Оперативный ЦОД - "мобильный" или "модульный"

№ 1 (56) 2011

Игорь КИРИЛЛОВ

Оперативный ЦОД —

«мобильный» или «модульный»?

Контейнерные центры обработки данных имеют множество

преимуществ перед стационарными комплексами.

Они компактные и мобильные, а главное, сразу готовы

к работе и позволяют достаточно легко наращивать мощность.

Однако за эти превосходные качества приходится

расплачиваться — как в прямом, так и в переносном смысле.

Оперативность в принятии и реализации стратегических решений уже давно стала ключевым фактором конкурентной борьбы в условиях рыночной экономики. На развитых рынках борьба даже за минимальное и самое кратковременное бизнес-преимущество приобретает зачастую иррациональные масштабы. Это в полной мере относится и к отрасли корпоративных ИТ, в том числе к сфере центров обработки данных.

В какой-то момент производители оборудования решили распространить подход «коробочных» решений даже на такой сложный комплекс, как инженерная инфраструктура ЦОД. В результате родилась концепция контейнерных дата-центров. На первом этапе главной задачей и преимуществом таких решений была их мобильность, которая состояла в возможности оперативно перевозить дата-центр с одного места в другое, быстро вводить его в эксплуатацию и так же быстро сворачивать. Отсюда и название — «мобильный ЦОД» или МЦОД. Многие западные компании вскоре оценили такую концепцию, и вместо того, чтобы использовать мобильность системы, стали применять эти комплексы для ускорения запуска в эксплуатацию стационарных вычислительных площадок. В этом контексте собранный, настроенный и протестированный производителем контейнер подходит как нельзя лучше. Таким образом, появилось второе название концепции — модульный ЦОД (снова же, МЦОД) его еще называют «контейнерным».

Идея показалась многим очень удачной, в результате в «докризисный» период 2006-2008 годов свои разработки МЦОД представили десятки компаний по всему миру. APC, Emerson, IBM, Hewlett-Packard, Dell, Sun Microsystems (ныне Oracle), SGI — вот неполный список международных производителей, работающих над созданием подобных решений. Их дополняют и производители из ближнего зарубежья. Например, контейнерный ЦОД «Датериум» в 2008 году разработала российская компания «Ситроникс».

Резкое ухудшение общемировой экономической ситуации заморозило спрос на подобные решения. Но наметившаяся «оттепель» снова начинает подогревать интерес к модульным дата-центрам. В прошлом году полноценный мобильный ЦОД (производства Emerson Network Power) был даже привезен в Украину компанией Alpha Grissin Infotech Ukraine и показан совместно с компанией «Инком» в рамках специального семинара.

______________________________________________________

Резкое ухудшение общемировой экономической ситуации

заморозило спрос на МЦОД

____________________________________________________

Использование систем такого класса пока что оказывается дороже аналогичных стационарных ЦОД, но цена решений постоянно снижается. К тому же экономика постепенно возрождается, а вместе с ней — и интерес к решениям, повышающим оперативность работы и скорость разворачивания бизнеса. В то же время нельзя забывать и о том, что к выбору МЦОД надо подходить взвешенно, поскольку подобные решения имеют немало подводных камней.

Начинка «контейнера»

С инженерной точки зрения контейнерный ЦОД представляет собой небольшой автономный готовый к эксплуатации модуль, который внутри оборудован серверными стойками, СКС, системами бесперебойного электропитания и кондиционирования, средствами противопожарной защиты и условного доступа, мониторинга и управления инфраструктурой (рис. 1, 2). Важной характеристикой МЦОД является устойчивость к воздействиям окружающей среды, ведь такой комплекс зачастую могут установить на улице.

Подобные комплексы зачастую помещают в стандартные 20-ти или 40-футовые металлические контейнеры для морских перевозок (хотя это и «пережиток» первоначальной ориентации на подвижность). Есть и другие варианты исполнения, предполагающие размещение в специальных, более крупных контейнерах. В одном МЦОД помещается от нескольких до десяти и более полноразмерных (вплоть до 60U) серверных стоек, а мощность установленного оборудования колеблется в пределах от нескольких десятков до сотен киловатт.

Сейчас, по данным западных компаний, лишь менее 5% заказчиков указывают на мобильность в качестве основного критерия выбора МЦОД. На первый план выходит возможность использовать модули в качестве базовых составляющих для создания и масштабирования дата-центров. Разработчики стали предлагать такие системы в качестве полноценной замены традиционным ЦОД или как автономные модули расширения. В число важных преимуществ МЦОД можно включить тот факт, что заказчик избавляется от необходимости разработки и построения собственного объекта со сложной инженерной инфраструктурой. Нет необходимости выполнения строительных работ для размещения комплекса, и, как следствие, уменьшается количество необходимой разрешительной документации и согласований с госорганами.

