Rambler's Top100
Статьи ИКС № 09-10 2016
Евгения ВОЛЫНКИНА  08 ноября 2016

ЦОД как базис бизнеса

В современных дата-центрах сплелись проза строительства, полет инженерной мысли, сложные ИТ-решения и экономический расчет. И все это для того, чтобы бизнес мог решать свои задачи, не задумываясь об устройстве этого базиса.

Евгения ВОЛЫНКИНА

Как показала уже 11-я по счету ежегодная конференция «ЦОД-2016», организованная «ИКС-Медиа», сам «базис» рынка услуг дата-центров продолжает работать над повышением своей эффективности и никогда не забывает о том, для чего он существует.

В России многие ЦОДы организованы в готовых зданиях, хотя необходимость вписать дата-центр в имеющийся объект часто удорожает проект и не дает использовать самые эффективные решения. Однако компания Rittal, которая сейчас строит дата-центр «Лефдал» в Норвегии, наличие готового здания, наоборот, сочла одним из достоинств проекта, позволившим снизить его стоимость. Правда, в данном случае «здание» – это бывшая шахта со всей инфраструктурой ее жизнеобеспечения. Общая площадь шахты составляет 120 тыс. кв. м, а ее «помещения» с потолками высотой 18 м располагаются на пяти уровнях. Подземелье обеспечивает естественную защиту от электромагнитных импульсов, т.е. молнии и другие подобные катаклизмы ЦОДу не страшны. Во внешнем контуре системы охлаждения будет использоваться морская вода из близлежащего фьорда, а во внутреннем замкнутом контуре – очищенная пресная вода. ЦОД будет иметь контейнерную инфраструктуру. Контейнеры будут располагаться в два этажа, высота потолков это позволяет. ИТ-инфраструктуру для каждого заказчика можно будет развернуть в контейнере еще на заводе во время сборки.

Вместе с заказчиком

Требования бизнеса к отказоустойчивости и резервированию данных и приложений часто приводят заказчиков к выводу о том, что им нужно иметь три дата-центра – основной, резервный и ЦОД для бизнес-критичных систем. Однако, как предупреждает компания Accenture, обслуживание такой конфигурации – хлопотное дело, которое требует специальной архитектуры приложений и соответствующей квалификации обслуживающего персонала. Поэтому сначала лучше разобраться с бизнес-процессами компании, определить степень их критичности, проанализировать требования к ИТ-системам и оценить затраты на реализацию трехцодовой архитектуры, и тогда может оказаться, что количество корпоративных ЦОДов выгоднее, напротив, сократить за счет использования внешних облачных сервисов.

Ну а обустроить имеющееся помещение дата-центра берется компания Siemon. С заказчиком обсудят несколько вариантов решения задачи с учетом конфигурации помещений, проведут проектирование, соорудят фальшпол, установят стойки, экономно и красиво уложат кабели, установят правильные PDU и т.п. И все это сделают с максимально эффективным использованием имеющегося пространства. По заявлению компании, предлагаемые ею решения позволяют задействовать для коммутации более короткие патч-корды, высвободить место в серверных шкафах для установки дополнительного оборудования и в итоге сократить расходы на построение и эксплуатацию ЦОДа.

В принципе строительство собственных ЦОДов, услуги colocation и облачные сервисы наши компании уже освоили. Но компания Hewlett Packard Enterprise (HPE) решила к традиционным IaaS, PaaS и SaaS добавить FaaS (Facility as a Service) – новый для российского рынка сервис предоставления инженерной инфраструктуры ЦОДа как услуги. Для заказчика он объединяет плюсы владения собственным дата-центром и использования услуг коммерческих ЦОДов. FaaS – это фактически предоставление дата-центра в лизинг. НРЕ берется спроектировать ЦОД в соответствии с ТЗ, построить его, профинансировав за собственный счет, и сдать заказчику готовую инженерную и ИТ-инфраструктуру в аренду. Через пять-семь лет после выплаты всей стоимости ЦОД перейдет в собственность арендатора. Один такой проект в России уже запущен, и в сентябре 2017 г. пока не названный заказчик должен получить готовый ЦОД.

