|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не секрет, что данные сегодня правят миром. Огромные массивы нематериальных активов надо хранить и обрабатывать. В то же время для этого необходимы энергоресурсы, которые постоянно истощаются. Виртуализация и «облачные» технологии способствовали повышению эффективности работы ЦОД, но в то же время увеличили плотность вычислений и нагрузку на инженерные подсистемы. Год от года тенденция только усиливается.
В связи с этим наиболее важными аспектами в развитии технологий для дата-центров как в Украине, так и за ее пределами является повышение абсолютной и относительной энергоэффективности. В числе наиболее явных трендов — стремление к изоляции «холодных» или «горячих» коридоров, максимальное использование фрикулинга в любых его проявлениях, применение источников электропитания с высочайшим КПД, внедрение систем мониторинга и контроля над использованием ресурсов и т.д. Каждый производитель решает эти вопросы по-своему — кто раньше, кто позже. В 2013 году на рынке появилось также немало интересных разработок для инженерной инфраструктуры ЦОД. Какие-то из них мало отличаются от предыдущих моделей, но есть и целый ряд действительно новых решений.
Основные нововведения Schneider Electric коснулись систем прецизионного кондиционирования. В частности, на рынок вышли новые холодильные машины Uniflair BCEC/F, оснащенные турбокомпрессорами (им даже была посвящена отдельная статья — «Чиллеры Uniflair — новый уровень эффективности», «СиБ» №5, 2013). Особенность этих устройств заключается в использовании безмасляных турбокомпрессоров (turbocore). Новые модели с диапазоном холодопроизводительности от 300 до 1300 кВт призваны расширить спектр решений Schneider Electric в части моноблоков воздушного охлаждения, и в числе прочих преимуществ обладают функцией фрикулинга (рис. 1). Серия включает в себя семь моделей различной мощности. Самая младшая из них оснащена шестью вен-тиляторами и одним компрессором turbocore, старшая содержит шестнадцать вентиляторов и три компрессора.
В числе иных важных технологий, применяемых в новых чиллерах, стоит упомянуть также электронный терморегулирующий вентиль, встроенные насосы с частотным регулированием, дублирование энерговводов для повышения отказоустойчивости (последние две возможности опциональны) и т.д. Кроме того, под маркой Schneider Electric вышла новая модификация шкафных прецизионных кондиционеров серии Uniflair Leonardo. Основное отличие новой модели состоит в том, что вентиляторные блоки могут быть установлены в пространстве под фальшполом (подача холодного воздуха в этом случае осуществляется в стороны), в отличие от предыдущих версий кондиционера, где вся система размещалась в зале (а холодный воздух, соответственно, направлялся вниз)Кроме того, новая модель отличается большей энергоэффективностью по сравнению с предыдущей. Еще одним интересным решением стала универсальная система изоляции межшкафного пространства EcoAisle (рис. 2), позволяющая герметизировать как «холодный», так и «горячий» коридоры.
Причем инженеры при его создании не ограничились разработкой простого механизма физической изоляции, а объединили систему со специализированным ПО. Система EcoAisle имеет функцию Active Flow Control (активное управление потоком), благодаря которой балансируются потоки воздуха, перемещающиеся между системой охлаждения и оборудованием. Данная функция также позволяет ав-томатически регулировать скорость вращения вентиляторов в системе охлаждения. Вместе с тем улучшены и механизмы пожаробезопасности: благодаря специальным сенсорам система ЕСОЛІБІЄ обнаруживает резкие скачки температуры, а операторы ЦОД могут получить полный доступ к системам пожаротушения (разбрызгивателям) в помещениях, а также контролировать раздвижные двери, через которые персонал способен быстро эвакуироваться в случае чрезвычайной ситуации. БСОЛІБІЄ опционально комплектуется системами светодиодного освещения, совмещенными с датчиками движения и механизмами контроля доступа на базе бесконтактных карт. Решение совместимо со стойками и коридорами различных размеров, может быть использовано для изоляции пространства между рядом стоек и стеной ЦОД, способно работать как с внутрирядными, так и с СКЛС-кондиционерами. Поскольку дата-центры год от года становятся все крупнее и сложнее (по крайней мере, такова общемировая тенденция), эффективное управление инфр-структурными элементами выходит на передний план. С этой целью ведущие мировые производители разрабатывают системы управления типа DCIM (Data Centre Infrastructure Management). В этом направлении Schneider Electric — в числе лидеров. В 2013 году широкое портфолио инструментов класса DCIM пополнилось несколькими доработками. В частности, появился программный модуль Data Center Operation for Colocation. Это приложение подойдет для коммерческих ЦОД. Оно упрощает работу с большим числом арендаторов и помогает привести ее к общим стандартам. ПО содержит средства мониторинга, анализа, оптимизации использования ресурсов электропитания, охлаждения и безопасности, а также учета потребления энергии на всех уровнях — от здания в целом до отдельной ИТ-системы. Информация о ресурсах обновляется в режиме реального времени. Детализация осуществляется до отдельного арендатора и имеет встроенную систему выставления счетов. В числе других преимуществ программного модуля — возможности управления полезным пространством и зонами размещения оборудования, формирование графиков обслуживания, отчеты об использовании полезного пространства, интеграция с САПР и т.д. Кроме того, есть функции моделирования энергопотребления с учетом распределенных резервированных систем бесперебойного питания для получения реальной карти¬ны распределения электроэнергии по объекту. В сфере трехфазных источников бесперебойного питания в 2013 году была отмечена модернизация популярной серии MGE Galaxy — в свет вышла модель 5500 (обновившая «пятитысячную» серию). Устройство используется для защиты оборудования в диапазоне мощности 20-120 кВА (рис. 3).
