La razionalizzazione delle
infrastrutture IT
Una 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
Application
Operating system
Server, storage
Network
Power supply,
cooling systems,
rack,
cabling
Computer centre
Virus protection, data backup management,
access management
Virus protection, intrusion detection,
firewalls
Intrusion detection, firewalls
Infrastruttura
Fisica CED
Cooling management,
power management,
access control,
fire detection
Fire detection, fire protection walls,
access control
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 !
4. SICUREZZA :
 Controllo Accesso ai Rack
 Controllo Temperatura
 Controllo Umidità
 Controllo Fumo
 Controllo Antincendio
 Controllo Alimentazioni
 Invio segnali di allarmi
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:
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





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
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
ALTA DISPONIBILITA’!!!
 MINORE Mean Time To Repair (MTTR)
MINORI COSTI di
downtime
L’ MTTR è il vero fattore che influenza la DISPONIBILITA’
A (Availability)
MTBF=100’000
MTBF=200’000
MTBF=300’000
MTBF=400’000
MTBF=500’000
100.0000000%
99.9990000%
99.9980000%
99.9970000%
99.9960000%
99.9950000%
99.9940000%
99.9930000%
99.9920000%
99.9910000%
99.9900000%
MTTR
0.5h
1h
2h
6h
12h
24h
A = ___ MTBFUPS________
( MTBFUPS+ MTTR )
36h
48h 72h
96h
h
h
h
h
h
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.
Soluzione
management - Monitoring
rack
power
cooling
sec.
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
LFC
VOM
SAM
S
DGAS
II
Grid Service
Center
RB
M
S
TS
GRID
UI
UI
YAIM
SE
Grid Site
CE
W
N
Il Middleware
•Portali
•Strumenti di visualizzazione
High level
Medium level
•Librerie scientifiche ottimizzate per le specifiche applicazioni
•Monitoraggio dell’andamento delle prestazioni dell’applicazione
•Selezione delle risorse di calcolo più opportune
• Accesso a dati memorizzati su file system remoti
• Autenticazione sicura sulla rete
• Gestione dell’esecuzione su risorse remote
Low level
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)
2 srv
TIPO A
96
blade
TIPO B
128
blade
Switch Infiniband
Switch gigabit ethernet
Nodi di Calcolo
Biprocessori ed SMP
10 srv
Switch fast ethernet
10 srv
Servizi collettivi
e di Infrastruttura
Grid
10 srv
Grid Storage Element
Sistemi di Storage
SCSI
SATA
La rete metropolitana
MEDICINA
SCIENZE
LETTERE
GIURISPRUDENZA
INGEGNERIA
Optical Fiber
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-ofthe-art (SPC del tutto inutile per questo)
 Sicurezza dei dati, con replica remota