Не делать культа

Долгое время коэффициент энергоэффективности PUE был некой иконой для цодостроителей и их заказчиков. Деннис О’Салливан  из компании Eaton объясняет такую популярность тем, что этот параметр подходит для всех видов дата-центров. По его мнению, современные системы энергоснабжения позволяют довести PUE до 1,1 и даже ниже, но надо помнить, что снижение PUE – обычно мероприятие затратное. Поэтому зачастую лучше удовольствоваться PUE, равным 1,2–1,5, но зато получить сбалансированное экономически эффективное решение.

«Борьбу» с PUE ведет и производитель систем охлаждения компания Munters. Ее установки непрямого воздушного охлаждения Oasis забирают из машинного зала воздух с температурой 35°С, пропускают через полимерный теплообменник и выбрасывают обратно в машинный зал при температуре 23°С (в случае необходимости добавляется водяной контур косвенного охлаждения). В условиях Москвы установки Oasis могут 354 дня в году работать только на воздушном охлаждении. При этом коэффициент PUE составит 1,06. Именно таков он в ЦОДе DigiPlex в Осло, где работают 52 установки Oasis мощностью 200 кВт каждая.

Железные традиции и инновации

Крупные ЦОДы требуют соответствующих систем бесперебойного питания. По традиции это ДГУ. В ассортименте компании MTU Onsite Energy для дата-центров предназначены высокооборотные (>1000 об/мин) ДГУ MTU 4000 DS мощностью 1125–3250 кВт с поддержкой установки двух и более машин в параллель. Они уже не раз были использованы в разных ЦОДах со строгими требованиями к шуму, выбросу вредных веществ и скорости запуска (например, в одном из проектов был обеспечен старт и прием полной нагрузки за 8 с).

Долгое время у создателей систем бесперебойного питания дата-центров не было альтернативы свинцово-кислотным аккумуляторным батареям. Только обладатели мегаваттных объектов могли позволить себе купить вместо них дизельные роторные ИБП. И вот наконец до ИБП добрались литий-ионные батареи. Теперь их в составе своих систем ИБП предлагает на российском рынке компания Schneider Electric. Да, пока они обходятся вдвое дороже своих свинцово-кислотных коллег, но зато занимают на 60% меньше места, на 70% легче, у них в 10 раз больше допустимое количество циклов заряда-разряда, они в два-три раза дольше служат, и, наконец, они проще в обслуживании. В итоге, если считать ТСО за 10 лет, то Li-Ion-батареи обойдутся покупателям на 40% дешевле обычных.

Системы кондиционирования и холодоснабжения дата-центра тоже поддаются улучшению и модернизации со вполне осязаемой экономией. Как рассказал технический директор компании KREOVENT Владимир Королев, в проекте известного ЦОДа «Авантаж» была поставлена задача снижения энергопотребления 14 вентустановок, каждая из которых имеет производительность 70 тыс. куб. м в час. Типовой вентилятор на каждой установке заменили на четыре осевых вентилятора с ЕС-двигателями, что обеспечило снижение энергопотребления на 28% и уменьшение продольного размера самих установок на 29%.

Компания Stulz предлагает сокращать ТСО дата-центра с помощью своей платформы мониторинга и управления инфраструктуры ЦОДов CyberHub. Она позволяет осуществлять мониторинг активного оборудования, систем кондиционирования и электроснабжения, выявлять «горячие точки» в машинном зале, не допускать превышения ограничений по электропитанию и кондиционированию. Эта платформа также может использоваться при проектировании дата-центра, поскольку имеет средства трехмерного моделирования помещений, визуализации размещения там оборудования и распределения температуры.

Без дыма и огня

Любой ЦОД ценят за бесперебойную работу ИТ-оборудования. Решению этой задачи служит и система противопожарной защиты дата-центра. Однако при использовании традиционных систем пожаротушения нужно отключать электроэнергию, т.е. работа ИТ-оборудования по определению прекращается. Компания Wagner предлагает новый подход к защите ЦОДа: снизить концентрацию кислорода в воздухе в помещениях дата-центра с 21% до 15%, когда горение вообще невозможно. Оборудование от нехватки кислорода не страдает, а человек может находиться в таком помещении несколько часов без особого вреда для здоровья. Концентрация кислорода понижается за счет добавления в воздух азота, генератор которого входит в состав системы предотвращения пожара OxyReduct. Система дополняется аспирационными дымовыми извещателями и трубной разводкой к стойкам, после чего проблему задымления и пожара можно считать решенной.