Отличительными чертами новинки являются: улучшенный КПД, пониженный уровень шума, повышенная надежность, оптимизированные габариты (благодаря конфигурации «все в одном»), удобство в обслуживании, а также возможность увеличения мощности ИБП в процессе эксплуатации и параллельного подключения до шести устройств. Также расширена комплектация модели. Теперь в стандартную поставку входит коммуникационный адаптер с поддержкой протоколов ModBus и TCP/ IP. Благодаря ему MGE Galaxy 5500 интегрируется в ИТ- инфраструктуру, поскольку предустановленная плата сетевого администрирования совместима с протоколами IPv6, SNMP v3 и пакетом PowerChute. Для увеличения надежности системы электроснабжения в модели предусмотрен двойной ввод питания, а также резервирование ключевых компонентов. Силовая часть ИБП выполнена на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT). Модель поддерживает режим двойного преобразования, а также Eco Mode. Для удобства использования имеется графический дисплей с поддержкой нескольких языков. Для распределения питания в дата-центре и управления электрическими системами было выпущено еще одно новшество, правда, под эгидой непосредственно Schneider Electric. Решение называется Canalis iBusway и включает в себя систему шинопроводов, а также элементы токораспределения. Основное нововведение — возможность интеграции решения в общую систему управления дата- центром с помощью сетевых протоколов.
Emerson - борьба за энергоэффективность Компания Emerson Network Power в 2013 году внедрила ряд существенных дополнений в свое портфолио решений для дата- центров. Например, появилась новая серия фреоновых кондиционеров Liebert PDX холодопроизводительностью от 40 до 120 кВт (рис. 4).
Конструкция серии полностью переработана для достижения максимальной энергоэффективности в соответствии с новейшими (и наиболее требовательными) европейскими стандартами, например, European ErP 2015 Directive. Кондиционеры Liebert PDX обладают целой серией выдающихся характеристик. Так, допустимая длина фреоновых магистралей может достигать ста метров (на сегодняшний день это уникальный показатель). Температура входящего (обратного) воздуха — до +35оС, а наружная температура при этом может достигать +52оС — и кондиционер будет работать! Благодаря особой компоновке внутренних деталей блок, способный отвести более 50 кВт тепла, занимает немногим более 1 кв. м (площадь основания 1200x900 мм). Серия Liebert PDX оснащена вентиляторами нового поколения с фирменной техноло¬гией электронного управления EC Fans 2.0. Вся конструкция блока оптимизирована за счет усовершенствованных теплообменников, обеспечивающих высокий общий уровень эффективности и холодопроизводительности. В данных моделях применяются запатентованные Emerson компрессоры Digital Scroll. Способность этого цифрового спирального компрессора к плавной регулировке холодопроизводительности в значительной мере способствует повышению эффективности кондиционера. Кроме того, концепция модульности основных компонентов инженерной инфраструктуры ЦОД теперь начинает реализовываться и в системах кондиционирования Emerson. Съемные модули с блоками вентиляторов (высотой 600 мм) теперь одинаковы как для Liebert PDX, так и для водяных кондиционеров серии Liebert PCW. Также вентиляторы можно опускать под фальшпол для уменьшения сопротивления воздушного потока.
Направление систем DCIM также активно
развивается. Платформа Trellis переходит на новый уровень мобильности.
Теперь операторы ЦОД, где развернуто данное решение, могут контролировать состояние элементов электромеханической инфраструктуры, осуществлять мониторинг и управлять ИТ- оборудованием с помощью планшета iPad. В отличие от других подобных решений, где пользователям мобильных устройств доступны лишь оповещения и доступ к некоторым данным о событиях, Trellis позволяет демонстрировать схему маш-залов и предоставляет возможность выбрать отдельный элемент ИТ- либо инженерной инфраструктуры для бо¬лее глубокого анализа. В сфере ИБП для ЦОД Emerson вывела на рынок новые модели систем Chloride Trinergy, которые для достижения максимального КПД используют интеллектуальные алгоритмы переключения режимов работы. По заявлениям производителя, данная технология отличается от режима EcoMode других производителей. Так, ИБП этой серии одновременно поддерживают три режима работы: VFI (максимальный контроль электропитания), VFD (максимальная экономия электроэнергии), VI (режим высокой эффективности и стабилизации характеристик электропитания). Наиболее эффективный режим выбирается системой автоматически, в зависимости от характеристик сети.
