Sunucu Güç Tüketimi ve Maliyeti

Colocation ya da kabin kiralayan hemen herkes aynı sürprizle karşılaşır: kabinde bol bol boş U alanı vardır ama yeni bir sunucu takmanıza izin verilmez. Sebep basittir — sunucu güç tüketimi, U alanından çok daha önce biten kaynaktır. 42U'luk bir kabine kâğıt üzerinde kırk makine sığar, ama 4 kW'lık bir tahsisle bunların ancak on tanesini besleyebilirsiniz. Elektrik, veri merkezi ekonomisinde asıl kısıttır ve faturanın da en büyük kalemidir.

Bu yazıda sunucunuzun gerçekte kaç watt çektiğini nasıl ölçeceğinizi (tahmin etmeyeceğinizi), bu değeri aylık kilovatsaate ve paraya nasıl çevireceğinizi, veri merkezinin faturasına yansıyan PUE çarpanının ne olduğunu, kabin planlarken amper ve faz hesabını nasıl yapacağınızı ve tüketimi düşürmenin gerçekten işe yarayan yollarını anlatacağım. Sonunda bir teklifteki "3 kW dahil" ifadesinin sizin için ne anlama geldiğini net biçimde bileceksiniz.

Bir Sunucu Ne Kadar Elektrik Harcar#

Buna verilebilecek tek doğru cevap "ölçmeden bilinmez"dir, ama büyüklük mertebesini bilmek planlama için yeterli olur. Aşağıdaki aralıklar tipik yapılandırmalar için gerçekçi bir çerçeve sunar:

Bu tablodan çıkarılacak iki ders var. Birincisi boşta tüketim hiç de düşük değildir: bir sunucu hiçbir iş yapmasa bile tipik yükünün yarısı kadar elektrik çeker, çünkü fanlar döner, diskler döner, bellek tazelenir. Boşta duran bir makine "bedava" değildir. İkincisi tepe ile ortalama arasındaki fark büyüktür; kabin planlamasını ortalamaya göre yaparsanız, tüm sunucular aynı anda yüklendiğinde devre koruması atar.

Katalogdaki PSU değerini tüketim sanmak da yaygın bir yanılgıdır. "800 W güç kaynağı" ifadesi, kaynağın verebileceği azami gücü söyler, makinenin çektiğini değil. 800 W'lık kaynağı olan bir sunucu tipik olarak 200 W çeker. Aynı şekilde işlemcinin TDP değeri de toplam sistem tüketimi değildir; yalnızca işlemcinin ısıl tasarım noktasıdır.

Gerçek Tüketimi Ölçmek#

Planlamayı sağlam yapmanın tek yolu ölçmektir ve bunun için üç pratik yöntem vardır.

Birinci yöntem: sunucunun kendi sensörü. DCMI destekleyen çoğu modern sunucu, anlık güç tüketimini BMC üzerinden raporlar. Bu, ek donanım gerektirmeyen en kolay yoldur:

# Anlık ve ortalama güç okuması (Watt cinsinden)
ipmitool -I lanplus -H 10.20.0.15 -U sysops dcmi power reading

# Örnek çıktı:
#     Instantaneous power reading:                   238 Watts
#     Minimum during sampling period:                181 Watts
#     Maximum during sampling period:                412 Watts
#     Average power reading over sample period:      256 Watts

# Bazı kartlarda güç sensörü SDR listesinde de görünür
ipmitool -I lanplus -H 10.20.0.15 -U sysops sdr list | grep -i -E "pwr|power|watt"

BMC erişimini henüz kurmadıysanız IPMI, iDRAC ve iLO rehberi yazısı ilk erişimi adım adım anlatıyor.

İkinci yöntem: akıllı PDU. Veri merkezinin kabininizde ölçüm yapabilen bir güç dağıtım ünitesi varsa, priz bazında tüketimi web arayüzünden ya da SNMP ile okuyabilirsiniz. Bu, en güvenilir veridir çünkü PSU verimliliğini de içeren, prizden çekilen gerçek gücü gösterir.

Üçüncü yöntem: portatif watt ölçer. Sunucu henüz ofisinizdeyse, prizle makine arasına takılan basit bir enerji ölçer size boşta ve yük altındaki değerleri verir. Yük altındaki değeri ölçmek için makineyi gerçekten çalıştırmanız gerekir; stress-ng gibi bir araçla tüm çekirdekleri doldurup diskleri meşgul ederek tepe tüketimi yaklaşık olarak görebilirsiniz.

Hangi yöntemi kullanırsanız kullanın, en az bir hafta boyunca ölçün ve ortalamayı değil, ortalamayı ve tepe değeri kaydedin. Maliyet hesabında ortalamayı, kabin planlamasında tepe değeri kullanacaksınız.

