26 февраля в Киеве состоялась уже традиционная конференция, посвященная практике построения и эксплуатации ЦОД.  Центральной темой конференции стал поиск путей  повышения эффективности и оптимизации инфраструктуры  центров обработки данных. Организатором форума, как всегда, выступил журнал «Сети и бизнес», идеи генерировали ведущие компании рынка ЦОД в Украине.

Евгений ПолИЩУк

Казалось бы, нарастающая динамика событий в ИТ-мире давно уже стала привычной, и все же порой не устаешь удивляться, как стремительно новые технологии проникают в нашу жизнь. В связи с темой центров обработки данных в этом смысле мне вспоминается относительно недавнее (летом 2006 года) интервью с директором по продажам в СНГ компании APC Натальей Ломовой. Там впервые прозвучало, что APC избрала для себя приоритетным направлением решение для инженерной инфраструктуры в ЦОД (так называемое NCPI — Network Critical Physical Infrastructure). А при обсуждении перспектив этого направления в Украине тогда же было сказано, дословно: «…в Украине немало потенциальных заказчиков крупных центров обработки данных». Как Вы понимаете, самих ЦОД в Украине в ту пору не было и в помине, и казалось, что дело это далекого будущего.

Примерно в те же времена в беседе с тогдашним главой представительства Rittal в Украине Сергеем Яковлевым впервые мы услыхали, что ведутся разработки по охлаждению оборудования в шкафу с помощью… воды. Признаюсь, мы были немало удивлены (электричество, и вдруг вода?), как-то забылось, что такое уже было — в мейнфреймах первых поколений.

Будущее наступило!

В этом смогли убедиться все участники конференции: будущее наступило, причем здесь и сейчас. Начиная с экспозиции в холле, где высились громадные стойки APC by Schneider Electric c хитроумными узлами охлаждения, выстроились в ряд шкафы уже реальной системы жизнеобеспечения ЦОД компании Rittal, красовались ловко уложенными жгутами кабеля решения высокой плотности компаний AMP Netconnect и Panduit. Примечательно то, что это были не просто выставочные экспонаты, а рабочее оборудование, которое уже использовано в целом ряде проектов в Украине. А количество таких проектов в нашей стране, причем достаточно крупных, на десятки стойко-мест, исчисляется сотнями. Только один «Инком» на протяжении 2008 года спроектировал и сдал в эксплуатацию девять дата-центров (и еще столько же — на стадии реализации). Среди заказчиков первенство принадлежит банкам и операторам связи, однако сегодня ЦОДы активно строят и промышленные предприятия, энергетики, государственные учреждения, словом, все, кто нуждается в обработке огромных массивов данных.

Собственно, спектр заинтересованных в технологии ЦОД сегментов экономики и уже далеко не потенциальных, а вполне реальных заказчиков можно было оценить по составу участников конференции (см. диаграмму). В ее работе приняли участие 326 специалистов, представляющих 151 компанию.

Слагаемые эффективности

Столь значительный приток участников конференции наглядно демонстрирует, насколько критичны сегодня для бизнеса в любой отрасли скорость обработки информации и надежность ее хранения. Мир столкнулся с огромным количеством разнообразных данных. Практически любое нажатие кнопки на клавиатуре компьютера, связанное с технологическими процессами или просто с бытовыми процедурами, будь то снятие денег со счета или поход в Интернет, порождает интенсивный обмен соответствующими данными. Более того, объем данных нарастает экспоненциально, а потому спрос на вычислительные мощности и средства хранения также продолжает расти.

Таким образом, центры обработки данных были вызваны к жизни насущной потребностью, но, как это всегда бывает, с рождением некоего явления сразу возникают и сопутствующие проблемы. Не стал исключением и ЦОД.

Так уж получилось, что в стремлении к необходимой производительности и набору функций поначалу самой главной задачей считалось собственно создание ЦОД. Строились они, как правило, исходя из текущих потребностей предприятия и краткосрочных перспектив развития. И мало кто при этом задумывался об эффективности и развитии инфраструктуры. Однако, как выяснилось, содержание и обслуживание ЦОД, затратная часть на него иногда даже конфликтуют с качественным эффектом, который он может дать для бизнеса. Получается, строить ЦОД мы вроде бы уже и умеем, но вот строить правильно еще нужно учиться. Эта идея и стала лейтмотивом конференции.

Основные затраты, которые поглощает ЦОД, уходят на поддержание его инфраструктуры. Речь идет, прежде всего, об энергопотреблении, причем первоначально — на нужды вычислительного оборудования, а затем еще и на питание систем охлаждения (для отвода тепла после «первоначального» питания). Сегодня энергия, подаваемая в ЦОД, расходуется в таком соотношении: 30% идет на ИТ-оборудование, 25% — на ИБП и систему распределения питания, 45% — на систему охлаждения.