Традиционно немецкая компания Rittal обладает мощным набором решений в сфере инженерной инфраструктуры дата-центров. В 2013 году на рынок была предложена новая комплексная система RiMatrix S (рис. 5), которая дополнила имеющуюся серию продуктов ШМа1пх системой модульных ЦОД. Решение оснащено стандартными компонентами — стойками, подсистемой мониторинга, микроклимата, электропитания, раннего обнаружения пожара и т.д. Модули ЦОД доступны в исполнении с шестью или девятью шкафами и могут объединяться, формируя комплексы любого размера. Все компоненты стандартизированы независимым аудиторским агентством TUV Rheinland и оптимально согласуются друг с другом.
При этом Rittal обеспечивает фиксированные значения Power Usage Effectiveness. Например, если используются фирменные модули охлаждения, то для RiMatrix S показатель PUE может достигать 1,15. Правда, этот параметр зависит от многих факторов и не всегда может быть настолько низким, но если Шйа1 что-то гарантирует, то так оно и будет. Для достижения цели выделенный специалист анализирует все необходимые параметры будущего ЦОД и формирует оптимальное предложение. Для любого модуля RiMatrix S можно использовать единые инструменты мониторинга и контроля. Это сокращает время обучения администраторов и их трудозатраты. К тому же здесь используется трехступенчатая система контроля, включающая в себя датчики, контроллеры CMC III (Computer Multi Control) и фирменное ПО класса DCIM. Интересно, что TÜV Rheinland охарактеризовала RiMatrix S как «эксплуатационно надежный центр обработки данных» стандарта CAT II или CAT III (соответствует уровням надежности Tier 2 и Tier 3). Напомним, что TÜV Rheinland предоставляет услуги консалтинга с 1872 года и поддерживает около 500 представительств в 61-й стране мира. К тому же на своем веб-сайте Rittal предлагает конфигуратор RiMatrix S, с помощью которого можно рассчитать, каковы будут энергопотребление и эффективность в каждом конкретном случае. Есть в семействе решений Rittal и не столь масштабные обновления, в частности, модернизированные шкафы серии TS-IT. В новой версии со стороны шарнирных петель устанавливаются дополнительные вертикальные армирующие стержни. Во время инсталляции монтажных профилей шкафа появляется непосредственный электрический контакт между профильными шинами и несущими опорами TS-IT, смонтированными по глу¬бине. Таким образом, профили включены в цепь автоматического выравнивания потенциалов.
Направление комплексных решений для ЦОД разрабатывают сегодня не только признанные лидеры этого сегмента, но и компании, стремящиеся к первым позициям. В числе таковых, например, Conteg, портфолио продуктов которой год от года все расширяется. Наиболее значительным новшеством 2013 года стало появление на рынке водяного прецизионного межрядного кондиционера CoolTeg Plus. Мощность охлаждения модели достигает 25 кВт (при ширине модуля 300 мм) или 60 кВт (600 мм блок). Также здесь используются ЕС-вентиляторы, обновленный теплообменник, есть встроенный сенсорный дисплей, TCP/IP интерфейс и т.д. Напомним, что у Conteg в последнее время значительно расширилось портфолио межрядных кондиционеров, работающих на водяном или фреоновом охлаждении. Появились модели со встроенными ЕС-компрессорами. Кроме того, производитель предлагает системы изоляции «холодного» или «горячего» коридоров в дата-центре. Есть также дополнительные модули- воздуховоды, позволяющие отводить нагретый воздух из «горячего» коридора за фальшпотолочное пространство. Тайваньская компания Delta Electronics активно развивает свое комплексное решение для дата-центров. Это сравнительно новое для нее направление, поэтому каждый год в портфолио производителя появляется немало новинок. В целом Delta предлагает шкафы, модульные ИБП, PDU, PDC, датчики температуры и влажности, системы мониторинга, кондиционеры, аксессуары для укладки кабелей и т.д. Среди наиболее свежих достижений можно отметить появление прецизионных межрядных кондиционеров шириной 300 мм и 600 мм, холодопроизводительностью соответственно 26,7 кВт и 57,5 кВт. Обе модели оснащены пароувлажнителями. В 2014 году планируется выпуск сухой градирни собственной разработки, способной отвести до 25,5 кВт тепла. В сфере обеспечения бесперебойного электропитания можно вспомнить модульные ИБП Delta DPH
мощностью до 200 кВт (восемь блоков по 25 кВт с функцией горячей замены). Для мониторинга и контроля параметров окружающей середы Delta предлагает специальный контроллер EnviroStation, к которому можно подключить до восьми внешних датчиков (дыма, температуры, влажности, вибрации, контроля замков и дверей и др.). Управление контроллером и сбор данных осуществляется по IP, SNMP, SMTP, HTTP, Telnet и др. Компания Schroff, которая теперь перешла под бренд Pentair, в 2013 году продолжала развивать не только шкафное направление, но и системы для ЦОД. В частности, появился новый водяной межрядный кондиционер Varistar SHX30 (рис. 6), который способен отвести до 30 кВт тепла от стойки при собственной ширине 300 мм.
