Успешность современных ЦОД напрямую зависит от величины эксплуатационных расходов
Успешность современных ЦОД напрямую зависит от величины эксплуатационных расходов. Источник: Google

Ведущие эксперты, представляющие разные сегменты рынка, делятся опытом реагирования на важнейшие тенденции в области инженерного обеспечения ЦОД.

Виртуализация требует

Алексей Соловьев, системный архитектор подразделения IT Business компании Schneider Electric, полагает, что виртуализация ИТ-систем, создающая основу для облачных вычислений, может стать причиной значительных изменений в инженерной инфраструктуре центра обработки данных. При повышении плотности электропитания, характерном для этого процесса, мощности существующих систем охлаждения может оказаться недостаточно. В этом случае необходимо либо перераспределение инженерных ресурсов внутри ЦОД, либо создание отдельной площадки для виртуализированных нагрузок внутри машинного зала. А сокращение общего потребления энергии в результате физической консолидации серверов может на практике привести к снижению эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness, PUE) центра обработки данных, поскольку уровень загрузки эксплуатируемых инженерных систем окажется ниже оптимального. Из-за динамических нагрузок, проявляющихся в разное время и в разных точках инфраструктуры, может возрасти риск аварийного простоя, если не знать или не учитывать состояние электропитания и охлаждения на уровне стоек.

Для обеспечения непрерывной работы виртуализированного ЦОД инженерная инфраструктура должна быть максимально гибкой и способной оперативно реагировать на изменения внешней среды, добавляет Анастасия Киселева, директор по маркетингу Delta Electronics в России. Она замечает, что при миграции виртуальных машин между физическими структурами ЦОД необходимо отслеживать связанное с этим событием перераспределение нагрузки на инженерную инфраструктуру. Как правило, для этого необходима и грамотно выстроенная система управления ЦОД, обеспечивающая прозрачность и регулируемость инженерной инфраструктуры, и инженерные возможности для масштабирования всей системы в целом.

Сергей Амелькин, менеджер по продукту компании Eaton по направлению «Качественное электропитание», также считает, что современные ЦОД должны быть более интеллектуальными и давать пользователю возможность гибкого управления серверами и нагрузкой. Конечно, большую роль здесь играет программное обеспечение, однако некоторые полезные функции можно интегрировать непосредственно в оборудование. Например, современные ИБП обладают возможностью мониторинга и управления по веб-интерфейсу, а также способностью вести учет энергопотребления.

Любопытно, что большинство компаний, разрабатывающих решения для инженерной инфраструктуры ЦОД (вендоры), единодушно признают необходимость адаптации инженерных систем к облакам и виртуализации, в то время как участники рынка, занимающиеся строительством ЦОД (системные интеграторы), разделяют эту точку зрения лишь отчасти.

Руководитель отдела продаж инжиниринговой компании «Гулливер» Антон Куперасов говорит: «Степень виртуализации ЦОД не оказывает существенного влияния на общие требования, предъявляемые к системам гарантированного энергообеспечения». С точки зрения Куперасова, энергоснабжение ЦОД должно быть безотказным при любой допустимой нагрузке. Что касается климатических систем, то высокая степень виртуализации приводит к увеличению мощности, расходуемой мощности на единицу площади, что влечет за собой повышение требований к охлаждению центра обработки данных. Но это обстоятельство в настоящий момент обязательно учитывается при проектировании ЦОД и не требует каких-то прорывных технологических решений.

Дмитрий Миронов, директор департамента проектирования и строительства компании Oberon, также полагает, что виртуализация не вносит существенных изменений в традиционные подходы к проектированию систем бесперебойного и гарантированного энергоснабжения, кондиционирования и большинства других инженерных систем ЦОД. Лишь возможность объединения некоторого количества приложений или оборудования в виртуальный пул накладывает дополнительные требования по пропускной способности входящего и исходящего коммуникационного канала в ЦОД. Но точно прогнозировать этот рост чрезвычайно сложно, поэтому на практике обеспечивается избыточная емкость каналов. Миронов добавляет: «Каждый проект индивидуален, и готовых рецептов для решения проблем роста объемов передаваемой информации просто не существует».

Куперасов подчеркивает: «В инженерных системах современных ЦОД никогда не применяются решения, работающие на пределе возможностей».

Ответить готовы

Поставщики инженерных решений для ЦОД тем не менее учитывают требования, обусловленные распространением виртуализации и облачных вычислений, при разработке новых продуктов или же при выполнении проектов для инженерной инфраструктуры ЦОД.

Соловьев отмечает в этой связи: «Само по себе влияние виртуализации на инженерную инфраструктуру не новость, и на сегодняшний день существуют успешные стратегии для его нивелирования».

