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 (ЦОД), которые часто называют дата-центрами, являются ключом к созданию высокоэффективных бизнес-систем. Их главной задачей является обеспечение бесперебойной работы важных приложений в круглосуточном режиме. Важно отметить, что использование ЦОД позволяет снизить стоимость обработки и хранения данных, используя современные вычислительные мощности и информационные хранилища. Кроме того, они помогают бизнесу сократить расходы на арендуемые площади и обслуживающий персонал.
Для создания ЦОД требуется комплексная инженерная инфраструктура, которая представляет собой большое здание, оборудованное всем необходимым для удаленного доступа к вычислительным ресурсам, включая системы бесперебойного электропитания, вентиляции, а также системы пожаротушения. Внутри здания размещаются серверы, сетевые хранилища и другое оборудование, ответственное за безопасность.
Инвестиции в инженерную инфраструктуру составляют до 70% общей себестоимости ЦОД, причем расходы на подсистемы дата-центра неравномерны. Наибольшая доля (34%) расходуется на электропитание, 21% - на кондиционирование, а 23% на архитектуру здания. Коммуникационные сети и системы управления доступом занимают 7% и 9% соответственно, а система мониторинга занимает всего 1%. Для снижения затрат на подсистемы не следует экономить на создании систем кондиционирования и рекуперации тепла, а также на системах безопасности и мониторинга. Оптимизация расходов должна быть направлена на создание эффективного обеспечения бесперебойного и гарантированного электропитания, а также на организацию компактной расстановки оборудования. При этом необходимо использовать услуги специалистов высокого уровня.
Расчет снижения себестоимости создания и эксплуатации ЦОД должен производиться на начальном этапе его проектирования, чтобы оптимизировать затраты.
Хорошо проработанные планы по обеспечению отказоустойчивости и повышения времени автономной работы центра обработки данных помогают успешно пройти необходимые процедуры 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).
Инженерные системы дата-центра - ключевой фактор, ограничивающий степень гибкости при выборе помещения для его строительства. Решение о выборе места строительства зависит от многих факторов, таких как внутренние и внешние техногенные, природные и человеческие воздействия. Для построения инфраструктуры необходимо учитывать множество деталей, таких как архитектурные особенности помещения, нагрузки на перекрытия, огнестойкость и звукоизоляция стен и дверей, а также использование определенных материалов при потолочных перекрытиях и стенах.
Важным аспектом при создании инженерных систем являются электроснабжение, климат-контроль, системы оповещения и пожаротушения, системы безопасности, системы передачи данных и диспетчеризация. Качество электроэнергии и недопущение перерывов в электроснабжении критически важны. Также требуется использование систем бесперебойного и гарантированного питания, резервных дизель-генераторов, стабилизаторов напряжения и систем освещения.
Системы климат-контроля для дата-центров жизненно важны, так как эксплуатация серверной техники приводит к значительному нагреву помещения. Классическим подходом является совмещение использования промышленных кондиционеров с более мобильными системами полупромышленного класса.
Системы оповещения и пожаротушения, в свою очередь, требуют инструментов раннего обнаружения дыма. Важным элементом систем безопасности является контроль доступа в здания и помещения, отслеживание текущей ситуации. Современные технологии, такие как 3D-распознавание лица посетителей в пропускной системе, используются для повышения безопасности.
Системы передачи данных представляют собой структурированную кабельную систему, которая состоит из модулей и позволяет быстро устранять неполадки. С увеличением требований к сетевой инфраструктуре и увеличением количества приложений, повышаются требования к пропускной способности, надежности и защите сети.
Для успешной работы дата-центра необходимо постоянно контролировать информационные системы и использовать специальные комплексы диспетчеризации. Системы часофикации позволяют синхронизировать локальные вычислительные сети и другие системы и оборудование, для работы которых важна синхронизация по времени. Определение всех этих аспектов требует значительных трудозатрат, но выбор правильной площадки и создание инфраструктуры соответствующего качества помогут избежать непредвиденных расходов на этапе построения ЦОД.
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