Здесь также хотелось бы упомянуть еще одного относительно молодого игрока в сфере комплексных решений для ЦОД — голландскую компанию Minkels (входит в состав Legrand Group), которая планировала выйти на украинский рынок в 2013 году, но начало работы в нашей стране пока отложила, очевидно, до 2014 года. Тем не менее компания за последнее время значительно расширила свое портфолио и теперь сможет предложить более-менее комплексное решение украинским заказчикам. В 2013-м у Minkels, так же, как и у многих других производителей, появились межрядные кондиционеры серии H2O — 316 и 650 на водяном охлаждении. Первая модель при ширине 300 мм отводит до 16 кВт тепла, вторая (600 мм) — до 50 кВт. Кроме того, компания вывела на рынок модульные ИБП мощностью 20-120 кВт и новую систему изоляции «холодного» коридора (Next Generation Cold Corridor). Элементы инженерной инфраструктуры для дата- центров предлагает еще одна компания, входящая в группу Legrand. Речь идет о Estap. В портфолио производителя, кроме шкафов, есть также системы изоляции «холодного» коридора, водяные межрядные кондиционеры (холодопроизводительностью до 30 кВт), PDU, системы мониторинга параметров окружающей среды и т.д. В 2013 году заметных новых разработок Estap в этом направлении не появилось. Завершим наш обзор новыми продуктами компании Stulz, которые появились в 2013 году. Хотя это специализированная компания, которая занимается только системами охлаждения (а не комплексными решениями), все же ее разработки должны быть упомянуты именно здесь, поскольку решения Stulz используются в очень многих дата-центрах по всему миру Так, в мае 2013 года в Гамбурге (ФРГ) компания представила новую генерацию холодильных машин СуЬегСоо1 2 (рис. 7) — как с воздушным, так и с водяным охлаждением. Диапазон по холодильной мощности составляет от 10 до 1600 кВт. Чиллеры обеспечивают пониженный уровень шума, а версии с воздушным охлаждением могут опционально поддерживать фрикулинг. Также компания Stulz представила модульную наружную систему кондиционирования CyberHand1er для центров обработки данных (рис. 8 а, б). Решение содержит в себе массив энергоэффективных вентиляторов с электронным управлением и регулируемой скоростью вращения. Для охлаждения используется вода или наружный воздух. Также применяется экономайзер (воздушный, с прямым адиабатическим охлаждением и/или водяной).
Решение CyberHand1er является модульным и может наращиваться по мере необходимости. Особенности конструкции, а главное, относительно небольшой вес, позволяют устанавли-вать его даже на крыше зданий для экономии места. Также нельзя не упомянуть о еще одной новой разработке Stulz 2013 года — CyberCon. Это наружная модульная система охлаждения для контейнерных ЦОД. Ее особенностью является возможность применения экон-майзера с прямым адиабатическим охлаждением или без него. Также имеются ЕС-вентиляторы и стандартный контроллер StulzE2, с помощью которого автоматически определяются наиболее эффективные режимы охлаждения в зависимости от температуры и влажности рециркулирующего в контуре и наружного воздуха. CyberCon поставляется в собранном виде и может устанавливаться непосредственно на контейнер с вычислительным оборудованием.
Все решения, рассмотренные в статье, являются
серийными, и вскоре они сменят системы предыдущего поколения, которые,
возможно, через несколько лет, уже в свою очередь, покажутся устаревшими
и малоэффективными. Разработки в сфере инженерной инфраструктуры для
дата-центров идут непрерывно. Появляются концептуальные модели —
прообразы будущих серийных изделий. Но, несмотря на активные поиски
наилучших решений и огромные средства, вкладываемые в НИР,
технологического предела совершенствованию пока не видно. Осваиваются
новые принципы, внедряются последние технологии, а значит, в дальнейшем
бу-дет о чем говорить, что исследовать, куда развиваться.
Игорь КИРИЛЛОВ, СиБ |
|