________________________________________________

Лишь менее 5% заказчиков называют мобильность

в качестве основного критерия выбора МЦОД

________________________________________________

Вместо этого можно взять уже готовое и проверенное решение, которое к тому же легко масштабируется — по мере необходимости добавляются такие же контейнеры. Поскольку монтажные работы и тестирование всех подсистем выполняются на заводе-изготовителе, то при вводе модульного ЦОД в эксплуатацию потребуется выполнить на месте только пуско-наладочные работы, которые, как показывает практика зарубежных внедрений, занимают от нескольких дней до недели.

Отдельный вопрос — время поставки комплекса заказчику. От формирования требований до момента доставки на место работы в Украине может уйти от четырех до шести (а в случае особых требований даже до восьми) месяцев. Но это все равно в два-три раза быстрее, чем создание стационарного комплекса. Ввиду отсутствия реальных проектов нельзя с полной уверенностью говорить о сроках поставки комплекса и введения его в эксплуатацию. Зато можно посмотреть на опыт ближайших соседей. Например, в России, а именно в Санкт-Петербурге, компания «Техносерв» установила для ОАО «МТС» мобильный центр обработки данных Sun BlackBox. Сроки выполнения проекта составил немногим более трех месяцев — с 9 июля по 15 сентября 2009 года (рис. 3).

Отметим, что «мобильность», с которой все начиналось, является весьма условной. Чтобы ввести МЦОД в эксплуатацию, его надо подключить к электросети и каналам передачи данных. Кроме того, если используется водяная система охлаждения, то необходимо также обеспечить подвод воды и наличие внешней холодильной машины (чиллера). Теоретически возможен вариант, когда МЦОД питается от автономного дизельного генератора, использует воздушную систему охлаждения (тогда чиллер не нужен), но при нынешней стоимости топлива экономическая эффективность такого решения будет весьма сомнительной.

Отметим также, что контейнерный (модульный) и мобильный варианты ЦОД отличаются. Комплекс, предназначенный для транспортировки, будет значительно дороже, поскольку он должен быть оснащен специальной демпферной платформой, обеспечивающей безопасную погрузку и перевозку.

МЦОД — критерии выбора

Выбор сложного комплексного решения, будь то обычный или контейнерный ЦОД, связан с необходимостью детального анализа потребностей компании, формированием четких требований и критериев оценки эффективности проекта.

Например, в масштабных проектах, где используется множество контейнеров, не всегда рационально применять для каждого из них индивидуальную систему электропитания или охлаждения. Выгоднее подключить эти подсистемы централизованно, используя принцип контейнерных групп — особенно если ЦОД не предполагается передвигать.

Также при выборе контейнерных дата-центров крайне важно обращать внимание на адаптированность решения к нашей разрешительной системе, в том числе в вопросах систем пожаротушения, соответствия требованиям НБУ по экранированию и т.д. Надо учитывать и местные климатические нормы, диапазоны температурных колебаний, количество осадков, ведь комплекс будет находиться на улице круглый год.

Например, российская АФК «Система» закупила МЦОД производства одного из западных производителей. Комплекс не имел тамбур-шлюза. В жаркий летний день инженеры поработали в нем около полутора часов при открытых дверях, а ночью водяные пары, поступившие внутрь вместе с наружным воздухом, выпали на серверах в виде росы и вывели их из строя. Нельзя сбрасывать со счетов и вопросы подключения технического обслуживания, для которого необходимы опытные технические специалисты узкой направленности, знающие нюансы работы именно мобильных решений. Таких специалистов в нашей стране пока немного.

Цена одного контейнерного ЦОД достаточно высока. Его стоимость выше, чем стационарного дата-центра аналогичной мощности. В зависимости от комплектации МЦОД обойдется заказчику в сумму $300-700 тыс. и больше.

Удельная стоимость в пересчете на киловатт мощности для МЦОД составляет $10-15 тыс., при том, что для традиционного дата-центра соответствующего уровня этот показатель равен $7-10. Однако следует учитывать, что указанная цена мобильного ЦОД не включает стоимости организации внешних систем обеспечения — ДГУ, чиллера, трансформаторной подстанции, склада ГСМ, обязательно с заземлением, и так далее (в каждом случае это индивидуальный набор), а традиционный ЦОД при указанной стоимости уже содержит все эти подсистемы, составляющие значительную долю проекта.

