Оперативный ЦОД — «мобильный» или «модульный»?

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.

Резкое ухудшение общемировой экономической ситуации заморозило спрос на подобные решения. Но наметившаяся «оттепель» снова начинает подогревать интерес к модульным дата-центрам.

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, 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. 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. 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. Нельзя сбрасывать со счетов и вопросы подключения технического обслуживания, для которого необходимы опытные технические специалисты узкой направленности, знающие нюансы работы именно мобильных решений.

Цена одного контейнерного ЦОД достаточно высока. Его стоимость выше, чем стационарного дата-центра аналогичной мощности. Однако следует учитывать, что 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), 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.

При прочих равных условиях, стоимость мобильного или модульного ЦОД заведомо выше ЦОД стационарного. Но в ряде случаев его мобильность (модульность), основное требование заказчика. Не всегда бывает возможность развернуть строительство стационарного ЦОД например, в условиях крайнего севера. И в этом случае модульность ЦОД преимущество. А так же при временной необходимости одного и того же ЦОД, но в разных местах.