Электричества нужно много, а стоит оно дорого. Крупные зарубежные операторы дата-центров уже давно платят за потребляемую электроэнергию в 3–5 раз больше, чем за аренду помещения, в котором находится ЦОД. А с наращиванием вычислительных мощностей общее энергопотребление, а значит, и затраты на инфраструктуру, также значительно возрастают.

В презентации Владимира Дохленко, главы представительства APC by Schneider Electric в Украине, приводились цифры по динамике энергопотребления в ЦОД. Так, еще в 2000 г. на одну стойку в среднем требовалось 2,5 кВт, в 2008 г. — уже 10 кВт, в 2010-м прогнозируется 30 кВт.

В таких условиях увеличение центров обработки данных может оказаться неэффективным, поскольку экономический эффект будет нивелироваться затратами на дополнительные мощности. В презентации даже прозвучала мысль о назревающем кризисе ЦОД, когда внедрение серверов уже не приносит должного эффекта.

Есть и другая сторона проблемы: эффективность ЦОД во многом зависит и от уровня нагрузки на ИТ-оборудование: чем она ниже, тем менее эффективен ЦОД, поскольку в стандартных дата-центрах более половины расхода электроэнергии является фиксированным.

Каким же образом добиться повышения эффективности? По версии APC, необходимо очень грамотно подходить к выбору и построению физической инфраструктуры (а это 10–15 подсистем). Основными принципами должны быть модульность, масштабируемость всех элементов (благодаря поэтапному наращиванию мощности систем электропитания и охлаждения энергопотребление можно снизить на 30%), эффективное использование площадей.

Как участник консорциума Green Grid, APC рекомендует использование энергосберегающих технологий, а также внедрение энергоэффективных решений. В частности, Green Grid ввел показатель эффективности ЦОД: это отношение электроэнергии, потребляемой ИТ-оборудованием, к энергопотреблению всей инфраструктуры в целом, т.е. к питанию на входе. Внедрение такого параметра позволяет адекватно оценивать развитие центра, понимать его модернизационный потенциал. Кстати, уже в текущем году Green Grid планирует опубликовать руководство по созданию энергоэффективных ЦОД, где будут описаны способы сокращения энергопотребления в новых или переоснащаемых центрах обработки данных.

Альтернативные мнения

Участвующие в конференции производители активного оборудования для решения вопросов эффективности предлагают «заходить с другой стороны».

Компания Cisco, например, вполне разделяет заботы производителей и интеграторов ЦОД в части оптимизации энергопотребления. Будучи адептом IP-идеологии, Cisco предлагает для повышения эффективности использовать возможности сетевой инфраструктуры. В основе такого подхода лежит идея виртуализации обработки данных, когда рационально используются все вычислительные ресурсы, имеющиеся в распоряжении предприятия. В этом случае создается единая среда обработки данных (unified computing), межсетевое информационное пространство сетевых сервисов (inter-cloud), за счет объединения сетей, систем хранения, серверов и приложений.

Таким образом, основной платформой для вычислений становится сеть. Это позволит уменьшить операционные расходы, сдержать рост затрат на развитие ЦОД и, как результат, повысить эффективность использования вычислительных ресурсов.

Мир неуклонно движется к виртуализации. Еще одним ярким выражением этой тенденции можно считать возникновение технологии «облачных вычислений» (cloud computing), когда возможности обработки данных предоставляются как услуга, в виде интернет-сервиса. Впрочем, об этом в другой раз.

Точка зрения компании IBM, прозвучавшая на конференции, также разворачивает решение проблемы эффективности ЦОД в другую сторону, диалектическую. По мысли докладчика, эволюционировав в свое время от систем централизованной обработки данных в направлении распределенных вычислений (не без участия IBM), на новом витке развития мы получили весьма громоздкую архитектуру в виде ЦОД.

Вокруг сервера сегодня строится целая структура, и все только с той целью, чтобы отвести от него тепло. Плотность выделения тепла на единицу площади растет, и инфраструктурное оборудование потребляет большую часть электроэнергии. ИТ-сегмент явно ущемлен: 1 Ватт, подведенный к процессору, оборачивается 27 Ваттами на входе в ЦОД.

Соответственно изменилась и структура затрат. Десяток лет назад львиную долю составляли аппаратные средства, сегодня значительно увеличились затраты на поддержание инфраструктуры, на администрирование, обслуживающий персонал, совершенно специфическое программное обеспечение. ЦОД как бы впитал в себя распределенную систему и все подходы к ее администрированию, что приводит к усложнению всего хозяйства.

