Инженерная инфраструктура ЦОД и ее роль в организации эффективного дата-центра
Одним из самых важных параметров, влияющих на надежность и продуктивность корпоративных информационных систем, являются характеристики их масштабируемости и отказоустойчивости. Однако при этом не стоит забывать о необходимости снижения эксплуатационных издержек.
В главных ролях: центры обработки данных
Центры обработки данных, или ЦОД, являются ключом к созданию инфраструктур, способных обеспечивать бесперебойную работу важных для бизнеса приложений. Они позволяют снизить стоимость обработки и хранения данных, используя современные вычислительные мощности. Кроме того, они позволяют сократить затраты на обслуживающий персонал и арендуемые площади.
Для обеспечения удаленного доступа к вычислительным ресурсам, ЦОД представляют собой обширные помещения, оборудованные системами бесперебойного электропитания, вентиляции, и даже пожаротушения. Внутри помещений установлены серверы, сетевые хранилища и другое оборудование, отвечающее за безопасность.
Большая часть себестоимости ЦОД связана с инженерной инфраструктурой и расходами на системы гарантированного электропитания (34%), кондиционирования (21%) и архитектуру здания (23%). На коммуникационные сети приходится 7%, а на оборудование систем газового пожаротушения, управления доступом, видеонаблюдения и шкафную инфраструктуру - около 9%. Наименьшую долю в затратах составляет организация системы мониторинга (1%). Большую экономию можно достичь, оптимизируя первые три системы, отвечающие за 78% расходов.
Тем не менее, не следует экономить на системах кондиционирования и безопасности. Оптимизация расходов должна быть направлена на создание эффективного обеспечения бесперебойного электропитания и компактной расстановки оборудования. Важно также не забывать о проработке способов обеспечения отказоустойчивости и повышения времени работы центра обработки данных.
Расчет эффективности ЦОД должен быть произведен на этапе проектирования, а лучше всего - на этапе формирования концепции. Только специалисты высокого уровня смогут провести все работы качественно и эффективно. При этом тщательный подход к начальным этапам способствует успешному прохождению процедур сертификации.
В современном мире технологии постоянно развиваются, и с каждым годом создаются все более сложные информационные комплексы. Соответственно, нормативы, которые предъявляются к инфраструктуре, также ужесточаются. В современных ЦОД (Центрах Обработки Данных) в одном помещении могут работать тысячи серверов с совокупным энергопотреблением до миллиона Вольт-Ампер. Критичность обрабатываемых ими процессов бывает такова, что любая остановка может привести к колоссальным финансовым потерям. Например, всего 20 минут простоя процессинг-центра может привести к убытку в 1 000 000 долларов США.
Инженерная инфраструктура ЦОД должна соответствовать целому списку жестких требований, которые могут включать до десятка позиций в техзаданиях. Кратко можно разбить их на четыре основных направления: надежность, управляемость, безопасность и масштабируемость.
Надежность обеспечивается путем использования только современного оборудования ведущих мировых производителей, привлечения высококвалифицированных специалистов и резервирования основных узлов инженерной инфраструктуры. В целом, в это направление входит все, что может гарантировать бесперебойное функционирование всех элементов ЦОД.
Управляемость системами инженерного обеспечения должна позволять своевременно прогнозировать все возможные сбои и поломки оборудования для заблаговременного предотвращения аварий.
Безопасность также является ключевым фактором, которому необходимо уделить должное внимание. Проработка всех потенциальных угроз, включая технические сбои, любые несанкционированные действия со стороны сотрудников, недобросовестных конкурентов, хакеров и так далее, должна быть тщательной. Данная проработка формируется еще на этапе планирования инженерной инфраструктуры дата-центров, позволяя гарантировать должный уровень безопасности.
Масштабируемость предполагает гибкость и адаптивность систем инженерного обеспечения вычислительных центров к растущим потребностям, в первую очередь, путем создания стандартизированных и модульных решений. Очень важно планировать этот аспект на самых ранних этапах создания центра.
