В рубрику "Центры обработки данных (ЦОД)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
В рекомендациях по определению предполагаемого уровня надежности мы провели анализ требований Uptime Institute™ и выделили те требования, на которые надо обращать внимание при определении стратегии строительства. При строительстве дата-центра, предполагаемого в течение последующих 3-5 лет к расширению и/или увеличению уровня надежности, существует определенный риск. Затраты на первоначальном этапе строительства такого дата-центра могут оказаться значительно большими, и существует риск, что в дальнейшем сделанные вложения не будут востребованы, то есть по каким-либо объективным причинам дата-центр достраиваться в первоначально предполагаемом виде не будет. В качестве возможных причин такой ситуации можно указать, например, моральное старение заложенной инженерной инфраструктуры, значительное, незапланированное вначале изменение энергопотребления дата-центра, появление новых технологических решений. Ниже приведены основные риски, которые необходимо оценить при проектировании и строительстве ЦОД.
Первое, что необходимо определить при составлении сметы на проектирование ЦОД, - это уровень надежности. Существуют различные решения, но они должны соответствовать предполагаемому уровню надежности построенного объекта. Идеальный вариант - строительство отдельного здания для дата-центра или учет его специфических требований в процессе строительства большого офисного здания, но так как это не всегда возможно, самым распространенным вариантом является подбор подходящего помещения и его адаптация под нужды дата-центра.
Стоимость ЦОД складывается из перечня закладываемых систем инженерно-технологической инфраструктуры, требований к зданию и к площадке размещения (кампусу), ряда других факторов. Так, например, уровень надежности Tier 4 предполагает определенный набор требований уже на самом начальном этапе строительства (см. табл.).
Если их не учитывать, то дальнейшее развитие дата-центра до уровня Tier 4 уже будет невозможно - придется строить новый объект, что является одним из главных рисков. Существуют определенные общие требования к построению дата-центра, изложенные в документах Uptime Institute™. Де-факто эти требования являются стандартом, использующимся во всем мире.
Важной составляющей является уровень безопасности, которого вы хотите достичь. Требования по безопасности можно разделить на две составляющие - физическая безопасность (защита от несанкционированного доступа, взлома, вандализма, огня, коррозирующих газов, противопожарной жидкости, пыли) и информационная безопасность (защита от несанкционированного доступа к информации, шпионажа). Необходимо отметить, что последний рубеж физической безопасности дата-центра обеспечивается специальными защитными оболочками, которые должны устанавливаться на первом этапе строительства, установить их после начала функционирования дата-центра невозможно. Стоимость таких оболочек в зависимости от степени и факторов защиты, а также площади помещения может колебаться от 500 до 10 000 евро за квадратный метр защищаемого помещения. Защита от несанкционированного доступа к информации обеспечивается специальными мероприятиями (экранирование помещения, физическое разделение цепей электропитания, установка генераторов шума). Эти работы также должны проводиться на первоначальном этапе строительства и они весьма затратны.
Что касается технических решений и технических систем, то, во-первых, существует риск "не достроить", то есть вложить большие деньги в первоначальную инфраструктуру и потом их не востребовать вследствие того, что по какой-то причине дата-центр не будут достраивать. Безусловно, это риск, но это может быть оценено в зависимости от конъюнктуры рынка, от количества построенных дата-центров.
В настоящее время в дата-центрах существует дефицит площадей, но, возможно, через 5 лет их будет построено столько, что дата-центры в таком объеме уже не будут востребованы.
Строительство собственного дата-центра, предназначенного для collocation, становится экономически оправданным при вместимости серверного помещения минимум в 50-100 серверных шкафов. Для размещения 50 шкафов размерами 600x1000x42U с потреблением 5 кВт на один шкаф потребуется площадь помещения 100— 120 кв. м (с учетом размещения кондиционеров и электрооборудования).
Дата-центр высокого уровня надежности, как правило, предполагает возможность расширения, а значит, необходимо исходно предусмотреть дополнительные площади. Понятно, что запас площади под расширение дата-центра вызывает как минимум увеличение периметра кампуса ЦОД, внутри которого находится сейчас свободная, а в будущем занимаемая площадь. Необходимо помнить, что дата-центр высокого уровня надежности должен быть обеспечен альтернативными путями подъезда, огражденным периметром с воротами и досмотровыми эстакадами.
Следующий важный вопрос - электропитание. В дата-центре строится независимая система выделенного электропитания (СВЭ), включающая в себя в общем случае три системы - систему негарантированного электропитания (СНЭ), систему гарантированного электропитания (СГЭ) и систему резервного электропитания (СРЭ). К системе СВЭ подводится один или два независимых фидера электропитания от разных источников. Отметим, что мощность системы СВЭ должна сразу, на первом этапе строительства, закладываться на максимальную мощность потребления дата-центра (сечение подводящих фидеров, мощности трансформаторов, кабельная разводка, размеры помещений щитовых, размеры щитов). При больших потребляемых мощностях напряжение на подводящих фидерах СВЭ может превышать 0,4 кВ и иметь значение 6-10 кВ и более. В этих случаях дополнительно требуется строительство понижающих ТП.