И вот основная мысль, несколько неожиданная: централизованная обработка на основе мейнфреймов более эффективна. Относительно тепловыделения в презентации приводились такие цифры: при условной единице тепловыделения на юнит серверов в стандартном шкафу блейд-сервер даст коэффициент 1,3, а вот мейнфрейм, обладающий теми же производительными характеристиками, — только 0,25. Или такой аргумент. Распределенная система, у которой есть сетевые связи, вносит в обработку данных некоторую латентность, и потому обрабатывать данные внутри процессора более эффективно, чем передавать их по сети. Одним словом, согласно этой точке зрения, централизованная обработка на основе мейнфреймов решает многие задачи построения информационных систем масштаба предприятия проще и дешевле, чем распределенная (читай — ЦОД).

Творцы оборудования на конференции

Однако пока альтернативные идеи не овладели умами, основным предметом конференции оставался «классический» ЦОД. В соответствии со стандартом, ЦОД — прежде всего инженерный комплекс для размещения оборудования обработки данных и их хранения. В связи с этим главными фигурами в этом сетевом сегменте стали производители систем бесперебойного питания, а также пассивного и вспомогательного оборудования. И надо сказать, они активно откликнулись на запросы рынка. Все участники конференции представили какие-либо новые технические идеи практически по всем подсистемам для повышения эффективности дата-центров. К сожалению, формат статьи не предполагает глубокого рассмотрения этих решений, однако целый ряд из них достоин упоминания.

Производители комплексных решений, как и положено, прочно сохраняют свои позиции в авангарде «ЦОДостроения». А большинство их новинок, так или иначе, связаны с проблемой охлаждения в ЦОД. Компания APC когда-то первая предложила приблизить кондиционеры к нагрузке — и развитием этой идеологии стал внутрирядный кондиционер InRow, способный отвести от шкафа до 18 кВт в обычном исполнении и до 60 кВт при дополнительной герметизации.

Расширилась за минувший год линейка систем охлаждения и у компании Rittal. В семействе внутрирядных теплообменников Liquid Cooling Package (LCP) к прежним моделям Standard, Plus, Smart с мощностью охлаждения от 10–30 кВт прибавилась модель LCP Inline. В отличие от его собратьев, работающих по замкнутому контуру, Inline будет обслуживать холодные и горячие коридоры и в этом смысле станет помощником для вновь разработанной мощной климатической системы для помещения Rittal CRAC-System.

Системы охлаждения Emerson представлены сегодня целой серией кондиционеров под торговой маркой Liebert, причем презентованная на конференции система внутрирядной установки Liebert XDH обладает хладопроизводительностью до 30 кВт. Здесь же была анонсирована автономная система Liebert XDFN с замкнутым циклом охлаждения, без тепловыделения в помещение, с перспективной мощностью 50 кВт на стойку.

О роли коммутационных шкафов в дата-центрах хотелось бы сказать особо, и не только из-за степени их важности в инфраструктуре, а еще и потому, что шкафы явились своеобразной предтечей центров обработки данных — и по идеологии организации оборудования, и по обеспечению его жизнедеятельности. Производители шкафов естественным образом подошли в свое время к идее вентиляции и охлаждения, поскольку этого потребовала нарастающая концентрация оборудования. Некоторые производители корпусных изделий стали уже самостоятельными фигурами на рынке ЦОД. Не отстают и другие. Компания Schroff, например, уже предложила версию шкафа c теплообменником — Varistar LHX 20, с мощностью теплоотвода до 20 кВт тепла, а модель LHX 40 — соответственно до 40 кВт.

Серьезные планы в этом направлении у компании Conteg. С прошлого года в Украину завозится бюджетное решение шкафа для ЦОД, работающее по принципу зонального охлаждения, а сегодня в содружестве с компанией Stulz разрабатывается модель со встроенной системой охлаждения замкнутого цикла.

Впервые на конференции по ЦОД свои шкафы представил украинский бренд «Евроформат», и, по отзывам участников конференции, продукция эта весьма добротная. В активе «Евроформата» уже есть крупный проект дата-центра в компании «Воля», построенный на базе стоек Alfaprime.

Системы бесперебойного питания, безусловно, один из основных компонентов современного ЦОД. Поэтому свои решения для дата-центров предлагают все ведущие производители систем гарантированного электроснабжения.

Презентация одного из грандов в производстве систем электропитания — корпорации Eaton — также была посвящена решениям для ЦОД, однако упор здесь сделан на интеллектуальной составляющей — системе мониторинга батарей Powerware Cellwatch.

