Концепция мобильных дата-центров
BYTEmag.ru
Центры обработки данных (ЦОД) становятся одной из основных точек приложения усилий по повышению эффективности энергопотребления в ИТ и телекоммуникациях. «Зеленые» технологии повышают эффективность охлаждения, снижают потери и позволяют использовать альтернативные источники энергии. В свою очередь это приводит к стремительному замещению традиционных технологий в ЦОД на новые, с повышенной энергоэффективностью, а также к развитию новых продуктовых ниш, в частности, контейнерных, или как их еще называют мобильных, или модульных дата-центров (МЦОД). Дело в том, что габариты мобильных контейнеров должны допускать их перевозку автомобильным и железнодорожным транспортом. Кроме того, они должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать погрузо-разгрузочные работы и доставку в укомплектованном состоянии. Необходимо наличие конструктивных элементов для работы и обслуживания (тамбура, кабельного ввода, проходов достаточной ширины и пр.). Эти требования могут выполняться благодаря использованию стандартных транспортных контейнеров (20 и 40 футов).
Как недавно выяснилось, пионером на рынке МЦОД выступила компания Google, которая еще осенью 2005 г. создала свой первый дата-центр на базе 45 контейнеров, каждый из которых содержал 1160 серверов и потреблял 250 Квт электроэнергии. Плотность мощности составляла 780 Вт на квадратный фут, а температура в «холодном» проходе не превышала 27,2 градуса. Но все эти достижения до недавнего времени держались в тайне. Первый же коммерческий продукт Blackbox от компании Sun Microsystems стартовал только год спустя, в 2006 г.
Вообще говоря, концепция контейнерных ЦОД очень привлекательна. Ведь именно такое решение предоставляет организациям, ограниченным в ресурсах, возможность увеличить свои вычислительные мощности без строительства нового дата-центра. Все протестированное и отлаженное ИТ-оборудование ЦОД можно разместить, например, в стандартном контейнере ISO, который остается только установить в нужном месте и подключить к системам охлаждения (водоснабжения), электропитания и каналам связи. Правда, по оценкам IDC, рынок контейнерных ЦОД пока невелик. Ожидается, что в этом году в мире будет продано всего 84 контейнера (в прошлом году продажи были вдвое меньше). Однако рынок быстро растет. Одним из апологетов МЦОД является корпорация Microsoft. Ключевым признаком ее дата-центров третьего поколения стал именно модульный подход. А на конференции DatacenterDynamics был продемонстрировал прототип уже нового контейнера, который лег в основу следующего (четвертого) поколения дата-центров Microsoft. Концепция новинки под названием IT PAC (IT Pre-Assembled Component) предполагает небольшие независимые мобильные контейнеры, которые собираются вне площадки ЦОД и могут быть соединены вместе для формирования целостного дата-центра. Контейнер IT PAC содержит, помимо охлаждающих модулей, от одного до 10 тыс. упакованных в ряды серверов. Благодаря своей мобильности контейнер легко перемещается, если возникла нужда в перераспределении ресурсов. IT PAC, собираемый одним человеком за четыре рабочих дня, составлен из доступных на рынке компонентов.
Стоит отметить, что Microsoft сталкивается с теми же самыми проблемами, что и большинство операторов ЦОД. Так, например, если нужно нарастить емкость ЦОД, то сделать это быстро никак не получится, поскольку строительство традиционных, «монолитных» дата-центров предполагает массированное приложение высокозатратных ресурсов. Именно поэтому модульный подход использовался при сооружении ЦОД Microsoft в Чикаго. Площадь этого, одного из крупнейших дата-центров в США, составляет около 65 тыс. кв. м. В общей сложности (при существующих технических решениях) там можно установить 112 контейнеров с 224 тыс. серверов. На оснащение ЦОД планируется потратить 500 млн. долл. Энергопотребление центра достигает почти 120 МВт, причем показатель энергоэффективности PUE равен 1,22.
