Модульные дата-центры: ЦОД IaaS-провайдера «ИТ-ГРАД»
/ фото Robert CC
По данным IDC, число дата-центров по всему миру в 2017 году достигнет 8,6 миллионов, а к 2018 году они будут занимать площадь в 180 миллионов квадратных метров. Некоторым крупным корпорациям приходится строить новый дата-центр каждые 3–5 лет, а каждый из этих дата-центров стоит порядка 100 миллионов долларов, потому бюджеты на их строительство и содержание иной раз представляют собой цифры с девятью нулями.
Роберт Вагнер (Robert Wagner), разработчик программного обеспечения, говорит, что хорошим примером может служить компания Facebook, которая тратит на построение нового ЦОД 500 миллионов долларов, а затем «отдает» по 10 миллионов долларов в год на его обслуживание.
В этой связи компании ищут способы снижения стоимости постройки и содержания крупных ЦОД. Например, Apple постоянно стремится сократить расходы на электроэнергию. Если верить отчетам компании, то с 2013 года 100% их дата-центров и 94% офисов работают на возобновляемых источниках энергии. Дата-центр компании в Мейдене окружен солнечными батареями, занимающими 400 000 квадратных метров площади и вырабатывающими 42 миллиона кВт/ч электроэнергии в год.
В дата-центре Digital Beijing в Пекине используются исключительно светодиодные лампы, потребляющие на 60% меньше электричества, а специальная стеклянная стена препятствует проникновению внутрь тепла, снижая расходы на охлаждение.
Чтобы как-то сократить затраты на постройку и содержание дата-центров, человечество придумало модульные ЦОД. Идея чем-то напоминает конвейерную технологию для производства автомобилей Генри Форда.
Модульный ЦОД — это дата-центр, состоящий из типовых элементов системы — модулей. Модуль сам по себе является мобильным ЦОДом, оснащенным стойками, источниками бесперебойного питания и всевозможным вспомогательным оборудованием, включающим средства питания, системы охлаждения и системы пожаротушения.
Модульный дата-центр может быть доставлен в любую точку мира по желанию заказчика, поскольку его легко транспортировать по частям и собирать на месте. Однако главным достоинством модульного дата-центра является высокая скорость развертывания. Создание, настройка и монтирование ЦОД происходит менее чем за месяц, поскольку сборка может выполняться параллельно, в отличие от традиционного линейного развертывания.
Из-за того, что каждый модуль представляет собой стандартизированный элемент, инфраструктура легко масштабируется. Единственное условие — наличие свободного места. Таким образом, организация имеет возможность оперативно реагировать на потребности развивающегося бизнеса.
Модули можно выносить на внешнюю территорию, оградив периметр забором, — главное, чтобы имелась соответствующая инфраструктура. Также аппаратные блоки можно легко заменять на новые, если технология устарела или нуждается в обновлении, и планировать бюджет на несколько лет вперед.
Стоит отметить, что эксплуатация модульных дата-центров ведется достаточно активно. Например, две компании, занимающиеся разработкой технологий для ЦОД — Vapor IO и BaseLayer — объединили усилия, чтобы создать самый производительный в мире дата-центр, который можно было бы развернуть в любом месте, где есть розетка и выход в сеть. Если верить словам генерального директора Vapor IO Коула Крофорда (Cole Crawford), на новый продукт уже есть по крайней мере один заказчик.
Компания IBM также добавила модульные ЦОД в свой портфель всевозможных технологических опций, разработав совместно с компанией iFortress модульный дата-центр Alliance ITX.
Джерри Лайонс (Jerry Lyons), президент и главный исполнительный директор iFortress, отмечает, что раньше требовалось несколько месяцев расчетов, дабы решить вопрос с элементной базой, а теперь компания может создать чертежи и определить перечень необходимых элементов за две недели после предоставления клиентом данных о площади и требованиях к энергетической мощности объекта.
iFortress собирается выпускать и предварительно настраивать решение для каждого заказа на своем заводе в Южной Каролине, а затем отправлять его на площадку клиента для окончательной сборки, где ЦОД подключается к коммуникациям и системам охлаждения.
ЦОД SDN
Нельзя не отметить, что ЦОД SDN, в котором размещается оборудование компании «ИТ-ГРАД», тоже использует модульные технологии. Общая площадь технологических помещений SDN составляет 6500 квадратных метров. При этом проектная емкость ЦОД — это 1476 стоек с нагрузкой 6,3 кВт на стойку и общей мощностью 14 МВт. Все они размещаются в 9 серверных модулях.
Интерес к модульному ЦОД SDN вызывает используемое комплексное решение Stack.КУБ. Оно позволяет развертывать модульные ЦОД в помещении и на открытом воздухе с высокими показателями энергоэффективности, надежности и экологичности.
Технология позволяет запускать мощности дата-центра в работу поэтапно, не влияя на работу используемого в ЦОД основного оборудования. Все это значительно сокращает расходы на постройку и сводит к минимуму простои оборудования. Такой ЦОД постепенно (по мере необходимости) обрастает новыми модулями, покрывая потребности клиентов.
Конфигурировать модульный дата-центр можно как угодно, исходя из требований организации. Допустим, старый вариант инфраструктуры представлял собой конструкцию из двух серверных ячеек и одиночных ячеек системы энергоснабжения и воздухообмена.
К ней можно подключить как дополнительную серверную ячейку…
…так и дополнительные ячейки систем энергоснабжения и воздухообмена.
В системе бесперебойного питания SDN используются динамические источники бесперебойного питания Hitec Power Protection B.V., отличающиеся от других решений надежностью, экологичностью и относительно небольшими размерами.
В SDN есть собственная распределительная подстанция, а питание модульного центра осуществляется от двух независимых вводов по 10 кВ. С распределительной подстанции напряжение поступает на трансформаторы, каждый из которых входит в состав блоков бесперебойного электроснабжения.
Отдельно взятый модуль содержит собственный динамический источник бесперебойного питания (ДИБП) и коммутационное оборудование, где организовано взаимное резервирование с избыточностью N+1. В SDN восемь ДИБП с прямой дизельной поддержкой по 1600 кВА выполняют функции, которые в классической схеме берут на себя сетевые фильтры, источники бесперебойного питания с аккумуляторными батареями, дизельные генераторные установки и устройства коммутации.
Вопрос охлаждения и вентилирования машинных залов в SDN решают установки компании KyotoCooling. В основе используемого решения лежит принцип роторного теплообмена, а температурный режим для оборудования поддерживается в соответствии с новыми рекомендациями ASHRAE относительно микроклимата в ЦОД.
Охлаждающее оборудование представлено в виде роторных теплообменников, распределённых по территории дата-центра. Их количество и расположение определяется согласно потребностям по отводу тепла от имеющегося оборудования.
Если требуется дополнительное охлаждение, например летом, то предусмотрена возможность использования фреоновых контуров тепловых насосов. Такой подход позволяет экономить электроэнергию, что положительно сказывается на стоимости услуг для клиентов.
В заключение хотелось бы отметить, что сотрудничество «ИТ-ГРАД» и SDN началось с официального открытия облачной площадки и подписания соглашения, по условиям которого дата-центр уже более года самостоятельно продвигает облачные услуги компании «ИТ-ГРАД». Это дает возможность предоставлять востребованные IT-услуги по аренде IaaS-облака, сертифицированного в соответствии с требованиями стандарта PCI DSS.
