Первая Энерготехническая Компания > Статьи > Модульность как актуальное требование к инженерным системам обеспечения ИКТ-инфраструктуры

Модульность как актуальное требование к инженерным системам обеспечения ИКТ-инфраструктуры

СОДЕРЖАНИЕ
Отличия от традиционных решений
Почему контейнеры не захватили мир?
Модульность в энергоснабжении
CAPEX и OPEX
Прогнозы

В последнее время как никогда стала актуальна проблема бурного роста объемов обрабатываемых данных. Для её решения нужны огромные вычислительные мощности, потребность в которых растёт экспоненциально и требует строительства новых дата-центров, увеличения плотности мощности на стойку и решения задач по повышению энергоэффективности. Построенные несколько лет назад объекты необходимо модернизировать в соответствии с постоянно меняющимися отраслевыми требованиями — сегодня уже никто не рассматривает дата-центр, как некий законченный проект, в него закладывают возможность постепенного наращивания емкости. В условиях, когда масштабирование стало важнейшей проблемой в строительстве ЦОДов, на помощь проектировщикам приходит модульный подход и решения высокой заводской готовности (т.н. префабы). Они позволяют оттянуть запуск ненужных в данный момент частей дата-центра, чтобы быстро ввести их в эксплуатацию по мере необходимости. Вокруг префабов возникло много мифов и легенд, с которыми мы сегодня и попробуем разобраться.

Отличия от традиционных решений

Все подсистемы центра обработки данных можно разделить на три основных категории: энергоснабжение, кондиционирование и ИТ-нагрузку (сюда же для простоты мы относим телекоммуникационную часть). Модульный подход заключается в изготовлении этих подсистем или отдельных их компонентов в виде функционально законченных продуктов. Это может быть укомплектованный на заводе шкаф или даже предназначенный для установки на улице контейнер. Под определение модульного элемента подойдёт любой достаточно крупный предизготовленный блок, но обычно это либо контейнерные решения с установленными уже на заводе элементами инженерной инфраструктуры, либо собирающиеся в стоечные массивы решения на шасси со смонтированными шинопроводами, лотками и т. д.

Подобный подход существенно упрощает монтаж и пусконаладку, модули тестируются уже на этапе производства, что исключает проблемы совместности и различные неисправности, тормозящие процесс ввода объекта в эксплуатацию. В идеальном случае вся (или почти вся) инженерная и стоечная «начинка» машинных залов собирается на одном заводе и там же проходит всестороннюю проверку с имитацией нагрузки — в шкафы вместо серверов могут устанавливаться специальные нагреватели. После приемки комплекс разбирается до пригодного к транспортировке состояния, упаковывается и доставляется заказчику для последующей сборки на месте. Распараллеливание процессов ещё сильнее ускоряет ввод в эксплуатацию: пока заказчик готовит площадку и/или помещение, ЦОД уже фактически строится на заводе.

Почему контейнеры не захватили мир?

Использование предизготовленных модулей позволяет быстрее реагировать на изменившиеся потребности. Можно нарастить мощности или, наоборот, демонтировать ненужные уже ресурсы. Контейнерные дата-центры при необходимости перемещаются с места на место, но при всех своих преимуществах они не стали универсальным решением. Причина банальна - разрешенные к перевозке по дорогам общего пользования транспортные габариты относительно невелики. Если сделать машинный зал из одного контейнера, разместить в нем ряд стоек со всеми коммуникациями будет довольно непросто — серверная ячейка получается слишком зажатой, а для обслуживания оборудования остаётся совсем немного места.

Увеличивать размеры можно только до определённого предела, потому что доставка негабаритных контейнеров может обойтись дороже их изготовления. Подобные решения лучше всего использовать для небольших и мобильных дата-центров, их можно быстро развернуть на месте и быстро убрать, когда в них отпадёт необходимость. Иногда контейнеры используют для расширения традиционных ЦОД’ов, если, например, построить ещё один машинный зал невозможно. Крупные контейнерные внедрения так и остались мечтой, а развитие модульности в современных дата-центрах пошло по иному пути. Объекты по-прежнему строят из бетона, либо используют сборные металлоконструкции и сэндвич-панели, а модульными делают элементы инженерной инфраструктуры, стоечное оборудование и даже ИТ-нагрузку. Основная идея здесь: один раз разработать типовое решение, а потом тиражировать его, наращивая ёмкости и мощности по мере необходимости.

Модульность в энергоснабжении

Существуют готовые модульные конструктивы для быстрого монтажа стоечного оборудования и всех необходимых лотков/шинопроводов. Для перевода ИТ-нагрузки на модульные «рельсы» придумали конвергентные и гиперконвергентные решения. Сложнее всего внедрять модульность в системы кондиционирования или бесперебойного питания, но и здесь возможны варианты. Модульность сейчас реализуют в самих ИБП, такие продукты набирают популярность. Их преимущества очевидны: мощность системы можно наращивать с относительно небольшим шагом, добавляя дополнительные шкафы с батареями. Монтаж и сервисное обслуживание также упрощаются, а в случае аварии из строя выходит только часть ИБП, заменить которую сотрудники дата-центра могут своими силами.

▲ Delta модульные ИБП Серия DPH 50-300/500/600 кВт	▲ Delta модульные ИБП Серия DPH 25-75/150/200 кВт

CAPEX и OPEX

Использование модульного подхода не снижает капитальные затраты, но позволяет растянуть их на весь жизненный цикл ЦОДа, который в среднем составляет 10 лет. При этом уменьшаются операционные затраты, и объект гораздо раньше выходит на окупаемость. В проект модульного дата-центра можно заложить определённую этапность, наращивая мощность по мере роста потребностей в ней — если даже вы ошиблись в прогнозировании, реализацию очередного этапа несложно отложить или, скажем, провести параллельно с другими этапами. Масштабируемость у модульных решений совершенно фантастическая, а каждый следующий этап модернизации чаще всего не влияет на предыдущие — их независимость заложена уже на этапе проектирования, при этом даже глубокую модернизацию всего объекта можно проводить поэтапно.

Прогнозы

В мировом ЦОД’остроении наметилась тенденция ухода в т.н. hyperscale. Глобальные технологические компании строят гигантские центры обработки данных, рассчитанные на многие десятки и даже на сотни мегаватт нагрузки. В основном в такие игры играют поисковые сервисы, поставщики облачных услуг и большие социальные сети: Microsoft, Amazon, Google, или, например, Facebook. В России, насколько нам известно, нечто подобное пытается делать Яндекс. Специфичные модульные решения уже активно используются в инженерной инфраструктуре таких дата-центров. Аналитики по-разному оценивают перспективы роста сегмента hyperscale, вплоть до 40% в год — учитывая наметившуюся тенденцию переноса информационных систем в облака, даже такая оценка не выглядит чрезмерно оптимистичной. В объектах меньшего масштаба модульные решения тоже применяются все более активно: сегодня это основной тренд развития отрасли ЦОДов, и ведущие производители оборудования регулярно расширяют линейки продуктов высокой заводской готовности.

=> <= список