Для уровней надежности Tier 3 и Tier 4, согласно требованиям Uptime Institute™, основным источником питания считается машинный генератор электроэнергии (дизельная генераторная установка, газогенераторная установка). Питание от подводящего электрического кабеля считается экологически альтернативным, отключение питания на подводящем кабеле не считается отказом, скорее, ожидаемым эксплуатационным условием, к которому должен быть подготовлен ЦОД.
Машинный генератор для уровней Tier 3 и Tier 4 может использоваться только непрерывного действия (Prime, Continuous - без ограничения длительности работы), исполнение с ограниченным сроком моточасов в год (Stand-by) может применяться только в ЦОД уровней Tier 1 и Tier 2.
Запас топлива машинного генератора во всех случаях и для всех уровней надежности должен обеспечивать штатное функционирование ЦОД в течение не менее 12 часов.
СГЭ строится, как правило, на базе статических источников бесперебойного питания (ИБП), снабжаемых аккумуляторными батареями большой емкости. Обычно аккумуляторные батареи рассчитываются на 6-12 минут автономной работы ЦОД при полной нагрузке.
СРЭ строится на базе машинных генераторов любого типа, обеспечивающих штатное качество вырабатываемой электроэнергии. В России в подавляющем большинстве случаев используются дизельные генераторные установки (ДГУ), устанавливаемые вне помещений в специальных контейнерах либо размещаемые в специально построенных помещениях.
При мощностях потребления порядка 1 мВт и более становится экономически целесообразным переход на динамические источники бесперебойного питания (ДИБП). ДИБП представляет собой ДГУ, снабженный внутренним механическим аккумулятором в виде массивного маховика, устанавливаемого через муфту сцепления на валу ДГУ. ДИБП фактически сочетает в себе системы СГЭ и СРЭ, что позволяет отказаться от статических ИБП и аккумуляторных батарей.
Дизельные генераторы требуют ежемесячного технического обслуживания и еженедельного контрольного запуска по расписанию, что увеличивает стоимость владения.
Современные центры обработки данных очень энергоемки, поэтому их стараются располагать недалеко от источника электроэнергии.
Поскольку в дата-центр будет помещаться тяжелое и габаритное компьютерное оборудование, необходимо заранее предусмотреть подъезд к зданию для грузовых автомобилей (обязательно с разгрузочным пандусом и площадкой разгрузки) и организовать доступ в ЦОД для тележек с аппаратурой (это означает широкие двери и наклонные пандусы вместо ступенек).
Компьютерная техника не только потребляет огромное количество энергии, но и выделяет эквивалентное потребленной электроэнергии количество тепла, поэтому требуется система кондиционирования, способная обеспечить оптимальные условия для функционирования всего дата-центра. Циркуляция воздуха в серверном помещении тщательно рассчитывается в соответствии с законами распределения холодного и горячего воздуха, учитывая особенности конструкции помещения. Пространство под фальшполом используется в качестве камеры статического давления для холодного воздуха, откуда он через перфорированные плиты фальшпола поступает в "холодные" коридоры и далее в шкафы с оборудованием. Коммуникации для кондиционеров (трассы холодоносителя, клапаны, которые впаиваются в трассу) должны закладываться на полную мощность дата-центра на первом этапе строительства. Если вы планируете расширить дата-центр через 3-5 лет, вы обязаны на первом этапе строительства, до запуска дата-центра в эксплуатацию, проложить все основные коммуникации на полную будущую мощность, что, безусловно, влечет за собой серьезные дополнительные затраты и является определенным риском. Может оказаться, что вложенные средства не будут востребованы.
Существует риск технологического скачка, который потребует других решений по размещению оборудования, чем те, которые были заложены для нынешнего оборудования. В соответствии с технологическими расчетами, в текущих российских условиях срок окупаемости дата-центра уровня Tier 3 равен 4-5 годам. Пять лет - это довольно большой срок. Однако традиционные и важные технологические системы все-таки усовершенствуются чрезвычайно медленно: и система кондиционирования, и электричество, и канализация. Это в достаточной степени отработанные системы, поэтому появление кардинально новых технологий в этих областях за 5 лет маловероятно. Хотя, безусловно, определенный небольшой риск существует.
Наконец, небольшие риски, касающиеся скачка технологий в области процессоров, памяти, накопителей (энергопотребление, конструктивные решения). Ожидать серьезного скачка, который может потребовать другой инфраструктуры, нежели та, которая была заложена изначально, за срок порядка 5 лет - маловероятно.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #3, 2012
Посещений: 17705
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Центры обработки данных (ЦОД)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
