Инженерная инфраструктура ЦОД и ее роль в организации эффективного дата-центра

Одним из самых важных параметров, влияющих на надежность и продуктивность корпоративных информационных систем, являются характеристики их масштабируемости и отказоустойчивости. Однако при этом не стоит забывать о необходимости снижения эксплуатационных издержек.

Для бизнеса важно обеспечить бесперебойную работу приложений, поэтому ключом к созданию таких систем являются центры обработки данных, которые также известны как дата-центры или ЦОД. Дата-центры способствуют снижению затрат на обработку и хранение данных, так как используют современные вычислительные мощности и информационные хранилища. Более того, использование ЦОД позволяет сократить расходы на обслуживание персонала и арендуемые площади.

Центры обработки данных представляют собой большое помещение или отдельное сооружение, которое способно обеспечивать удаленный доступ к вычислительным ресурсам в круглосуточном режиме. Особо важна комплексная инженерная инфраструктура, которая включает в себя системы бесперебойного электропитания, вентиляции и пожаротушения. Внутри помещения располагаются серверы, сетевые хранилища и другое оборудование, которое обеспечивает безопасность работы ЦОД.

Инженерная инфраструктура – это важная часть себестоимости ЦОД, и расходы на подсистемы – неравномерные. Основную долю в затратах составляют система гарантированного электропитания (34%), кондиционирование (21%) и архитектура здания (23%). Расходы на коммуникационные сети, оборудование газового пожаротушения, системы управления доступом и видеонаблюдения и шкафную инфраструктуру составляют 16%. Оптимизация первых трех систем может помочь резко снизить расходы (78%).

Однако эксперты рекомендуют не экономить на создании систем кондиционирования, рекуперации тепла, а тем более – на системах безопасности и мониторинга. Нужно оптимизировать расходы через эффективное обеспечение бесперебойного и гарантированного электропитания и компактную расстановку оборудования. Эти работы должны проводить только высококвалифицированные специалисты.

Чтобы снизить себестоимость создания и эксплуатации ЦОД, нужно проводить расчеты на этапе проектирования или, лучше, еще на стадии формирования концепции. Если на начальных этапах обеспечения отказоустойчивости и повышения времени автономной работы центра обработки данных будут тщательно проработаны специалистами высокого уровня, это обеспечит успешное прохождение необходимых процедур сертификации.

В современном мире технологии постоянно развиваются, и с каждым годом создаются все более сложные информационные комплексы. Соответственно, нормативы, которые предъявляются к инфраструктуре, также ужесточаются. В современных ЦОД (Центрах Обработки Данных) в одном помещении могут работать тысячи серверов с совокупным энергопотреблением до миллиона Вольт-Ампер. Критичность обрабатываемых ими процессов бывает такова, что любая остановка может привести к колоссальным финансовым потерям. Например, всего 20 минут простоя процессинг-центра может привести к убытку в 1 000 000 долларов США.

Инженерная инфраструктура ЦОД должна соответствовать целому списку жестких требований, которые могут включать до десятка позиций в техзаданиях. Кратко можно разбить их на четыре основных направления: надежность, управляемость, безопасность и масштабируемость.

Надежность обеспечивается путем использования только современного оборудования ведущих мировых производителей, привлечения высококвалифицированных специалистов и резервирования основных узлов инженерной инфраструктуры. В целом, в это направление входит все, что может гарантировать бесперебойное функционирование всех элементов ЦОД.

Управляемость системами инженерного обеспечения должна позволять своевременно прогнозировать все возможные сбои и поломки оборудования для заблаговременного предотвращения аварий.

Безопасность также является ключевым фактором, которому необходимо уделить должное внимание. Проработка всех потенциальных угроз, включая технические сбои, любые несанкционированные действия со стороны сотрудников, недобросовестных конкурентов, хакеров и так далее, должна быть тщательной. Данная проработка формируется еще на этапе планирования инженерной инфраструктуры дата-центров, позволяя гарантировать должный уровень безопасности.

