ЧТО СТОИТ ЦОД ПОСТРОИТЬ (Часть 1)

Все чаще и чаще современные компании сталкиваются с такими проблемами, как возрастающая необходимость централизации вычислительных мощностей и возникающие при этом риски, а также необходимость обеспечения физической безопасности данных и оборудования. В статье рассматриваются подходы к решению этих проблем.

Центр обработки данных (ЦОД, или Data Center) — это инфраструктура, в рамках которой взаимосвязаны программные и аппаратные компоненты, организационные процедуры, строительные сооружения и персонал. Подобные решения обеспечивают централизованную и безопасную обработку и хранение данных, а также стабильное функционирование корпоративных приложений.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕПРЕРЫВНОСТИ РАБОТЫ

Появление ЦОД можно считать вполне закономерным явлением, поскольку компании приходят к пониманию необходимости обеспечения непрерывной работы ИТ-систем. Все чаще после анализа стоимости одного часа простоя организации приходится слышать фразу: «ИТ как воздух — пока он есть, его совершенно не замечаешь, а стоит ему исчезнуть, то мгновенно осознаешь его значение».

Практика показывает, что правильный подход к проектированию и построению ЦОД позволит в дальнейшем добиться 99,999-процентной надежности информационных систем. Наибольшие проблемы с их последующим функционированием возникают из-за проблем, не связанных с профессионализмом ИТ-специалистов. При построении ЦОД необходимы профессионалы в областях энергетики, строительстве, проектировании инженерных коммуникаций. Именно инженерная инфраструктура — уязвимое место ЦОД.

Самые распространенные примеры сбоев ЦОД, с которыми приходилось сталкиваться каждому второму из нас, происходят как раз по вине неправильно спроектированной инфраструктуры: перегрев оборудования, отключение централизированного электропитания, нехватка мощностей и вводов электропитания в здание, превышение нагрузки на перекрытия и фундамент, повреждение внешних коммуникационных линий и многое другое.

Отсюда возникает необходимость в обеспечении непрерывной работы ИТ-систем посредством использования ЦОД. При применении ЦОД необходимо учитывать потребности и возможности каждой конкретной компании.

Попытаемся в общем определить те факторы, которые формируют стоимость ЦОД. Эта информация поможет при определении стратегии компании, которая стоит перед выбором — построить собственный ЦОД или воспользоваться коммерческим дата-центром.

ТРЕБОВАНИЯ К ЦОД

Недавно принятый стандарт TIA/EIA-942 определяет ЦОД как отдельное здание или часть здания, в котором размещается вычислительное оборудование коллективного пользования, а также сопутствующие инфраструктурные подсистемы, обслуживающие данное оборудование.

Создание ЦОД предполагает предварительное проектирование систем жизнеобеспечения. Обычно в их стоимость (так же, как и в другие элементы ЦОД) закладывается, помимо цены приобретения, цена подготовки к эксплуатации. Построение таких систем, как правило, требует множество официальных согласований с различными инстанциями — пожарной службой, энергонадзором и другими коммунальными службами. Однако наличие этих систем является обязательным для ЦОД, которые должны обеспечить беспрерывную работу бизнес-приложений в режиме 24х7.

Требования к помещению для ЦОД достаточно жесткие. Во-первых, размеры — они выбираются с учетом размещения аппаратных шкафов, а также необходимости обеспечения циркуляции воздуха, в помещении должны быть, как минимум, широкие дверные проемы и высокие потолки. С поправкой на массу аппаратных шкафов соответствующим образом нормируется нагрузка на пол. Кроме того, учитывая вес и объем оборудования, имеет смысл располагать комнату для ЦОД на первом этаже — в случае отсутствия грузового лифта.

Во-вторых, необходимо сразу заложить возможность размещения дополнительного оборудования и подключения новых мощностей — в перспективе дальнейшего роста компании.

