Hos iEDI har vi meget fokus på energiudledning, og i år gik udfordringen ud på at skabe en miljøvenlig server til afvikling af forretningsorienterede applikationer.
"....Vi skal skabe den bedst mulige server, og maskinen
må max. bruge 30W strøm”
- Sådan lød opgaven fra CTO, Jens Kirkeby, til udviklerne hos iEDI.
Da udviklingsafdelingen satte sig for at opnå dette mål, faldt valget hurtigt på SoC computere.
SoC (System on a Chip) er en type computer, hvor alle komponenter sidder på en enkelt motherboard.
Vi valgte RaspberryPi model 4b, som har 8GB onboard system RAM, som er vigtigt for applikationsservere.
Erfaringen med RaspberryPi har vi fra tidligere år, hvor vi har udviklet robotter, der netop kører
på RaspberryPi.
Hardware
4 stk. RaspberryPi computere blev monteret i et 1U, 19" rack unit, så serveren ikke kun er strømvenlig, men også pladsvenlig i det at den kan monteres i et standard rack skab.
Dertil valgte vi at installere 4 stk. Western Digital Red NAS type SSD, som storage udover de normale SD-Drev, som RaspberryPi benytter.
Vores Kingston 16GB SD kort blev udskiftet med 32GB SanDisk Extreme Pro A1, som yder 20% bedre
performance.
Der blev monteret 2 stk. 5A strømforsyninger på bagsiden af rack unit'en som dermed sikrede, at vi
ikke skulle bruge eksterne strømforsyninger, hvilket ville være en smule uprofessionelt.
Til sidst pyntede vi løsningen lidt med 4 CPU heatsinks og 2 små blæsere til at trække varm luft ud af kabinettet.
Software
Vores valg af software faldt på Kubernetes, som vi har god erfaring med fra vores eksisterende iEDI Cluster og fra kunder, som vi hjælper med cloud teknologi.
Den store udfordring var at få Kubernetes til at køre på de ARM baserede CPU'er, som RaspberryPi benytter. Det tog et par forsøg med forskellige operativsystemer.
Vi havde success med RancherOS K3S, som også gav den fordel, at vores nyudviklede server kunne indmeldes i vores eksisterende meget store world wide cluster.
Test
Efter hardware og software var afstemt, blev det tid til at teste.
For at stresse systemet lidt, valgte vi at teste med java applikation, fordi java ofte er meget
ressourcekrævende.
Vi deploy'ede vores PEPPOL Access Point solution, som består af en java baseret AS2/AS4 server og
et Python FastAPI REST API.
Deployment virkede fint og trak en del processer kraft, men efter 2 minutter kørte løsningen, og vi foretog nogle målinger.
Serveren kørte et java baseret PEPPOL Access Point idle på 6,8 watt… Vi gloede alle på hinanden og sagde
“WTF is this true..?”
Under data input/output steg strømforbruget til 8-10W, men faldt igen til 6,8 watt efter behandling.
Efter denne overraskelse forsøgte vi at stresse serveren mest muligt.
Med fuldt CPU load på alle boards brugte serveren hele 22 watt ← ja, du læste rigtigt, det er
mindre end en natlampe.
Mission accomplished!
Resultat
En server med 4 CPU'er på hver 4 cores gav os et miljø på 16 cores med 32GB RAM.
Med de 4x32GB SD boot drives og 4x500GB SSD NAS drives gav det os 1,9TB disk storage.
Kubernetes gav os muligheden for at afvikle de samme applikationer, som vores store cloud cluster og med tilfredsstillende hastighed.
Serveren bruger max. 22 watt, og står idle under 7 watt 24x7.
De indkøbte løsdele løb op i kr. 6.400,- hvor heraf ca. kr. 2000 skyldes, at vi valgte at ekstramontere 4 x WD SSD til storage.
Vores næste projekt er at skalere løsningen op til 64 cores og installere kraftige database servere og se hvad den kan.