Aylık Maliyeti Hesaplama#

Formül basittir ve iki adımdan oluşur. Önce watt'ı aylık kilovatsaate çevirirsiniz:

Aylık kWh = (Ortalama Watt × 24 saat × 30 gün) / 1000

Örnek: 250 W ortalama çeken bir sunucu
  (250 × 24 × 30) / 1000 = 180 kWh / ay

Aylık maliyet = 180 kWh × (kWh birim fiyatı)

Sonra bu rakamın üzerine iki çarpan eklenir ve asıl sürpriz buradadır. Birincisi PSU verimliliği: yukarıdaki hesap sunucunun kullandığı gücü değil, PSU'nun prizden çektiği gücü esas almalıdır. İkincisi PUE, yani soğutma ve altyapı payı. İkisini birlikte uygulayan gerçekçi bir tablo şöyle görünür:

Yani ölçtüğünüz 250 W, tesise 294 kWh olarak yansır. Colocation sözleşmenizde elektrik gerçek tüketim üzerinden faturalanıyorsa, hangi noktadan ölçüldüğünü — prizden mi, PUE dahil mi — sözleşmede netleştirmeniz gerekir. On sunucu için bu farkın yıllık karşılığı ciddi bir rakama ulaşır.

Bir de zamanla artan bir kalem var: elektrik faturası, donanım bedelinin aksine her ay tekrar eder. Üç yıllık bir kullanım süresinde, orta segment bir sunucunun toplam elektrik maliyeti çoğu zaman satın alma bedeline yaklaşır ya da onu geçer. Toplam sahip olma maliyeti hesabınızı bu kalemi ekleyerek kurun; colocation kimler için uygun yazısındaki TCO iskeletinde bu satır ayrıca yer alıyor.

PUE: Faturanın Görünmeyen Çarpanı#

PUE (Power Usage Effectiveness), bir veri merkezinin toplam enerji tüketiminin, yalnızca BT ekipmanının tükettiği enerjiye oranıdır:

PUE = Tesisin toplam enerji tüketimi / BT ekipmanının enerji tüketimi

PUE = 1,0  → teorik mükemmel (soğutma ve kayıp sıfır, gerçekte imkânsız)
PUE = 1,2  → çok verimli, modern tasarım
PUE = 1,5  → makul, yaygın seviye
PUE = 2,0  → verimsiz; her 1 W BT için 1 W altyapı

Aradaki fark tamamen soğutmaya, güç dönüşüm kayıplarına ve aydınlatmaya gider. PUE 2,0 olan bir tesiste sunucunuz için harcanan her kilovatsaatin bir kilovatsaati de klimalara gider; PUE 1,2 olan bir tesiste bu pay beşte bire iner.

Bu neden sizi ilgilendirir? Çünkü sabit tahsisli sözleşmelerde tesis bu maliyeti fiyatın içine gizler; gerçek tüketim üzerinden faturalanan sözleşmelerde ise doğrudan çarpan olarak yansır. Teklif alırken "kW başına fiyat" ile "kWh başına fiyat" ayrımını ve PUE'nin faturaya nasıl dahil edildiğini sorun. Yüksek Tier seviyesinin genelde PUE'yi bir miktar yükselttiğini de bilin: 2N topolojide iki güç yolu da yarı yükte çalışır ve dönüşüm verimliliği tepe noktasının altında kalır. Seviyeler arasındaki farkı veri merkezi tier sınıfları yazısında ayrıntılandırdım.

Kabin Planlaması: Amper, Faz ve A/B Beslemesi#

Veri merkezleri size gücü genellikle amper ya da kilowatt cinsinden tahsis eder. Aradaki çeviri tek fazlı sistemde şöyledir:

Watt = Volt × Amper          (tek faz, güç faktörü ~1 kabul edilerek)

16 A'lik bir devre, 230 V'ta:  230 × 16 = 3680 W  ≈ 3,7 kW
32 A'lik bir devre, 230 V'ta:  230 × 32 = 7360 W  ≈ 7,4 kW

Ama bu değerin tamamını kullanamazsınız. Sürekli yük için genel elektrik pratiği, devre kapasitesinin %80'ini üst sınır kabul eder. Yani 16 A'lik devre gerçekte size yaklaşık 12,8 A, kabaca 3 kW sürekli yük hakkı verir. Planlamayı bu değerle yapın:

A/B beslemesi burada kritik bir incelik yaratır. Tier III ve üzeri tesislerde kabininize iki bağımsız hat gelir ve çift PSU'lu sunucularınız her iki hatta da bağlanır. Normal çalışmada yük iki hat arasında yaklaşık yarı yarıya bölünür. Ancak bir hat bakıma alındığında tüm yük tek hatta biner. Bu yüzden altın kural şudur: her hattın tek başına toplam yükün tamamını taşıyabilmesi gerekir, yani her hattı en fazla %40-45 doluluğa kadar yükleyin. İki hattı da %70 doldurursanız, bakım günü sigorta atar ve tam da yedeklilik için ödediğiniz parayı boşa harcamış olursunuz.

