Один из важнейших этапов строительства центра обработки данных — проектирование инженерной инфраструктуры. Именно на этом уровне вы можете оптимизировать использование площадей и электроэнергии и
сделать инфраструктуру гибкой изначально. Если нехватка мощностей или площади обнаруживается во время работы, значит изначальные требования по проекту были неточными или заказчик не спрогнозировал
рост объемов информации для обработки. Однако теория и практика, как это часто бывает, расходятся, поэтому корректировать работу дата-центра иногда приходится после запуска.
Нюансы проектирования
Мы часто сталкиваемся с ситуациями, когда заказчик предоставляет требования и пожелания на основании своих прогнозов и расчетов, а затем при эксплуатации выясняется, что текущие объемы выдают
совсем другие цифры по энергозатратам или охлаждению. Проектирование и строительство осуществляется на основе требований и исходных данных, поэтому выяснить, сколько на самом деле нужно мощности и
какая температура необходима или оптимальна, можно только после запуска. Например, заказчик просит спроектировать ЦОД на определенной площади и заявляет, что нагрузка составит в среднем 10 кВт на
стойку, а на деле может оказаться, что в данном конкретном случае стойкам редко требуется больше 5 кВт. Лишь в каких-то единичных случаях нагрузка на энергосеть может оказаться выше, чем
предполагалось, но это уже исключения из правил.
Другой пример — мы получаем требование поддерживать температуру 22 градуса с погрешностью +/- две единицы. При эксплуатации ситуация складывается так, что ЦОД «заморожен», но локальные системы
перегреваются из-за нехватки воздуха, а энергозатраты на охлаждение резко возрастают. Главное в этом аспекте не высчитывать самую низкую температуру, а создать систему, способную эффективно снимать
тепло-избытки. Мы легко можем проецировать эту проблему на кухню: если открыть много окон или поставить несколько кондиционеров, это не дает гарантий, что сковорода или кастрюля на плите не
подгорит.
Сухой воздух также негативно влияет на работу дата-центра: сохнет изоляция, трескаются платы, снижается срок службы. Чем меньше воды воздухе, тем меньше его теплоемкость — вода здесь выступает
проводником тепла и холода. Кубометр «прокаченного» воздуха — влажного и охлажденного до определенной температуры, способен снять больше тепла, чем кубометр сухого. В таком случае мы можем
увеличить температуру в холодном коридоре и увеличить объем того самого «прокаченного» воздуха, в результате расход энергии будет меньше, а охлаждение эффективнее — оптимизация.
Как сэкономить площадь после строительства?
В первую очередь стоит отметить, что конкретное помещение не увеличить физически. Если нам нужно больше оборудования, мы можем пойти следующим путем: занять комнату IT-оборудованием, но тогда для
инженерных систем придется использовать смежное пространство. Чаще всего это системы охлаждения и энергоснабжения, например, источник бесперебойного питания (ИБП) можно достаточно легко вынести за
периметр машинного зала, сэкономив тем самым место. С кондиционерами сложнее, необходимо обеспечить доставку холодного воздуха и забор горячего из смежного помещения, а если плотность оборудования
высокая, обычной вентиляционной трубы может быть недостаточно, могут потребоваться воздуховоды в строительном исполнении.
Проблема экономии площади центра обработки данных очень часто возникает при работе в банковской сфере. Условно говоря, есть банк, который выделил в своем здании помещение под серверную, мы там
установили несколько стоек — все оптимально функционирует. Затем банк растет, запросы в IT-службу на вычислительные мощности и поддерживаемые сервисы также увеличиваются, подключаются новые
платежные системы, каждая из которых требует размещения своего оборудования, а здание при этом остается тем же. Соответственно, при текущем количестве стоек мы можем увеличить удельное
энергопотребление и удельную вычислительную мощность, например, с помощью перехода на блейд-серверы. Такие серверы обеспечат аналогичные мощности, но при этом займут меньше места, а также увеличат
потребление энергии и выделение тепла. Заменив оборудование, оставаясь в том же помещении, мы фактически обеспечиваем в среднем 10% экономии пространства за счет повышения плотности размещения.
Почва для оптимизации
Хотел бы еще раз подчеркнуть, что система, требующая оптимизации, изначально была спроектирована с ошибкой или на основании неверных требований. Если оптимизация все же необходима, то пространство
для нее всегда можно найти в достаточном количестве — важно, чтобы эти изменения соответствовали задачам заказчика. Нужно понять, что нас ограничивает: можно ли увеличивать энергопотребление, есть
ли возможность привлечь смежные помещения и так далее.
Для выявления потребностей в оптимизации ЦОДа может также использоваться система мониторинга, которая предоставляет статистику — на ее основе можно сделать вывод о том, нужны ли изменения. По
мониторингу можно понять, есть ли ошибки, в порядке ли показатели и насколько заявленные требования соответствуют действительности. Однако заказчики зачастую хотят сэкономить на системах
мониторинга, исключив постоянное отслеживание для получения трендов, прогнозируемых показателей, и оставить только оповещения об ошибках и критических ситуациях. А именно тренды позволяют получить
полную картину эксплуатации дата-центра.
Например, показатель PUE (Power Usage Effectiveness) — интегральный параметр, который показывает степень или качество утилизации электроэнергии. До 2013-14 года все говорили о важности PUE, что
необходимо бороться за уменьшение этого показателя. Затем произошло падение курса рубля — так как оборудование для ЦОДов мы используем импортное, его стоимость выросла практически в два раза, а
стоимость электроэнергии в валютном отношении, соответственно, для нас снизилась. В результате вопрос окупаемости энергоэффективного оборудования ушел «в потолок», то есть приблизился к сроку
полезной эксплуатации этого оборудования. Как следствие, борьба за снижение PUE отошла на второй план.
Обеспечить энергоэффективность и оптимизацию ЦОДа проще всего на этапе проектирования и строительства. Однако, как мы видим на текущих примерах, всегда можно найти пространство для маневра после
запуска и внести необходимые изменения.
Алексей Сарыгин,
руководитель центра компетенции Oberon
Источник: http://www.it-world.ru/it-news/support/144288.html