Одна из основных проблем виртуализации — увеличение энергетической плотности и динамическое изменение потребления энергии нагрузкой — решается компанией APC by Schneider Electric с помощью системы внутрирядного охлаждения совместно с изоляцией горячего коридора и внедрения модульной масштабируемой системы электропитания. Создание отдельной виртуализированной зоны позволяет получить заданный уровень готовности инфраструктуры для проекта виртуализации, который может отличаться от общего уровня готовности всего ЦОД, а изоляция горячего коридора совместно с применением внутрирядных кондиционеров позволяет существенно поднять энергоэффективность виртуализированной зоны и ЦОД в целом по сравнению с классическим подходом к построению инженерных систем. Помимо повышения энергоэффективности подобная архитектура системы кондиционирования позволяет решить проблему динамичного потребления энергии ИТ-нагрузкой: за счет близости расположения источника холода к источнику тепла и минимизации перемешивания воздушных потоков система охлаждения оперативно справляется с возникающими «горячими точками» в серверных шкафах. Модульная масштабируемая система электропитания позволяет обеспечивать максимальное соответствие инженерной инфраструктуры ИТ-нагрузке, чтобы сохранить параметры энергоэффективности на оптимальном уровне, а также проводить модернизацию инфраструктуры в будущем без простоев оборудования.

Повышенная отказоустойчивость виртуализированных сред может снизить потребность в резервировании инженерной инфраструктуры. Однако в этом случае необходимо наладить максимальное взаимодействие систем управления инженерной инфраструктурой и системой управления виртуальными машинами. Программное обеспечение APC by Schneider Electric отслеживает возникающие и потенциальные проблемы в инженерной инфраструктуре ЦОД и отправляет уведомления в систему управления виртуальными машинами для осуществления миграции виртуальных машин на безопасные хост-серверы. При создании нескольких виртуализированных зон на одной или нескольких площадках и внедрении подобной системы управления можно снизить требования к надежности отдельных инженерных компонентов ЦОД.

Амелькин в свою очередь подтвердил, что Eaton учитывает новые тенденции в ИТ и разрабатывает решения, предназначенные для применения в виртуализрованных ЦОД. В ИБП, например, реализована возможность мониторинга энергопотребления и подключенной нагрузки. Необходимая для виртуализированных сред степень надежности системы электропитания достигается благодаря технологии Hot Sync. Она позволяет объединять многомодульные конфигурации в параллель без использования кабелей связи между модулями, что исключает возможность сбоев на уровне кабельной системы и позволяет достичь максимальной доступности питания.

«Но, конечно же, виртуализацию невозможно представить без программного обеспечения. Наши специалисты разработали программное обеспечение Intelligent Power, которое интегрируется в систему виртуализации и позволяет контролировать и управлять из одной точки одновременно как ИТ-системой, так и инженерной инфраструктурой», — подчеркнул представитель Eaton.

Киселева сообщила, что для решения подобного рода вопросов Delta Electronics предлагает владельцам ЦОД интеллектуальное решение InfraSuite, обеспечивающее интеграцию со всеми структурами центра обработки данных и позволяющее наращивать мощность ЦОД в соответствии с ростом потребностей. InfraSuite включает систему питания, стойки и аксессуары, системы мониторинга и управления.

Не менее важно

Конечно, распространение виртуализации и облачных вычислений — не единственная тенденция, оказывающая влияние на эволюцию инженерной инфраструктуры ЦОД.

Амелькин считает, что одно из основных требований к ней на сегодняшний день – это высокая энергоэффективность. Успешность коммерческих ЦОД напрямую зависит от величины эксплуатационных расходов, поэтому использование энергосберегающих технологий, позволяющих значительно сократить затраты, — одно из самых важных условий для того, чтобы оставаться конкурентоспособным на рынке, говорит он.

Киселева также отметила: «Поскольку нагрузка на ЦОД продолжает расти и современный дата-центр имеет множество вариаций в использовании, то основными требованиями к инженерной инфраструктуре являются энергоэффективность, надежность, гибкость и безопасность системы, а также низкие капитальные и операционные затраты на инфраструктуру». К примеру, в недавнем времени анонсированные Delta высокоэффективные ИБП Ultron DPS 300/400 кВА, обладая высоким КПД (до 96%), позволяют передавать больше мощности в нагрузку при меньших эксплуатационных расходах, что обеспечивает большее время поддержания бесперебойной работы системы.

Куперасов назвал общей тенденцией, влияющей на эволюцию инженерной инфраструктуры ЦОД, снижение расходов, связанных с функционированием и обслуживанием этой инфраструктуры. Поэтому, если существует возможность снизить, к примеру, энергопотребление климатических систем за счет применения экономичного оборудования или оригинальных инженерных решений, то такой подход представляется правильным, заявил он.