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

Одной из основных особенностей, определяющих успешное функционирование современных корпоративных информационных систем, являются их характеристики, такие как способность быть масштабируемыми и отказоустойчивыми, что должно сочетаться с меньшими затратами на эксплуатацию.

В главных ролях: центры обработки данных

Центры обработки данных, или ЦОД, являются ключом к созданию инфраструктур, способных обеспечивать бесперебойную работу важных для бизнеса приложений. Они позволяют снизить стоимость обработки и хранения данных, используя современные вычислительные мощности. Кроме того, они позволяют сократить затраты на обслуживающий персонал и арендуемые площади.

Для обеспечения удаленного доступа к вычислительным ресурсам, ЦОД представляют собой обширные помещения, оборудованные системами бесперебойного электропитания, вентиляции, и даже пожаротушения. Внутри помещений установлены серверы, сетевые хранилища и другое оборудование, отвечающее за безопасность.

Большая часть себестоимости ЦОД связана с инженерной инфраструктурой и расходами на системы гарантированного электропитания (34%), кондиционирования (21%) и архитектуру здания (23%). На коммуникационные сети приходится 7%, а на оборудование систем газового пожаротушения, управления доступом, видеонаблюдения и шкафную инфраструктуру - около 9%. Наименьшую долю в затратах составляет организация системы мониторинга (1%). Большую экономию можно достичь, оптимизируя первые три системы, отвечающие за 78% расходов.

Тем не менее, не следует экономить на системах кондиционирования и безопасности. Оптимизация расходов должна быть направлена на создание эффективного обеспечения бесперебойного электропитания и компактной расстановки оборудования. Важно также не забывать о проработке способов обеспечения отказоустойчивости и повышения времени работы центра обработки данных.

Расчет эффективности ЦОД должен быть произведен на этапе проектирования, а лучше всего - на этапе формирования концепции. Только специалисты высокого уровня смогут провести все работы качественно и эффективно. При этом тщательный подход к начальным этапам способствует успешному прохождению процедур сертификации.

В связи с развитием технологий создаются все более сложные информационные комплексы. Соответственно, требования к инфраструктуре ЦОД ужесточаются. В настоящее время в одном помещении могут работать тысячи серверов, которые потребляют до миллиона Вольт-Ампер. При этом ими обрабатываются критически важные процессы, остановка которых нанесет колоссальные финансовые убытки компании. Для примера, простой процессинг-центра крупной телекоммуникационной компании всего на 20 минут может привести к убыткам в размере 1 000 000 долларов США.

Инженерная инфраструктура ЦОД должна соответствовать жестким требованиям, которые могут быть разделены на четыре основных направления:

1. Надежность - достигается благодаря использованию современного оборудования ведущих мировых производителей, привлечению высококвалифицированных специалистов и резервированию основных узлов инженерной инфраструктуры.
2. Управляемость - системы управления инженерным обеспечением должны позволять своевременно прогнозировать все возможные сбои и поломки оборудования для предотвращения аварий.
3. Безопасность - необходимо тщательно проработать все потенциальные угрозы, включая технические сбои, а также любые несанкционированные действия.
4. Масштабируемость - все системы должны гибко адаптироваться к растущим потребностям, в первую очередь, путем создания стандартизированных и модульных решений.

Важно заметить, что планирование инженерной инфраструктуры дата-центров должно включать в себя проработку всех вышеуказанных требований, чтобы гарантировать должный уровень безопасности и бесперебойную работу всех элементов ЦОД.

Строительство нового центра обработки данных – это сложный проект, успешная реализация которого требует опыта и долгосрочного видения стратегии развития. Создание компьютерного центра включает в себя учет множества факторов, часть которых может оказаться неочевидной при начале использования.

Хотя конкретная реализация может отличаться в зависимости от ряда факторов, процесс создания центра обработки данных включает в себя четыре основных этапа:

1. Формирование концепции (анализ задач и поиск оптимальных решений);
2. Проектирование центра обработки данных (разработка проекта и сметной документации, их экспертиза и все необходимые согласования);
3. Строительство центра обработки данных (строительно-монтажные работы, установка оборудования, испытания);
4. Ввод объекта в эксплуатацию (окончательное конфигурирование всех систем и процессов).

Инженерные системы дата-центра - ключевой фактор, ограничивающий степень гибкости при выборе помещения для его строительства. Решение о выборе места строительства зависит от многих факторов, таких как внутренние и внешние техногенные, природные и человеческие воздействия. Для построения инфраструктуры необходимо учитывать множество деталей, таких как архитектурные особенности помещения, нагрузки на перекрытия, огнестойкость и звукоизоляция стен и дверей, а также использование определенных материалов при потолочных перекрытиях и стенах.

Важным аспектом при создании инженерных систем являются электроснабжение, климат-контроль, системы оповещения и пожаротушения, системы безопасности, системы передачи данных и диспетчеризация. Качество электроэнергии и недопущение перерывов в электроснабжении критически важны. Также требуется использование систем бесперебойного и гарантированного питания, резервных дизель-генераторов, стабилизаторов напряжения и систем освещения.

Системы климат-контроля для дата-центров жизненно важны, так как эксплуатация серверной техники приводит к значительному нагреву помещения. Классическим подходом является совмещение использования промышленных кондиционеров с более мобильными системами полупромышленного класса.

Системы оповещения и пожаротушения, в свою очередь, требуют инструментов раннего обнаружения дыма. Важным элементом систем безопасности является контроль доступа в здания и помещения, отслеживание текущей ситуации. Современные технологии, такие как 3D-распознавание лица посетителей в пропускной системе, используются для повышения безопасности.

Системы передачи данных представляют собой структурированную кабельную систему, которая состоит из модулей и позволяет быстро устранять неполадки. С увеличением требований к сетевой инфраструктуре и увеличением количества приложений, повышаются требования к пропускной способности, надежности и защите сети.

Для успешной работы дата-центра необходимо постоянно контролировать информационные системы и использовать специальные комплексы диспетчеризации. Системы часофикации позволяют синхронизировать локальные вычислительные сети и другие системы и оборудование, для работы которых важна синхронизация по времени. Определение всех этих аспектов требует значительных трудозатрат, но выбор правильной площадки и создание инфраструктуры соответствующего качества помогут избежать непредвиденных расходов на этапе построения ЦОД.

Новые технологии

В современном мире внедрение энергосберегающих технологий является важной тенденцией. Для этого используются экологически чистые материалы и создаются инженерные системы, которые позволяют повысить энергоэффективность и использовать собственные источники энергии.

Одним из примеров является дата-центр с пассивным охлаждением. Его тепло отводится по технологии free cooling, основанной на принципе охлаждения воздухом из окружающей среды. Еще один перспективный подход - улучшение производительности работы баз данных с помощью хранилищ на высокоскоростных флэш-накопителях.

Фото: freepik.com