Компания «Санлайт Украина» также представила на конференции одного из самых авторитетных производителей в области больших ИБП и аккумуляторных батарей — компанию CHLORIDE. На мощных аккумуляторных системах CHLORIDE сегодня функционируют ЦОД таких операторов, как Vodafone в Германии или Beeline у нас в Украине.

Свой вклад в повышение эффективности ЦОД вносят и производители СКС, которые основные усилия сосредоточили на экономии коммутационного пространства за счет решений высокой плотности размещения. Специально выделенная секция на конференции стала своеобразным парадом таких разработок. Типичным их признаком стала модульность, позволяющая наращивать мощности поэтапно. Так, компания R&M продемонстрировала модульные кассетные решения MPO для подключения оптики и патч-панель, которая в рамках 3U обеспечивает 288 соединений. Для медных решений предлагается модульная патч-панель на 48 портов.

В арсенале компании AMP Netconnect также имеются подобные разработки: система плотного размещения (кассеты) MRJ21 известна давно, а теперь предложено и новое решение для категории 6 — Sigma-Link System, также кассетного типа, где на одну 24-портовую панель коммутируется всего четыре модуля по шесть портов. Тем же задачам служат кассеты и кабельные сборки для оптики AMPOptimate, а также прединсталлированные магистральные кабели Multi Fiber.

В рамках своей презентации о зонной идеологии в ЦОД, решениях для быстрого монтажа и высокой плотности размещения QuickNet для меди и оптики представила компания Panduit.

Критичным приложением для ЦОД являются также интеллектуальные системы мониторинга сети на физическом уровне, представленные на конференции сразу тремя производителями: AMPTRAC (AMP Netconnect), PanView (Panduit) и IPatch (Systimax). Такие аппаратнопрограммные комплексы позволяют держать под контролем всю сетевую инфраструктуру в ЦОД: обеспечивать сбор и хранение информации о кабельной системе, а также отслеживать и документировать изменения в СКС в реальном времени.

Целый блок презентаций был посвящен и другим системам контроля и управления в ЦОД. Так, свои решения по удаленному управлению на основе средств коммутации KVM представила компания Avocent. Различные линейки KVM-коммутаторов этого производителя позволяют получить доступ и управлять серверным оборудованием, сетевой инфраструктурой, а также системами электропитания. Сходные задачи по плечу и продукции компании Raritan. KVM-коммутаторы и другие технологии этого производителя на конференции представила компания «Юстар», которая в финале презентации также анонсировала новое ПО dcTrack — для проектирования, планирования и управления ІТ-инфраструктурой ЦОД.

Дебютом на украинском рынке стало участие в конференции компании Tideway, которая специализируется на техническом аудите и оптимизации корпоративной сети.

Практический импульс

Как нам кажется, главным достижением форума оказался его практический характер. Его эффективность измеряется множеством новых знакомств, бизнес-контактов и просто тесным общением специалистов в области организации вычислительных ресурсов.

Особенный интерес представлял блок презентаций ведущих отечественных системных интеграторов, в рамках которых специалисты делились практическим опытом построения центров обработки данных. В частности, со своими обобщениями и рекомендациями в части подготовки проекта, его реализации, оценками рисков и особенностям взаимоотношений с заказчиками перед гостями выступили представители компаний SI BIS, RIM 2000, «Ситроникс ИТ», «Инком».

Наиболее ценные советы, прозвучавшие на этих презентациях, предназначены для заказчиков, которые решились на создание центра обработки данных. Но, пожалуй, наиглавнейший из них — еще до старта проекта правильно осмыслить свои потребности, четко понять, как создание ЦОД отвечает изменениям требований к ИТ предприятия со стороны бизнеса.

Зачастую заказчику не хватает компетенции, и чтобы грамотно выстроить стратегию в реализации такого сложного проекта, с самого начала следует вступить во взаимодействие с экспертами рынка, с интегратором. Только в союзе с ним можно сформировать техническое задание: оценить бизнес-процессы, уровень критичности приложений, понять баланс между капитальными затратами и надежностью, затем — оценить возможности ИТ-парка заказчика, строительной готовности помещения, местного энергоузла и соответствие будущей расчетной мощности ЦОД, и т.д. и т.п. Нередко самостоятельно, без участия эксперта, подготовленное техзадание и тендерные требования, которые получает подрядчик, сильно «оторваны» от реальности. Лучше сразу довериться профессионалам в области центров обработки данных, а их, как показала конференция, в Украине, уже немало.

Евгений ПОЛИЩУК,

СиБ