Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах
IDG  •  PC World  •  Computerworld  •  CIO  •  CFO  •  Networkworld  •  Дискусии  •  Кариерна зона  •  Събития
COMPUTERWORLD | Център за данни
бр. 13, 2013

29 мар
2013
 
 

Концепцията “интелигентният център за обработка на данни”

2151 прочитания

Какво е необходимо да направят предприятията, за да осигурят готовност на своята ИТ инфраструктура за бъдещите нужди и заедно с това да съкратят разходите за текущата експлоатация? Концепцията на интелигентния център за обработка на данни (ЦОД) представлява един вид опит да се намери компромис между тези на пръв поглед противоречиви цели. Основната трудност се свежда до това как едновременно да се добие енергоефективност, модулност, безопасност и устойчивост на развитието.

Центровете за данни се превръщат във все по-ключов елемент от развитието на ИКТ в последните години. Според доклада на IDC, наречен DatacenterDynamics (DCD) 2012 Global Census, инвестициите в центрове за данни в световен мащаб са се увеличили с 22% миналата година и от приблизително 86 милиарда долара през 2011 г. са достигнали 105 милиарда долара през 2012 г. Най-много са се увеличили инвестициите в управление на оборудването (23%) и механичния и електрическия сектори, включително и в области като системи за непрекъсваемост на захранването (UPS), охлаждащо оборудване и системи за управление на инфраструктурата в центъра за данни. През 2012 г. тези разходи са се увеличили с 9 милиарда долара в сравнение с предходната година.

В последните години нуждите, свързани с ИТ инфраструктурата, значително нараснаха вследствие на по-широкото разпространение на централизацията и виртуализацията при повишаването на мощностите за допълнително оборудване. Как се планира мащабирането на оборудването в ЦОД в такива условия?

Практическият опит показва, че много от представените на пазара готови решения не съответстват на реалното търсене от предприятията. Често предлаганите концепции са недостатъчно обмислени, много скъпи за експлоатация или твърде много ограничават възможностите за по-нататъшното развитие на ЦОД. Поради това има смисъл да се задели повече време в етапа на планиране, за да се намери такова решение, което идеално да се впише в ИТ екосистемата на предприятията и ще съответства на конкретните потребности.

При планиране на инфраструктурата на центъра за данни винаги следва да се спомене необходимостта от осигуряване на енергоефективност, модулност, безопасност и устойчиво развитие. Съгласуването на изпълненията на тези четири задачи в рамките на единно решение често е доста сложна, но само при такива условия може да се създаде интелигентен център за данни.

Пестенето на електроенергия с помощта на иновативни технологии

На фона на увеличаваща се цена за електроенергията (въпреки опитите в последните месеци да бъде намалено повишаването временно) достигането на по-високи нива на енергоефективност стана в последните години приоритет на все повече организации. Ако се вярва на обещанията на производителите, сега практически всички предложени на пазара компоненти вече съответстват на нуждите, изисквани от “зелените” ИТ, но при детайлно разглеждане в много случаи ще се окаже, че те дават незначителен ефект. Например, сегашният център за данни с изолирани коридори по презумпция се счита за екологичен. Изолацията на коридори в ЦОД действително позволява да се оптимизира неговото охлаждане, но само в случай, когато се използва климатична система, снабдена с EEC вентилатори и независима система за регулиране. В останалите случаи разделението на студени и горещи коридори само ще възпрепятства смесването на въздушните потоци с различни температури и ще предотврати допълнителната загуба на енергия.

Но за осигуряване на дългосрочен ефект на охлаждането в центъра по-важен се явява избора на способ за отвеждане на топлината от сървърите. Предприятията трябва да поискат алтернатива на все още широко разпространените компресорни студени инсталации с директно изпарение. Поради невисоките му стойности преди, той се считаше за най-изгоден метод, но при непрекъснато използване през целия ден, разходите за електроенергия при него са доста високи. В дългосрочна перспектива по-икономични се оказват решения, в които делът на механичните процеси при получаване на студен въздух е сведен до минимум.

Значителна икономия се постига, например, в резултат на комбинацията на климатична инсталация, използваща водно охлаждане, с технологията за естествено охлаждане (Free Cooling). Опитът показва, че използването само на естествено охлаждане се оправдава, ако външната температура не превишава 17°C. По този начин, в зависимост от хартактера на разпределение на показателите на температурата, в конкретната година в европейската част подобна температура се осигурява в продължение на 7,6–8 хил. часа. Съответно, изработването на студен въздух посредством компресорна хладилна инсталация е нужно само в горещо време, т.е. в рамките на 10-15% от общото време. При такива условия, както показва опитът, инсталации, където за охлаждане се използва студена вода, се оказват по-ефективни, спрямо компресорните системи със систетични хладилни агенти. Не на последно място това е вярно, поради факта, че водата се явява по-добър носител на енергия, способен да поглъща по-голямо количество топлина и по-лесно да я отдава.

Модулност: разширение на инфраструктурата според необходимостта

Модулността означава, че според нуждите на клиента могат да се добавят отделните елементи в дадена архитектура, поради което не се налага отначало да се купуват големи и скъпи решения.

В сферата на енергийното захранване реализацията на принципа за модулност е много проста. Модулната инсталация присъства в портфолиото на практически всички производители, а щателното планиране и реализиране на схема с вторично разпределение на електроенергията винаги може да се измени с помощта на нови защитни автомати. Във всички случаи предприятията трябва да обърнат повишено внимание на модулността на UPS-ите.