Üç fazlı beslemede ek bir kural devreye girer: faz dengesi. Kabindeki yükü üç faza mümkün olduğunca eşit dağıtın; bir fazın diğerlerinden belirgin yüklü olması hem verimsizliğe hem de o fazın erken sınırına dayanmasına yol açar. Akıllı PDU'lar faz başına akımı raporlar, düzenli kontrol edin.

Tüketimi Düşürmenin Gerçekten İşe Yarayan Yolları#

Enerji tasarrufu adına yapılan çoğu şey semboliktir. Gerçekten ölçülebilir fark yaratan beş yöntem şunlar:

1. Konsolidasyon. En büyük kazanç buradadır. Beş adet %10 kullanımda çalışan fiziksel sunucuyu tek bir makinede sanallaştırmak, dört makinenin boşta tüketimini tamamen ortadan kaldırır. Boşta tüketim yüksek olduğu için bu tasarruf doğrudan ve büyüktür.
2. Yeni nesil donanıma geçiş. Aynı iş yükünü çok daha az watt ile yapan işlemciler, üç dört yıl sonra donanım yenilemesini elektrik tasarrufuyla kısmen finanse eder. Yenileme kararını verirken performans/watt oranına bakın, sadece performansa değil.
3. Yüksek verimli güç kaynağı. 80 PLUS sınıflarında üst kademelere çıkmak, dönüşüm kaybını azaltır. Fark yüzde birkaç gibi görünür ama 7/24 çalışan bir makinede yıllık olarak anlamlı bir rakama ulaşır. Çift PSU'lu bir sistemde her kaynağın verim eğrisinin tepe noktasına yakın çalıştığından emin olun.
4. CPU güç profili. Linux'ta enerji profili varsayılan olarak performansa ayarlı olabilir. Sürekli tepe yükte olmayan makinelerde dengeli profil, ölçülebilir tasarruf sağlar:

# Mevcut profil ve destekli profiller
cpupower frequency-info | grep -E "governor|driver"
# Dengeli profile geç (kalıcı hale getirmek için servis/birim dosyası gerekir)
sudo cpupower frequency-set -g powersave
# tuned kullanan dağıtımlarda hazır profiller
sudo tuned-adm list && sudo tuned-adm profile balanced

5. Sıcak/soğuk koridor disiplini. Kabindeki boş U alanlarına kör panel takmak, sıcak havanın önden geri dolaşmasını engeller. Bu, hiçbir donanım değiştirmeden soğutma verimini artıran ve maliyeti neredeyse sıfır olan bir müdahaledir. Kablo düzeni de aynı sebeple önemlidir: arka taraftaki kablo yığını hava akışını doğrudan tıkar.

Zamanlanmış iş yüklerini gece dilimine kaydırmak da bazı tarife yapılarında kazanç sağlar; ancak bu, tüketimi azaltmaz, yalnızca daha ucuz saate taşır. Otomasyonla makineleri kullanılmadıkları saatlerde kapatmak istiyorsanız Ansible ile sunucu otomasyonu yaklaşımı işinizi kolaylaştırır.

Sık Yapılan Hesap Hataları#

PSU etiketini tüketim sanmak en yaygın hatadır. 800 W yazan bir kaynak, makinenin 800 W çektiği anlamına gelmez; kaynağın kapasitesini gösterir. Bu yanılgıyla kabin planlayanlar tahsislerinin çoğunu boşa ayırır ve gereksiz yere pahalı bir sözleşme imzalar.

Ortalama ile planlamak ikinci hatadır ve tam tersi yönde tehlikelidir. Yedekleme penceresi, toplu derleme ya da bir trafik zirvesi tüm makineleri aynı anda yükler; ortalama üzerinden hesaplanmış bir devre o anda atar. Planlamayı tepe değere ve %80 kuralına göre yapın.

A/B beslemesini toplama üçüncü hatadır. İki hattınız varsa ve her biri 16 A ise, elinizde 32 A yoktur — elinizde 16 A ve onun yedeği vardır. Toplam gibi kullanırsanız yedeklilik ilk bakım gününde ortadan kalkar.

Sunucu dışındaki tüketimi unutmak dördüncü hatadır. Kabindeki anahtarlar, güvenlik duvarları, KVM üniteleri ve PDU'nun kendi tüketimi de aynı tahsisten çıkar. Küçük görünürler ama toplamda birkaç yüz watt yaparlar.