Строительство нового центра обработки данных – это сложный проект, успешная реализация которого требует опыта и долгосрочного видения стратегии развития. Создание компьютерного центра включает в себя учет множества факторов, часть которых может оказаться неочевидной при начале использования.
Хотя конкретная реализация может отличаться в зависимости от ряда факторов, процесс создания центра обработки данных включает в себя четыре основных этапа:
- Формирование концепции (анализ задач и поиск оптимальных решений);
- Проектирование центра обработки данных (разработка проекта и сметной документации, их экспертиза и все необходимые согласования);
- Строительство центра обработки данных (строительно-монтажные работы, установка оборудования, испытания);
- Ввод объекта в эксплуатацию (окончательное конфигурирование всех систем и процессов).
В современном мире большинство бизнес-процессов осуществляются с помощью информационных технологий. Это приводит к росту спроса на дата-центры (ЦОД), которые являются основой поддержки этих технологий.
Важным фактором при построении центра обработки данных является выбор помещения. Множество внутренних и внешних факторов необходимо учитывать – техногенные, природные и человеческие. Инженерная инфраструктура самого помещения тоже играет ключевую роль, в том числе особенности архитектуры, материалы для перекрытий и стен, наличие возможности погрузки грузов, и т.д.
Кроме помещения, системы, из которых состоит дата-центр, также требуют большого внимания. Системы электроснабжения, кондиционирования, автоматического пожаротушения, охранной сигнализации и видеонаблюдения – все они не менее важные компоненты, которые требуют корректного проектирования и установки.
Системы электроснабжения должны быть надежными и обеспечивать не только бесперебойное и гарантированное питание, но также обратить внимание на качество электроэнергии. Важными компонентами здесь являются системы бесперебойного питания и резервные дизель-генераторы.
Климат-контроль – это также важный пункт в инженерных системах ЦОД. При классическом подходе используются промышленные кондиционеры в сочетании с полупромышленными сплит-системами, что обеспечивает повышенную надежность и точность поддержания параметров микроклимата в помещении.
Системы оповещения и пожаротушения предполагают инструменты раннего обнаружения дыма. Важное значение здесь имеет скорость обнаружения малейших признаков возгорания, так как это позволяет предотвратить аварию и повреждение критичных приложений.
Системы безопасности не менее важны и включают системы контроля доступа, наблюдения за состоянием помещений и принятия оперативных мер при возникновении угроз. Современные технологии, такие как 3D-распознавание лиц и видеонаблюдение, позволяют контролировать ситуацию в режиме реального времени.
Системы передачи данных также стоят перед рядом задач, их структурирование и управление требует повышенной внимательности. Структурированная кабельная система с отдельными модулями позволяет быстро устранять неполадки и восстанавливать связь.
Диспетчеризация представляет собой комплексы, контролирующие большое количество важных параметров. Здесь важно учитывать эргономические и биомеханические аспекты для создания оптимальных решений.
Системы часофикации необходимы для синхронизации процессов, которым важна точность временных параметров. Основные задачи системы часофикации – синхронизация вычислительных систем, систем безопасности и инженерных систем.
В целом, корректное проектирование и установка инженерных систем и помещений дата-центра – это один из ключевых факторов, определяющих стоимость, эффективность и скорость реализации решений.
Новые технологии
В современном мире внедрение энергосберегающих технологий является важной тенденцией. Для этого используются экологически чистые материалы и создаются инженерные системы, которые позволяют повысить энергоэффективность и использовать собственные источники энергии.
Одним из примеров является дата-центр с пассивным охлаждением. Его тепло отводится по технологии free cooling, основанной на принципе охлаждения воздухом из окружающей среды. Еще один перспективный подход - улучшение производительности работы баз данных с помощью хранилищ на высокоскоростных флэш-накопителях.
Фото: freepik.com