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 (ЦОД), которые часто называют дата-центрами, являются ключом к созданию высокоэффективных бизнес-систем. Их главной задачей является обеспечение бесперебойной работы важных приложений в круглосуточном режиме. Важно отметить, что использование ЦОД позволяет снизить стоимость обработки и хранения данных, используя современные вычислительные мощности и информационные хранилища. Кроме того, они помогают бизнесу сократить расходы на арендуемые площади и обслуживающий персонал.

Для создания ЦОД требуется комплексная инженерная инфраструктура, которая представляет собой большое здание, оборудованное всем необходимым для удаленного доступа к вычислительным ресурсам, включая системы бесперебойного электропитания, вентиляции, а также системы пожаротушения. Внутри здания размещаются серверы, сетевые хранилища и другое оборудование, ответственное за безопасность.

Инвестиции в инженерную инфраструктуру составляют до 70% общей себестоимости ЦОД, причем расходы на подсистемы дата-центра неравномерны. Наибольшая доля (34%) расходуется на электропитание, 21% - на кондиционирование, а 23% на архитектуру здания. Коммуникационные сети и системы управления доступом занимают 7% и 9% соответственно, а система мониторинга занимает всего 1%. Для снижения затрат на подсистемы не следует экономить на создании систем кондиционирования и рекуперации тепла, а также на системах безопасности и мониторинга. Оптимизация расходов должна быть направлена на создание эффективного обеспечения бесперебойного и гарантированного электропитания, а также на организацию компактной расстановки оборудования. При этом необходимо использовать услуги специалистов высокого уровня.

Расчет снижения себестоимости создания и эксплуатации ЦОД должен производиться на начальном этапе его проектирования, чтобы оптимизировать затраты.

Хорошо проработанные планы по обеспечению отказоустойчивости и повышения времени автономной работы центра обработки данных помогают успешно пройти необходимые процедуры 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