А как быть с персоналом? Для него необходимо отдельное помещение, соответствующее санитарным нормам, а там элементарно должны быть санузлы, не предусмотренные базовой конструкцией МЦОД, следовательно, надо делать пристройку. На рис. 3 хорошо видны дополнительные боковые помещения для персонала, пристроенные к 20-футовому контейнеру с торцов, а также трубы системы охлаждения.

В ряде случаев при масштабном использовании контейнеров (в проектах от 1 МВт и выше), особенно если комплекс производят в той же стране, где и планируется его эксплуатация, разница в стоимости может сократиться; в том числе за счет использования общих подсистем гарантированного электропитания и кондиционирования. Однако здесь стоит учитывать тот момент, что крупное внедрение, даже основанное на контейнерных ЦОД, в значительной мере лишено гибкости. Электрическую мощность надо получать сразу весь будущий комплекс (равно как и разрабатывать систему гарантированного электропитания и кондиционирования), даже если сначала планируется установить только несколько контейнеров и наращивать их количество по мере необходимости. Кроме того, обслуживать большое количество МЦОД под открытым небом неудобно, следовательно, надо возводить укрытие, а это уже работа с архитектором, БТИ — в общем, все то же строительство.

МЦОД по-украински

Несмотря на то что в мире сегмент рынка модульных ЦОД начинает формироваться и приобретает вполне конкретные очертания, в нашей стране нет еще ни одного официально представленного проекта (даже в России они все наперечет). В то же время крупные системные интеграторы заявляют о том, что разработка проектов ведется, интерес со стороны заказчиков имеется, и данных о первых внедрениях можно будет ожидать уже в этом году.

Кто эти «заказчики», сейчас неизвестно, но, по мнению экспертов, наиболее вероятные покупатели первых МЦОД — банковские учреждения (которые смогут использовать комплекс, например, в качестве резервного дата-центра), телекоммуникационные и промышленные предприятия. Также потенциальными клиентами являются операторы, предоставляющие услуги ИТ-аутсорсинга (в т.ч. IaaS, SaaS) и зарубежные компании, желающие активно начать бизнес в нашей стране (если таковые найдутся). В общих чертах потенциальными заказчиками МЦОД в Украине являются предприятия, имеющие большое количество однотипных задач в различных регионах и не желающие связываться с капитальным строительством или арендой готовой площадки.

Стимулировать рынок контейнерных ЦОД в нашей стране могут стабильная экономическая ситуация и собственное производство, которое вполне под силу наладить крупным интеграторам и мировым производителям. По-аналогии с автомобилестроением начать можно с крупноузловой сборки, постепенно переходя к мелкоузловому монтажу. Местное производство позволит снизить стоимость решения и сделает его сопоставимым с традиционными ЦОД. Также украинским компаниям вполне реально разработать собственные модели МЦОД, например, из более дешевых компонентов, чем в решениях мировых производителей, однако в этом случае требуются значительные начальные затраты потенциального производителя на разработку конструкторской документации МЦОД. Все ожидают первую продажу, за ней обязательно потянутся другие проекты, и в результате за два-три года в случае более-менее стабильной экономики в Украине сформируется полноценный конкурентный рынок контейнерных дата-центров.

За помощь в подготовке статьи автор выражает благодарность Константину Коваленко («Ситроникс ИТ»), Владимиру Савяку («КМ Техно»), Михаилу Балкарову (Emerson Network Power), Александру Литвиненко («М-ИНФО»), Василию Матвееву («Инком»), Владимиру Приймаку (APC by Schneider Electric) и Леониу Кашпарову (Alpha Grissin Infotech Ukraine).

Игорь КИРИЛЛОВ,

igor@sib.com.ua,

СиБ

МЦОД должен быть самодостаточным

С инженерной точки зрения МЦОД — это в первую очередь готовое изделие. Соответственно, оно должно быть сертифицировано во всех странах, в которые планируется поставка. На него требуется инструкция по эксплуатации, паспорт, и все это на многих языках. К тому же такие системы, например, как пожаротушение, должны быть также сертифицированы в странах, куда планируются поставки. Технологические проблемы могут возникнуть еще и по причине отличия в стандартах и отсутствия адаптации для нашей страны, которые могут заключаться, скажем, в другом типе розеток питающего напряжения для потребителей (110 В вместо 220 В), температурном диапазоне работы кондиционеров и т.д.

Отмечу, что полноценный МЦОД должен быть «самодостаточным» и полностью умещаться в одном контейнере, что подразумевает независимость от дополнительных агрегатов, необходимых для его функционирования. Например, производитель может показать рекордное удельное тепловыделение на единицу площади МЦОД, но не афишировать, что для нормальной работы потребуется еще несколько контейнеров такого же размера, в одном из которых будет огромный ИБП, в другом холодильная машина и т.д.

