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.

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