Масштабируемость предполагает гибкость и адаптивность систем инженерного обеспечения вычислительных центров к растущим потребностям, в первую очередь, путем создания стандартизированных и модульных решений. Очень важно планировать этот аспект на самых ранних этапах создания центра.

Строительство нового ЦОД является сложным проектом, который требует опыта и видения долгосрочной стратегии развития. При проектировании и строительстве ЦОД учитываются множество факторов, не все из которых являются очевидными на начальном этапе.

Однако, как правило, процесс построения ЦОД включает в себя четыре этапа, которые состоят из:

• Формирования концепции, которое включает анализ задач и поиск наилучших решений;
• Проектирования ЦОД, включающего разработку проекта и сметной документации, экспертизу и все необходимые согласования;
• Строительство ЦОД, включающего строительно-монтажные работы, установку оборудования и испытания;
• Ввод объекта в эксплуатацию, включающий окончательную конфигурацию всех систем и процессов.

В современном мире большинство бизнес-процессов осуществляются с помощью информационных технологий. Это приводит к росту спроса на дата-центры (ЦОД), которые являются основой поддержки этих технологий.

Важным фактором при построении центра обработки данных является выбор помещения. Множество внутренних и внешних факторов необходимо учитывать – техногенные, природные и человеческие. Инженерная инфраструктура самого помещения тоже играет ключевую роль, в том числе особенности архитектуры, материалы для перекрытий и стен, наличие возможности погрузки грузов, и т.д.

Кроме помещения, системы, из которых состоит дата-центр, также требуют большого внимания. Системы электроснабжения, кондиционирования, автоматического пожаротушения, охранной сигнализации и видеонаблюдения – все они не менее важные компоненты, которые требуют корректного проектирования и установки.

Системы электроснабжения должны быть надежными и обеспечивать не только бесперебойное и гарантированное питание, но также обратить внимание на качество электроэнергии. Важными компонентами здесь являются системы бесперебойного питания и резервные дизель-генераторы.

Климат-контроль – это также важный пункт в инженерных системах ЦОД. При классическом подходе используются промышленные кондиционеры в сочетании с полупромышленными сплит-системами, что обеспечивает повышенную надежность и точность поддержания параметров микроклимата в помещении.

Системы оповещения и пожаротушения предполагают инструменты раннего обнаружения дыма. Важное значение здесь имеет скорость обнаружения малейших признаков возгорания, так как это позволяет предотвратить аварию и повреждение критичных приложений.

Системы безопасности не менее важны и включают системы контроля доступа, наблюдения за состоянием помещений и принятия оперативных мер при возникновении угроз. Современные технологии, такие как 3D-распознавание лиц и видеонаблюдение, позволяют контролировать ситуацию в режиме реального времени.

Системы передачи данных также стоят перед рядом задач, их структурирование и управление требует повышенной внимательности. Структурированная кабельная система с отдельными модулями позволяет быстро устранять неполадки и восстанавливать связь.

Диспетчеризация представляет собой комплексы, контролирующие большое количество важных параметров. Здесь важно учитывать эргономические и биомеханические аспекты для создания оптимальных решений.

Системы часофикации необходимы для синхронизации процессов, которым важна точность временных параметров. Основные задачи системы часофикации – синхронизация вычислительных систем, систем безопасности и инженерных систем.

В целом, корректное проектирование и установка инженерных систем и помещений дата-центра – это один из ключевых факторов, определяющих стоимость, эффективность и скорость реализации решений.

Современные разработки

В настоящее время большое внимание уделяется разработке и внедрению экологически чистых технологий, использованию энергосберегающих материалов и созданию эффективных источников энергии.

Для примера можно рассмотреть дата-центр с пассивным охлаждением, который работает по принципу free cooling. При таком условии охлаждение осуществляется за счет использования воздуха, который имеет температуру окружающей среды. Такое решение позволяет достичь высокой энергоэффективности.

Также стоит упомянуть возможности работы с базами данных, где активно применяются высокоскоростные флэш-накопители, что обеспечивает их более быструю работу и повышение производительности.

Фото: freepik.com