Что касается рыночных аспектов, то на данный момент в Украине не было продано ни одного контейнерного ЦОД, и причин тому несколько. Во-первых, сравнительно высокая стоимость таких решений именно в Украине и резкое снижение доли иностранного капитала — раньше зарубежные компании, заходя на рынок, были очень заинтересованы в стартовой площадке, и время действительно ценилось очень дорого. Во-вторых, в Украине требуется сертификация МЦОД как готового изделия, а значит, доставка решения к заказчику, даже при полной конструктивной готовности продукта, растянется на месяцы для первых заказчиков. Еще одной причиной является моральная неготовность клиента к использованию контейнерных решений. В сознании должна произойти ломка стереотипов. Но это наименьшая проблема, которая уйдет, как только будут произведены первые успешные внедрения. Как только МЦОД приблизится по стоимости к стационарным решениям таких же мощностей и размеров, сегмент маломощных ЦОД будет насыщен именно модульными дата-центрами. Полагаю, что ситуацию на рынке МЦОД может изменить отечественный производитель, за которым подтянутся и зарубежные компании.

Важные нюансы выбора

В первую очередь следует определиться с целью применения МЦОД. Что для вас означает буква «М» в названии — «мобильный» или «модульный». Сразу отмечу, что по-настоящему мобильный ЦОД стоит в разы дороже за счет сложной системы амортизации и имеет, как правило, не слишком большую мощность.

Далее важно решить, будет ли использован стандартный размер контейнера либо же контейнер с увеличенной шириной. Стандартный проще перевозить, широкий — гораздо удобнее в обслуживании. Также следует выбрать тип кондиционеров, охлаждающих оборудование внутри МЦОД. Это могут быть воздушные системы либо водяные с использованием внешнего чиллера. Воздушные кондиционеры упрощают установку, чиллерная система обеспечивает большую удельную мощность и экономию электроэнергии за счет свободного охлаждения. После этого, в зависимости от требуемой мощности и количества стоек, выбирается конкретная модификация МЦОД.

Еще одна важная особенность, которую нужно учитывать — хотите ли вы использовать серверы сторонних производителей или готовы привязаться к той же компании, которая разработала МЦОД. Многие конструкции предполагают установку в стойки только специального оборудования малой глубины или же вовсе дополнительно переделанного. Увы, за высокую плотность в контейнере приходится расплачиваться тем, что в него невозможно установить сервер обычных размеров. Несмотря на совместимость, часто декларируемую различными производителями, использовать оборудование третьих фирм можно только в том случае, если его глубина допускает установкую в нестандартную стойку.

Отмечу также, что основное время ввода комплекса в эксплуатацию занимает не запуск самого МЦОД, а подвод к нему внешних коммуникаций и подготовка места установки. В случае если этот вопрос решен заранее, типичное время запуска — не более нескольких дней после доставки к месту эксплуатации.

МЦОД придется подождать

В Украине заказчику МЦОД придется ожидать его около трех месяцев независимо от комплектации и страны-производителя. Сроки зависят от нескольких факторов. Первый, и самый основной из них — своевременное оформление всех разрешительных документов. Чтобы данный процесс не затягивался, документы можно оформлять параллельно с размещением заказа у изготовителя. Второе условие состоит в предварительной настройке всех систем контейнерного дата-центра. Например, если у заказчика есть особенные требования, то процесс изготовления, естественно, будет осуществляться дольше, чем при использовании стандартных решений. В то же время, когда МЦОД доставлен к заказчику введение его в эксплуатацию, при грамотном подходе, занимает не более двух суток.

На данный момент мы совместно с заказчиками прорабатываем несколько новых проектов, связанных с применением контейнерных центров обработки данных. Технология перспективная, при этом для принятия решения о внедрении требуется тщательный финансовый анализ. Логично, что заказчики стремятся изучить все тонкости вопроса, поскольку МЦОД является экзотикой украинского рынка. При этом отмечу, что контейнерное решение превосходит стационарные ЦОД благодаря возможности быстрого ввода в эксплуатацию и снижению рисков, связанных с арендой помещения. К тому же владелец может в случае необходимости перепродать ЦОД или оперативно перевести его в другое место.

Первый МЦОД появится до конца года

Крайне важным аспектом при выборе производителя контейнерных решений является реалистичность и стоимость осуществления гарантийной и послегарантийной сервисной поддержки, наличие местных инженеров, имеющих опыт обслуживания такого оборудования, а также локального склада запчастей. Все это в совокупности позволяет заключить договор SLA с фиксацией времени восстановления работоспособности контейнерного ЦОД в целом.