Преимущества мобильных ЦОД
Итак, под МЦОД обычно понимается мобильный контейнер (одиночный или многомодульный) с информационной и телекоммуникационной инфраструктурой. МЦОД, как и обычный дата-центр, включает в себя прикладное и специальное ПО, комплекс информационно-вычислительных систем (серверы, системы хранения данных, системы резервного копирования, коммутационные платформы), а также системы инженерного обеспечения (системы электроснабжения, контроля микроклимата, кабельные системы, комплексную систему безопасности, системы диспетчеризации и автоматики, архитектурно-строительные решения). В отличие от стационарного, мобильное решение удобно для быстрого развертывания, поскольку все системы жизнеобеспечения в нем заранее установлены и настроены.
Таким образом, целью разработки и внедрения МЦОД должно быть создание надежной, отказоустойчивой вычислительной платформы для системы информационного обеспечения организации/предприятия в максимально короткие сроки. Кроме того, основное предназначение МЦОД состоит в создании дата-центра без внесения существенных изменений в инженерную инфраструктуру объекта за счет использования вычислительных ресурсов, объединенных с автономной, отказоустойчивой системой инженерного обеспечения в едином мобильном исполнении.
Довольно часто мобильное решение является либо единственно возможным, либо более эффективным, по сравнению со стационарным дата-центром. Так, МЦОД эффективен в тех случаях, когда инфраструктуру ИТ требуется развернуть на удаленной площадке. С такими задачами обычно сталкиваются нефтяные, газодобывающие и телекоммуникационные компании. Кроме того, МЦОД может быть основным для офисов, местоположение которых часто меняется. Здесь потенциальные области применения весьма разнообразны — начиная от задач министерства обороны и служб МЧС и заканчивая строительными площадками, где создается временная инфраструктура. В ряде случаев МЦОД является эффективным решением для резервирования основного дата-центра. В принципе, и основной, и резервный ЦОД могут быть контейнерными. Если, например, компании предстоит масштабный переезд в новый офис, то на время переезда резервному МЦОД передаются функции основного. Помимо уже упомянутых задач, МЦОД может применяться для расширения инфраструктуры ИТ. При активном расширении в регионы или поглощении других компаний он дает существенный выигрыш. Новые торговые площадки и филиалы могут открываться без задержек, а приобретенные активы оперативно интегрироваться в единую информационную инфраструктуру.
Преимущества эксплуатации МЦОД тоже весомы. Мобильность подразумевает не только перемещение с места на место, но дает возможность выбора места размещения и, в случае необходимости, быстрой миграции на другую площадку. Его развертывание занимает в несколько раз меньше времени, чем ввод в эксплуатацию стационарного ЦОД, к тому же все системы в контейнере заранее установлены, налажены и протестированы. Экономические плюсы состоят в возможности размещения поблизости от дешевых источников энергии, в отсутствии арендной платы за помещение и сохранении инвестиций при переезде или перемещении офиса. МЦОД отличают гибкость конфигурирования, практически неограниченные возможности масштабирования, а также настройка решения в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика. Вот далеко не полный, но весьма внушительный список преимуществ контейнерных ЦОД, на которые стоит обратить внимание при принятии решения о создании дата-центра. Итак, основные факторы, которые обеспечивают преимущества МЦОД над обычным дата-центром следующие: это — модульность, масштабируемость и мобильность.
Ниже приведены несколько вариантов использования МЦОД:
Основной ЦОД
Возможность реализации ЦОД в кратчайшие сроки на неподготовленной площадке с твердым покрытием, без использования специалистов со стороны заказчика
Резервный ЦОД
Экономичное решение для создания резервного ЦОД в сжатые сроки
Расширение основного или резервного ЦОД
Возможность расширения инфраструктуры в кратчайшие сроки. Защита инвестиций
Коммерческий ЦОД
Возможность старта бизнеса уже на этапе начала проекта строительства основной хостинговой площадки
Временный ЦОД
Возможность создания временной инфраструктуры для размещения ИТ-оборудования
МЦОД в России
Основными факторами развития рынка коммерческих ЦОД в России аналитики компании J’son & Partners (J&P) называют интеграцию российского бизнеса в мировую экономику, рост Интернет-трафика, национальные проекты и госпрограммы, а также непрерывность работы в качестве конкурентного преимущества компаний. Несмотря на то, что спрос на МЦОД пока не велик, ряд российских компаний-интеграторов уже продемонстрировали свой высокий уровень технической компетенции и экспертизы, создав несколько самых современных решений в этой области. К их числу в первую относятся очередь Stack Group, «Ай-Ти», «Радиус ВИП», «Ситроникс ИТ», «Техносерв А/С», «Черус» и «Энвижн Груп».
