サーバー機器の節電術を知る。しかし注意が必要

[Masazumi_Koga]

平成30年北海道胆振東部地震では、節電が呼びかけられ、法人、個人を問わず電力需要の問題に直面しました。企業の中での節電術には様々なものがありますが、とくにIT機器は、節電のための機能がいくつも用意されています。

以下では、IT機器の中でも、特に節電機能が古くから存在する「大型コンピューター」、すなわち、サーバーの節電術について簡単にご紹介します。 

節電の運用術その１：HPEサーバー搭載のiLO（アイロ）を使う

HPEサーバーのマザーボードに標準搭載されている遠隔管理チップの「iLO」では、「省電力モード」を設定できます。

https://h50146.www5.hpe.com/products/servers/document/pdf/gen10-guide.pdf

（Figure 40を参照）

CPUをガンガンに使わないサーバーや、利用率が低いサーバーなどは、iLOの画面で省電力モードにするなどの対策があげられます。

ちなみに、このiLOは、「integrated Lights-Out」の略で、Lights-Outの意味は、消灯、すなわち、データセンターの照明の消灯を意味しています。データセンターの照明を消して、管理者は、データセンターに入室することなく、自宅や会社の自席からサーバーを遠隔管理するということを意味しています。管理者がリモートからiLOのWeb管理画面に接続できれば、サーバーがある現地に行かなくても、そのiLOが搭載されているサーバーの省電力設定や電源ON/OFF、画面操作などができます。

（ただし、事前にiLOのNICのネットワークがキチンと設定されていることが前提条件です） 

ちなみに、筆者は、東京都江東区大島にあるHPE本社のラボにあるHPEサーバーのiLOのWeb管理画面に自宅からログインして作業しています。大島にあるHPEサーバーの電源ON/OFF、省電力モード設定、逆に最高性能への設定変更、BIOS画面での設定確認、変更などを出先から行っています。

節電の運用術その２：大量のサーバー環境ではコマンドラインツールを使う

iLOのWeb画面にブラウザでアクセスすれば省電力モードが設定できますが、大規模なシステムでは、サーバー台数が膨大です。そんな膨大なサーバーのiLOのWeb管理画面に、人間がいちいちキーボード入力とマウスでWebブラウザにログインしていては、とても手間がかかります。そこで、HPEサーバーには、iLO経由の様々な設定を行うコマンドラインツールが用意されています。管理サーバーのLinux上で、管理対象サーバー群のiLOのNICに割り振られたIPアドレス一覧のリストを作っておき、そのリストをコマンドラインツールで1行ずつ読み込むようにスクリプト化しておけば、管理対象のサーバーの一斉電源ON/OFFや、一斉にサーバーの設定変更などができるわけです。（筆者も、このコマンドラインツールをLinuxのスクリプトに仕込んで、会社のラボに設置された大量のHPEサーバーの電源ON/OFFを一斉に行っています）

iLO用コマンドラインツール：「HPE Lights-Out XML PERLスクリプティングサンプル」

節電の運用術その３：CPU動作周波数を下げる

これは、ハードウェアに依存するので、すべてのサーバーで設定できるとは限りませんが、Linux OS側から、CPUの動作周波数を変更することが可能です。CPUの動作周波数を低くすれば、消費電力の節約が期待できます。サーバー用の商用Linux OSであるRHEL 7や、そのクローンOSである「CentOS 7」では、cpupowerコマンドが用意されており、Linux OS上から物理サーバーのCPUの動作周波数を変更できます。

●電力管理ガイド（Red Hat社提供）

（PDF資料の中のp17-p21を参照）

iLOによる節電機能は使われているのか？

HPEサーバーの節電機能の利用有無は、お客様によって全く状況が異なります。当然、その機能の存在自体をご存じの方もいれば、ご存じでない方もいますし、そもそも、iLO自体を使っていない方もいます。HPEサーバーを昔から使っている、あるいは、熟練のサーバーの運用担当者だったら、サーバーのiLOを使って何をすればよいのかがだいたい見当がつくのですが、HPEサーバーの使用経験が浅い方は、iLOの電源ON/OFFやディスプレイ画面をデスクトップに出す機能はご存じでも、省電力機能までは使っていない可能性もあります。また、「そもそも自社のデータセンターで巨大な電源設備があるので、サーバー1台1台の省電力設定までは気にしていない」という方もいますし、「iLOの省電力機能を知っていても、社内の運用規定で、設定変更するにはIT部門長の許可をとる必要があるので面倒」という方もいます。 

ただ、様々な節電術がある中で、iLOは、遠隔地から簡単にサーバーの消費電力を下げる設定ができるので、節電の施策としては、「すぐにできること」に分類できるかと思います。是非、消費電力が気になっているという方は、iLOの画面をのぞいてみてはいかがでしょうか。

ITにおける節電には、注意が必要

サーバー機器の節電術を非常に簡単にご紹介しましたが、サーバーの機能以外でも節電を検討しなければならないデータセンターやマシンルームまわりでは、節電によってトラブルも発生します。節電の施策の話としてよくあるのが、

「節電しろと言われたので、マシンルームの冷房を弱める」

という方がたまにいらっしゃるのですが、この対策は、システム障害を引き起こすおそれがあり、注意が必要です。

サーバーは、筐体前面から冷たい空気を吸って内部を冷やして動く機械なので、部屋の温度が高いと、サーバーが吸気温度が高いことを検知し、サーバーが強制的に停止する、あるいは、再起動を繰りかえすという状況が発生する可能性があります。HPEサーバーも、もちろん、この温度検知機能を持っています。

●サーバーシステムにおける温度異常の原因と確認事項

ですので、単に「節電」といっても、サーバー筐体前面からの吸気温度、サーバー筐体内の温度、サーバー自体の冷却能力なども考慮が必要であり、マシンルームの温度を上げる行為は、慎重に検討しなければなりません。 

ちなみに、大昔、とある製造業のお客様が、小規模な解析用のスーパーコンピューターを入れました。スーパーコンピューターといっても、部門で使うため、それほど大規模ではなく、42Uラックが5本程度で構成されるシステムでした。しかし、お客様の環境には、マシンルームに空きスペースがなく、家庭用の小さいクーラーしか設置されていない倉庫のような部屋に設置してくれと依頼されました。そのため、弊社の営業が「マシンルームで使う業務用の空調を絶対入れてください」とお願いしたのですが、お客様側でマシンルーム用の空調設備を導入することができず、部屋の冷却が不十分な状態でスーパーコンピューターを動かしてしまい、結局、部屋の冷却不足が原因で、すぐにスーパーコンピューターが熱で壊れてしまいました。（その後、マシンルーム用の大型の冷房を設置して頂くと、スーパーコンピューターは、何のトラブルもなく稼働）

節電においては、電力消費量が気になるとは思いますが、ITの世界、とくにサーバーシステムにおいて、冷却装置は、命綱です。単なる電力消費の節約量だけでなく、今一度、設備全体の高効率化を再考してみてはいかがでしょうか。

●iLOが搭載されている最新のHPE Gen10サーバー

Masazumi Koga (Twitter: @maaszumi_koga)