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.

Сложность информационных комплексов постоянно возрастает, и вместе с тем, ужесточаются и нормативы, предъявляемые к инфраструктуре. Современные ЦОД содержат тысячи серверов, потребляющих до миллиона Вольт-Ампер энергии, обработка которых критически важна для компаний. Каждая остановка процессинг-центра может стоить миллионы долларов. Поэтому существует список жестких требований, которые считаются в техзаданиях на десятки.

Существуют четыре основных направления, к которым относятся данные требования:

1. Надежность. Эта характеристика достигается благодаря использованию современного оборудования от лучших мировых производителей, привлечению квалифицированных специалистов и резервированию основных узлов инфраструктуры. Надежность гарантирует безоперационность серверов.
2. Управляемость. Управление технологическими процессами инфраструктуры центров должно быть осуществлено таким образом, чтобы можно было своевременно прогнозировать возможные поломки и сбои оборудования, а также предотвращать аварии.
3. Безопасность. Важно тщательно изучить все потенциальные угрозы, включая технические сбои, несанкционированные действия сотрудников и хакеров. Безопасность должна учитываться уже на этапе планирования.
4. Масштабируемость. Системы обеспечения центров должны гибко адаптироваться к растущим потребностям, создавая стандартизированные модули. Это необходимо планировать на первом этапе образования 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.

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