В-третьих, выделяемая под ЦОД комната должна находиться в максимально безопасном месте — например, в отдельном крыле здания, и быть удаленной от таких потенциально опасных объектов, как водопроводные трубы.

В-четвертых, современные аппаратные средства испытывают большие тепловые нагрузки, а условия их эксплуатации предполагают наличие системы кондиционирования. Соответственно, к климатическому обеспечению серверных помещений предъявляются повышенные требования. В частности, помещение необходимо оборудовать, помимо основной, резервной системой кондиционирования — для предотвращения проблем в случае сбоев в электроснабжении.

Помещение ЦОД также следует обезопасить от затопления, пожара, попадания влаги и воздействия химически агрессивных сред, образующихся, например, в результате пожара в смежных помещениях. Контроль и защита от подобных воздействий производятся на основе соответствующих датчиков. Отвод воды в случае протечек и попадания влаги должна обеспечить специальная дренажная система.

Кроме того, ЦОД необходимо обеспечить современной телекоммуникационной инфраструктурой. Решение для ЦОД должно быть надежным, помехоустойчивым, а также предусматривать дальнейшее наращивание пропускной способности сети.

При развертывании кабельной инфраструктуры нужно учитывать резервные мощности, отводимые не только под телекоммуникационную составляющую, но и под электропитание. При проектировании помещения ЦОД следует закладывать силовой кабель и оборудование, которые обеспечат наращивание электрических мощностей в дальнейшем.

ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ ЦОД

Эти вопросы можно разделить на несколько групп:

  • выбор места для строительства здания ЦОД либо его аренды;
  • организация электропитания объекта;
  • обеспечение в рабочих помещениях климатического контроля;
  • построение кабельной инфраструктуры;
  • обеспечение пожарной безопасности и соответствия объекта принятым нормативам и ГОСТам;
  • обеспечение физической безопасности объекта и разграничения доступа персонала к оборудованию (необходимым условием является внедрение в ЦОД полномасштабной системы видеонаблюдения).

Местоположение и размещение.

Определение стратегии построения ЦОД всегда начинается с выбора его местоположения. На данный выбор будут влиять три группы факторов: обеспечение физической безопасности, наличие внешних телекоммуникаций и транспортных коммуникаций.

Основные требования к физической защите ЦОД:

  • поблизости не должно быть аэропортов, заводов, ядерных и других опасных объектов;
  • здание должно находиться вне зон потенциальных затоплений, землетрясений, других климатических катаклизмов и удовлетворять нормам безопасности.

Требования к телекоммуникациям:

  • возможность подключения к нескольким операторам — для исключения зависимости от одного поставщика услуг;
  • возможность установки антенн для приема сигналов со спутников (отсутствие рядом высотных зданий).

Этим требованиям в большей степени отвечают крупные города, где уже можно оперировать такими данными, как стоимость аренды каналов у разных операторов, близость к точкам обмена трафиком и т. д.

Требования к транспортным коммуникациям: необходимо обеспечить подъездные автомобильные пути и автостоянку. Должна быть возможность подъезда к зданию грузового автотранспорта.

На практике максимально точно соответствовать требованиям к будущему центру обработки данных можно в том случае, если выбрана стратегия строительства собственного здания. В наших компаниях пока более популярна аренда помещений под размещение ЦОД, но в этом случае нужно быть готовыми к тому, что частью требований придется пренебречь.

Помещение. В мире пока нет стандартов на помещения для ЦОД, они только начинают формироваться. Если обратиться к истории, то в 1978 г. был выпущен нормативный документ СН 512-78 «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин». С тех пор вычислительная техника претерпела такие большие изменения, что часть положений этого документа утратила актуальность. Однако некоторые общие требования остаются актуальными, и они должны стать базовыми ориентирами при проектировании дата-центра.

