70–80% ЦП) намного эффективнее нескольких серверов с неполной загрузкой. Такие инструменты, как Dell OpenManage Virtualization Manager, помогают оптимизировать размер виртуальной машины, чтобы избежать раздувания ресурсов.

Политика электропитания на уровне ОС

В Windows: установите для параметра «План электропитания» значение «Сбалансированный» или «Энергосбережение» (для некритичных систем), чтобы включить ограничение управления ЦП на уровне ОС.

В Linux: активируйте cpupower для включения энергосберегающих регуляторов (например, энергосбережения вместо производительности) и настройте intel_pstate для динамического масштабирования частоты.

Пакетная обработка и планирование

Выполняйте ресурсоёмкие задачи (например, резервное копирование, аналитика) в часы пониженной нагрузки, когда охлаждение будет более эффективным. Используйте такие инструменты, как cron (Linux) или планировщик задач (Windows), для отключения ресурсов в ночное время.

5. Мониторинг и управление с помощью iDRAC/OME.

Отслеживание энергопотребления в первое время

Используйте панель энергопотребления iDRAC9 для определения показателей энергопотребления, напряжения и эффективности. Настраивайте оповещения об аномальном потреблении (например, о внезапных скачках, указывающих на неправильное настроение оборудования).

Оптимизация на уровне кластера с помощью OME Power Manager

Dell OpenManage Enterprise (OME) Power Manager анализирует энергопотребление в группах серверов, выявляет неэффективные узлы и устанавливает ограничения энергопотребления. Например, он может автоматически регулировать мощность некритических виртуальных машин в пиковую часовую нагрузку, чтобы снизить энергопотребление кластера на 25%.

Анализ понятия

Составляем ежемесячные отчеты для сопоставления экономической ситуации с энергопотреблением. Выявите закономерности (например, «серверы баз данных потребляют на 40% больше энергии по выходным») и корректируйте распределение ресурсов соответствующим образом.

Реальный эффект

Реализация этих мер обычно снижает энергопотребление на 660 рандов на 15–30% в зависимости от нагрузки. Для круглосуточного центра обработки данных с 50 серверами R660 это означает экономию около 120 000 кВт·ч в год, что эквивалентно более чем 15 000 долларов США, затрачиваемых на электроэнергию (из расчета 0,12 доллара США за кВт·ч) и снижение стоимости электроэнергии на 60 тонн.

Благодаря балансу между настройкой оборудования, настройками программного обеспечения и дисциплиной рабочей нагрузки, R660 обеспечивает эффективность в своем классе без потерь для производительности.