В много центрове за данни се използват моноблокови UPS системи, експлоатацията на които води до големи разходи. В резултат на това се увеличава използваната енергия, но се трупат и загуби на осигуряване на енергиен излишък. Това се прави, за да се осигури надеждна защита от прекъсвания, като при евентуално разрастване трябва да се обезпечат две допълнителни моноблок инсталации. В същото време за модулните системи е достатъчен само един допълнителен модул.

Разширението на модулната система следва да се приложи в този случай, когато нейното натоварване достигне 80%, но повечето съвременни модулни UPS системи се състоят от трифазни блокове, а натоварването на отделните фази често не е разпределено равномерно. В резултат ще трябва да се добави допълнителен модул, даже ако самото UPS устройство още не е достигнало предела на своите мощности. Но при добавяне на модул следва едновременно увеличаване на мощността за всичките три фази, а това значи, че UPS устройството се оказва отново с излишни мощности.

Добро решение на тази ситуация е използването на UPS системи, които могат да се разширяват пофазово. Алтернативен вариант се явява точното измерение на отделните фази за по-равномерно разпределение на натоварването в процеса на експлоатация на системата, което е достатъчно просто да се реализира, например, посредством блокове от розетки с функция за измерване на фази.

Въпросът за осигуряване на безопасност и достъпност на системата играе ключова роля при създаването на интелигентен център за данни. На много предприятия трудно им се отдава възможността да оцелеят при продължителен отказ на критично важни системи, поради което при щателно разработени решения нарушенията на работата на отделни компоненти не трябва да води до цялостен отказ на самата система.

Минимизация на риска и предотвратяване на аварии

Организациите могат да увеличат достъпността и да намалят риска от непланирано прекъсване, като използват допълнителна електрическа архитектура от два типа.

Първата е N+1. Тя включва допълнителна UPS система, генератор или друг електрически компонент, необходим за функциониране на оборудването. Ако едната част аварира или е спряна за профилактика, останалите системи ще предоставят адекватна защита срещу загуба на данни. Архитектура N+1 често е достатъчна за нуждите на малки или средни облачни среди.

2(N) е добър избор за големи облачни среди. 2(N) архитектурите представляват две отделни, но идентични електрически трасета, всяка от които може да поддържа сама цялата инфраструктура. При нормални условия и двете трасета работят с капацитет от 50%. Ако едното спре заради планирани или извънредни причини, другото може веднага да компенсира, като се включи на 100%.

Въпреки изпитаните енергийни подсигурявания е необходимо да се вземат под внимание и някои нежелани ефекти. Например какво ще стане ако подаването на електричество в ЦОД спре? При най-добрия случай UPS системите ще компенсират неговото отсъствие до възстановяването на централното захранване. Ако прекъсването е за по-дълъг период от време, то тогава като вариант за действие може да се приеме поетапното изключване на системите или включване източници за резервно захранване. При такъв вариант климатичните системи не се вземат под внимание.

По принцип, захранването на компресорна инсталация може да бъде осигурено с помощта на UPS със съответната мощност, обаче пусковият ток на компресора често четири-пет пъти превишава номиналната величина на тока, а UPS системата не може да се справи с такива пикови натоварвания – както продължителни, така и краткосрочни – без отрицателни последствия.

Освен това, от съображения за икономии често се използва сплит система, която се инсталира на тавана, не способна автоматично да се включва след възстановяване на централното захранване. В резултат, благодарение на UPS системите прекъсването на захранването може да се преживее, но ИТ оборудването по-късно може напълно да излезе от строя поради прегряване в сървърните помещения. Именно тези най-лоши варианти за развитие на събитията е необходимо да се изключат с помощта на предварителното планиране и осигуряване на защита и достъпност на системите.

Освен прекъсването при подаване на енергия, съществуват и други опасности, които да нарушат работата на ИТ инфраструктурата. За защита от повреждане в резултат на пожар, следва да се въведат системи за ранно предупреждение за пожари или аспирация, снабдени със съответните инструменти за мониторинг. Освен това в централизирана система за мониторинг се препоръчва интегриране на камери за наблюдение, температурни датчици, датчици за изтичане на газ и други измервателни устройства, което позволява да се реализира контрол за всеки компонент от ИТ инфраструктурата.

Интелигентните системи могат значително да повишат надеждността и отказоустойчивостта на центровете за данни, но те са неефективни, ако всички заинтересовани страни на етапа на планирането на ЦОД не се договорят ясно за разграничаването на своите сфери за отговорност. В много предприятия съществува повече или по-малко регулирано разпределение на отговорностите между ИТ отделите, занимаващи се с оборудването вътре в ЦОД, и отдела за експлоатация на сградата, отговарящ за инфраструкурата и инженерната комуникация. Но за осигуряване на безпроблемна експлоатация трябва да се предвидят много тесни и ясно регламентирани връзки.

НАЙ-НОВИ НАЙ-ЧЕТЕНИ ПРЕПОРЪЧАНИ

Слайдшоу
ИНТЕРВЮ
Сергей Белоусов, Acronis: Отваряме развоен център в СофияСергей Белоусов, Acronis: Отваряме развоен център в София

Сингапурският специалист в областта на архивирането, възстановяването и защитата на данни създава свой голям инженерингов център в София, в който до 2-3 години трябва да работят над 200 високовалифицирани специалисти. Това обяви главният...

ПРИЛОЖЕНИЯ
АНКЕТА

Какво мислите за FireFox OS?

Информация за Вас