Занимаясь поиском готовых зданий, необходимо обращать внимание на их состояние, поскольку в последние 20 лет эксплуатация зданий и сооружений проводилась катастрофически плохо. Наиболее подходящие объекты — здания АТС/ГТС/МТС и вычислительные центры, построенные в 70–80-е гг. прошлого века. Если рассматривать ЦОД с точки зрения организации непрерывности бизнеса, то следует также подумать о поиске и аренде помещений для организации резервных центров.

Зоны ЦОД. В помещении ЦОД должно быть запланировано несколько зон — публичного доступа, серверную и инженерную. Такая планировка предполагает разные функциональные нагрузки на эти части помещения, различные системы доступа и защиты.

В инженерной зоне располагаются инженерно-технологические комплексы, которые обычно называют «системами жизнеобеспечения ЦОД». К ним относятся системы электропитания, кондиционирования и автоматического пожаротушения. Для этой зоны характерны наибольшая физическая защищенность и жесткий режим физического доступа (в ней разрешено находиться лишь обслуживающему персоналу).

Основная рабочая зона ЦОД — серверная. Именно ее размер определяет масштабы всего проекта. Доступ в серверную зону имеют специалисты дата-центра и уполномоченные представители компаний, размещающие в нем свое оборудование. Для обеспечения надлежащих климатических условий и защиты от внешних воздействий (вода, пыль, электромагнитные излучения и т. п.) желательно разместить серверную зону в дополнительном саркофаге. Возможно выделение специального помещения для технического и обслуживающего персонала дата-центра.

Электропитание. Уровень доступности услуг дата-центра напрямую зависит от надежности системы электропитания. Капитальные и эксплуатационные затраты ЦОД на системы электропитания являются наиболее весомой статьей расходов (не считая возможных затрат на строительство здания). Система электропитания дата-центра состоит из трех основных блоков — бесперебойного электропитания, автономного электропитания и внешних вводов электропитания.

При выборе источников бесперебойного электропитания следует учитывать такие факторы:

  • время работы на батареях при полной нагрузке — достаточно семи минут (продолжительность работы существенно влияет на стоимость);
  • возможность резервирования и параллельной работы — это позволит осуществлять профилактическую остановку источников по одному без отключения электроснабжения потребителей (а в случае выхода из строя одного из источников система продолжит работать без перегрузки);
  • наличие фильтра 12-й гармоники и устройств, согласующих работу источников бесперебойного электропитания с дизель-генераторной установкой;
  • возможность вывода сигналов тревоги и мониторинг состояния ИБП по протоколу SNMP.

Необходимо позаботиться о комплектации дата-центра модулями автономного электропитания — газовыми или дизель-генераторами достаточной мощности. Систему автономного электропитания можно держать постоянно включенной (без нагрузки либо с частичной нагрузкой) или автоматически запускать ее при пропадании внешнего напряжения.

Оценка необходимой мощности. Данные об энергопотреблении размещаемого в ЦОД оборудования может предоставить служба ИТ. На основании этих сведений оценивается мощность источников бесперебойного электропитания и дизель-генераторов, используемых в случае прерывания централизованного энергоснабжения. Необходима масштабируемость систем бесперебойного питания — требование для обеспечения будущего, поскольку энергопотребление современных серверов стремительно растет. Если сегодня считается, что вполне достаточно 5–6 кВт электроэнергии на одну стойку, то уже завтра среднее потребление может возрасти до 10–15 кВт. Уходят в прошлое времена, когда нормы потребления электроэнергии серверным и телекоммуникационным оборудованием составляли 500–1000 Вт на 1 кв. м площади серверного помещения. В последнее время из-за увеличения плотности монтажа серверного оборудования потребляемая мощность увеличивается примерно на 10–15% в год, и в ближайшие годы эта тенденция сохранится. Мало того, она может усилиться, если получат широкое распространение вычислительные blade-системы. Таким образом, при создании современных ЦОД изначально следует заложить достаточный резерв наращивания мощностей.

Ольга Шведова,
независимый эксперт
(г. Днепропетровск)
Александр Хиной
независимый эксперт
(г. Днепропетровск)
2007.02.21
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".