Elektrik maliyetini TCO'ya yazmamak beşinci ve en pahalı hatadır. Donanımı bir kez ödersiniz, elektriği otuz altı kez. Sunucu satın alma kararını verirken bu tekrar eden kalemi tabloya eklemek, hangi modelin gerçekten ucuz olduğunu değiştirebilir; ayrıntılar için sunucu donanım seçimi rehberi yazısına bakın.

Sıkça Sorulan Sorular#

Bir sunucu ayda kaç kWh elektrik harcar#

Ortalama tüketimi watt cinsinden ölçüp (Watt × 24 × 30) / 1000 formülünü uygularsınız. Örneğin ortalama 250 W çeken bir sunucu ayda yaklaşık 180 kWh harcar. Bu rakama PSU verimliliğini ve tesisin PUE değerini de eklemek gerekir; PUE 1,5 olan bir tesiste aynı sunucu için tesisin toplam tüketimi 290 kWh civarına çıkar.

Sunucumun gerçek güç tüketimini nasıl ölçerim#

En pratik yol sunucunun kendi yönetim denetleyicisidir: DCMI destekleyen makinelerde ipmitool ... dcmi power reading komutu anlık, minimum, maksimum ve ortalama değerleri verir. Kabininizde ölçüm yapabilen akıllı bir PDU varsa priz bazında okuma daha da güvenilirdir. Sunucu henüz elinizdeyse prize takılan portatif bir enerji ölçer de işinizi görür; her durumda en az bir hafta ölçüm alın.

PUE değeri kaç olmalı#

Modern ve verimli tasarlanmış tesislerde 1,2 ile 1,4 arası iyi kabul edilir; 1,5 civarı yaygın ve makul bir seviyedir. 2,0 ve üzeri, altyapının sunucular kadar enerji harcadığı verimsiz bir tesise işaret eder. Ancak PUE'yi tek başına bir kalite ölçütü olarak almayın: yüksek yedeklilikli tasarımlar doğaları gereği biraz daha yüksek PUE üretir ve bu bir kusur değildir.

Kabinimde kaç sunucu barındırabilirim#

Cevabı U alanı değil, güç tahsisi belirler. Tahsisinizi watt'a çevirin, sürekli yük için %80 kuralını uygulayın ve sunucularınızın tepe tüketimine bölün. Örneğin 16 A / 230 V bir devre yaklaşık 2,9 kW sürekli yük demektir; 250 W ortalama çeken sunucularla bu on bir makineye denk gelir. A/B beslemeniz varsa her hattı yarıdan az doldurun.

PSU verimliliği faturayı gerçekten etkiler mi#

Evet, ama beklediğinizden farklı bir yerden. Verimlilik farkı yüzde birkaç gibi görünür; ancak 7/24 çalışan bir makinede bu fark yılın her saatine yayılır ve toplamda anlamlı bir tutara ulaşır. Ayrıca kaybedilen enerji ısıya dönüşür, ısı da soğutma yükünü artırır — yani verimsiz bir kaynak faturayı iki koldan büyütür.

Sunucuyu kapatmak yerine uyku moduna almak mantıklı mı#

Sunucularda uyku modu masaüstlerindeki kadar pratik değildir ve uzaktan uyandırma senaryoları kırılgan olabilir. Kullanılmayan bir makineyi tamamen kapatmak enerji açısından en etkili yoldur; yönetim denetleyicisi bekleme gücüyle ayakta kaldığı için uzaktan tekrar açabilirsiniz. Daha iyi bir yaklaşım ise az kullanılan iş yüklerini sanallaştırıp tek bir makinede toplamak ve boş donanımı hizmet dışı bırakmaktır.

Kapanış#

Elektrik, sunucu maliyetinin en çok küçümsenen ve en düzenli tekrar eden kalemidir. Aklınızda kalması gereken dört alışkanlık şunlar: tüketimi katalogdan okumayın, en az bir hafta ölçün; maliyeti hesaplarken PSU verimini ve PUE'yi mutlaka çarpan olarak ekleyin; kabin planlamasını U alanına değil kilowatt'a ve %80 kuralına göre yapın; ve A/B beslemesinde her hattı yarıdan az doldurun ki yedeklilik gerçekten işe yarasın.

Bu hesapların tamamını kendi başınıza yönetmek istemiyorsanız Clou.TR tarafında elektrik ve soğutmanın fiyata dahil olduğu seçenekler var: kendi donanımınız için net güç tahsisli colocation, donanım ve enerji derdi olmadan fiziksel performans için dedicated sunucu, ihtiyaca göre büyüyüp küçülen kaynaklar için bulut sunucu ve VDS paketlerini inceleyebilirsiniz.