Несколько наших клиентов в прошлом году уже провели детальный и глубокий анализ целесообразности использования контейнерных ЦОД, но в силу различных обстоятельств пришли к выводу о нерациональности применения подобного подхода. Еще несколько проектов сейчас находятся в нашей проработке. По совокупности всех факторов могу сказать, что есть достаточно высокая вероятность того, что к концу года в Украине будет реализован хотя бы один контейнерный ЦОД на технологиях Schneider Electric.

Производство контейнерных ЦОД, их доводка в соответствии с климатическими и разрешительным требованиям (при необходимости) и поставка в Украину предположительно займет до пяти месяцев. Соответственно, срок создания и развертывания модульного комплекса сопоставим со сроком построения обычного ЦОД. Также потенциальный владелец МЦОД может столкнуться с трудностями, которые будут связаны с архитектурно-строительными или другими нормативными требованиями, сложностью обслуживания комплекса, а также юридической неурегулированностью данного объекта как класса оборудования.

Контейнерный ЦОД — это инвестиция

Контейнерный ЦОД — это прямые инвестиции в развитие бизнеса. В отличие от построения стационарного дата-центра, процесс создания МЦОД более определенный. Если в процессе вложения денег в строительство традиционного дата-центра инвестор может корректировать сроки, стоимость и технические решения на каждом из этапов, вплоть до переноса сроков сдачи, то при создании мобильного ЦОД потребуется однажды согласовать спецификацию его наполнения и разместить заказ на заводе-изготовителе. С этой точки зрения решение о приобретении ЦОД в контейнерном исполнении должно быть оправдано стабильностью бизнеса и перспективами его развития. Этап согласования с заказчиком спецификации оборудования и комплектации занимает две-три недели. С учетом конструктивных особенностей и конкретного назначения мобильного ЦОД время его изготовления может сильно варьироваться.

Срок изготовления оборудования систем бесперебойного питания, шкафов, кондиционеров и т.д. может занять шесть недель. Время, необходимое на монтаж оборудования и сборку самого контейнерного ЦОД на заводе, еще две-три недели. И доставка в Украину, с учетом таможенных процедур — от недели до двух. Таким образом, наш заказчик может получить готовый ЦОД в течение трех месяцев. При этом хочу обратить внимание на то, что за это время не выполняются никакие строительные работы. Получается простой алгоритм: заказал, оплатил, получил.

«Болгарка» здесь не поможет

Контейнерный ЦОД является законченным решением с четко определенными параметрами мощности ИТ-оборудования, размера, уровня доступности, возможности транспортировки и многого другого. К примеру, контейнерные ЦОД Emerson Network Power предлагаются в трех вариантах: 30 кВт в 20-футовом контейнере, 30 кВт в 40-футовом контейнере и 100 кВт в 40-футовом контейнере.

Заказчику необходимо четко определиться с этими параметрами, поскольку в дальнейшем их изменение может повлечь значительные расходы, если вообще будет возможным. К примеру, стационарный контейнер сложно превратить в мобильный, так как для этого требуется установка специальной демпферной платформы, без которой возникает риск повреждения ИТ-оборудования при транспортировке. Стоит учитывать также конфигурацию размещения оборудования и точек подключения внешних коммуникаций (электроэнергии, воды, каналов связи и т.д.) в контейнере, поскольку это является значимым фактором при ограниченном пространстве площадки, на которой планируется разместить ЦОД. Скажем, торцевой вход в контейнер по ряду причин может быть неприемлем, и необходим боковой, а при помощи «болгарки» эта проблема не решается, поскольку все кабельные коммуникации проходят именно в стенках МЦОД.

Что касается потребительского спроса на подобные решения, то в Украине главным сдерживающим фактором является относительно высокая стоимость контейнерных систем. Вместе с тем довольно много компаний готовы приобрести модульное решение при условии, что его стоимость будет аналогичной традиционному ЦОД. В то же время трудно представить себе банк или телекоммуникационную компанию в Украине, которые будут размещать дорогое и критически важное для бизнеса оборудование в контейнерах под открытым небом. Да и удельная стоимость МЦОД оказывается сравнительно высокой в перерасчете на стойку. К тому же «контейнер» не предполагает индивидуального подхода, только некоторые варианты стандартного решения. Относительно оперативности ввода в эксплуатацию могу сказать, что включение МЦОД в подготовленную инфраструктуру займет несколько часов, а вот ее подготовка может растянуться на период до месяца.

№ 1 (март) 2011