В этом году компания Stack Labs (разработчик проектов строительства и эксплуатации сети дата-центров Stack Data Network) объявила об окончании опытных испытаний инновационного энергоэффективного модульного решения Stack.КУБ. Конструктивные особенности обеспечивают возможность оперативного развертывания полноценного дата-центра в любом месте — как в здании, так и в «чистом поле». Жизненный цикл такого дата-центра не ограничен ни во времени, ни в пространстве — по мере необходимости конфигурация ЦОД корректируется путём наращивания либо замены тех или иных элементов без остановки в предоставлении сервисов. Стартовый вариант дата-центра, построенного с использованием модуля Stack.КУБ, имеет габариты 24×6х7 куб. м и состоит из трёх блоков: серверного зала на 20 25 стоек с нагрузочной способностью и плотностью размещения ИТ-систем, в 1,5 раза превышающих возможности классических аналогов; тамбур-шлюза, необходимого для подготовки оборудования к размещению в серверной зоне; а также системы воздушного охлаждения с роторным теплообменником от Kyoto Cooling, изолирующей друг от друга горячий и холодный потоки воздуха. В ходе испытаний было установлено, что даже в условиях продолжительной жары PUE такого дата-центра, полностью укомплектованного серверами-"лезвиями«, не превышает заявленного значения 1,25.
МЦОД «Датериум» MDC20 компании «Ситроникс ИТ» представляет собой готовую инфраструктуру для установки ИТ- и телеком-оборудования, размещенную в стандартном транспортном контейнере. Линейка МЦОД «Датериум» разработана совместно со специалистами государственной корпорации «Росатом», которые применили в проекте свой уникальный опыт в построении высоконадежных автономных систем для атомной промышленности и ядерной энергетики. Базовая модель МЦОД семейства «Датериум» представляет собой
Использование подобных МЦОД позволяет полностью изменить подход к планированию инвестиций в дата-центры. Так, для реализации потенциала новой технологии в «Ситроникс ИТ» предложили рынку концепцию RITE (Right In Time Extension), суть которой заключается в сочетании стационарного ядра дата-центра и модульной части. Ключевым фактором, обеспечивающим экономический эффект, является применение нескольких МЦОД «Датериум», которые имеют низкую цену за единицу емкости и очень малое время ввода в эксплуатацию. Большая часть емкости ЦОД RITE обеспечивается модульной частью, которая достраивается по мере необходимости. Нерасширяемое стационарное ядро служит, главным образом, для размещения крупногабаритных систем, таких как большие ленточные библиотеки или серверы и системы хранения верхнего уровня. Прочее оборудование устанавливается внутри модулей.
Cистемный интегратор «Техносерв А/С» реализовал проект МЦОД для центрального офиса корпорации «Иркут» — одного из ведущих российских авиастроительных предприятий. В штатном режиме данный МЦОД эксплуатируется в качестве резервного, а при возможном переезде на новую площадку он становится основным и обеспечивает быстрое развертывание вычислительной инфраструктуры офиса, включая инфраструктуру для проведения проектно-конструкторских работ. В МЦОД реализован блок для вычислительного оборудования и инженерный блок. В серверном блоке расположены стандартные стойки 42U, система прецизионного кондиционирования и вентиляции для обеспечения климатических параметров требуемых для активного оборудования, система газового пожаротушения, СКС, а также системы безопасности и мониторинга. В инженерном блоке сконцентрированы системы, обеспечивающие бесперебойное электропитание активного оборудования и, в случае необходимости, полностью автономное электроснабжение с помощью дизель-генераторной установки.
Компания «Черус» одной из первых (2008 г.) реализовала МЦОД (CHERUS-MDC-24-1) для одного из крупнейших российских ритейлеров. Модульный, утепленный
Перейти на главную страницу обзора