Однако и традиционные газовые системы пожаротушения по-прежнему стоят на вооружении вполне продвинутых дата-центров. Например, системы компании Minimax установлены и в суперкомпьютерном центре МГУ, и в целом ряде коммерческих дата-центров. В некоторых из них применяется безопасный для человека и оборудования газ Novec 1230. В том числе в системе защиты серверных стоек OneU, которая занимает в стойке один юнит высотой 44 мм, но при этом может защитить от возгорания шкаф объемом до 3 куб. м.

Не «железом» единым

Дата-центр – это не только «железо», но и ПО, которое может существенно расширить его функциональные возможности. Идеи программной реализации основных функций дата-центра – вычислений, хранения данных и их передачи по сети – уже воплощены в целом ряде продуктов. В частности, компания SUSE предлагает в качестве ключевого компонента будущих ЦОДов программно реализуемые СХД: такой подход позволяет на недорогих системах хранения (даже если это пул старых серверов с дисковыми накопителями) получить функциональность СХД класса high-end/mid-end. Во всяком случае, мировой рынок подобных продуктов растет сейчас со скоростью около 30% в год.

Абстрагироваться от «железа» предлагает и компания Citrix. Ведь ЦОДы строятся для того, чтобы мы могли хранить наши данные и работать с необходимыми нам приложениями. Поэтому Citrix создала программные решения, предназначенные для безопасной доставки пользователю любых данных и приложений везде и в любое время по тем сетям, которые есть. Причем пользователь должен иметь возможность работать на любом удобном ему устройстве и с помощью удобного для него варианта развертывания приложений в любой комбинации из корпоративных сред, частных и публичных облаков.

Правда, система защиты программно реализуемых инфраструктур имеет свои особенности. Традиционные антивирусы не защищают сетевые СХД, серверы и VDI-среды, они потребляют столько ресурсов, что могут попросту «положить» дата-центр. Но в арсенале «Лаборатории Касперского» теперь есть специальные комплексные антивирусные решения для виртуальных сред, которые, по заявлению создателей, поддерживают все популярные гипервизоры и не только не дают лишней нагрузки на ресурсы, но даже ускоряют (!) работу компьютера.

Быстро и еще быстрее

Для повышения быстродействия исполнения приложений, работающих в дата-центре, важна производительность систем хранения. Практически все поставляемые сегодня на рынок СХД поддерживают флеш-память. Но у заказчиков до сих пор есть сомнения в необходимости и выгодности перехода на флеш-накопители в СХД из-за ограничений на число циклов перезаписи. Однако специалисты полагают, что оснований для опасений нет: по заявлениям производителей, SSD-накопители выдерживают от 3 до 24 циклов полной перезаписи в день в течение пяти лет. Много это или мало? По опыту одного из заказчиков компании «Инфосистемы Джет», после двух лет работы торговой системы реальный износ флеш-памяти составил всего 5%.

Несколько лет назад появилась флеш-память нового поколения, поддерживающая протокол NVMe (Non-Volatile Memory Express). Ее скорость на порядок выше, чем у обычной. NVMe-память эффективно работает с многоядерными системами и с многочисленными виртуальными машинами. Кроме того, она оптимизирована для работы с базами данных. Компания HGST уже выпустила на рынок линейку NVMe-накопителей в двух формфакторах – в виде PCI-карты и 2,5-дюймового накопителя с максимальной емкостью 3,2 Тбайт. Опыт внедрения таких накопителей в одном из крупных ритейловых банков в кластере Big Data показал сокращение времени исполнения тяжелых запросов в три-семь раз. Правда, дисковых массивов с NVMe-памятью ни один производитель пока не выпускает.

Но, по мнению компании «АРСИЭНТЕК», независимо от используемого типа памяти идеальная СХД должна иметь возможность масштабироваться до десятков и сотен петабайт, а ее емкость и производительность должны расти при этом линейно. Именно по этим принципам компания разработала распределенную СХД «Полибайт». В ней традиционные контроллеры заменены на типовые унифицированные одно­юнитовые модули хранения, в каждом из которых есть небольшой контроллер и накопители (в один модуль можно установить до 14 дисков емкостью 10 Тбайт). Масштабирование осуществляется добавлением таких же типовых модулей, поэтому вместе с ростом емкости (вплоть до сотен петабайт) увеличивается и процессинговая мощность. Причем в этой системе поддерживаются все основные платформы виртуализации и весь привычный функционал для корпоративных СХД.

Омут облаков

С каждым годом все больше компаний выбирают для размещения своих данных и приложений базирующиеся в ЦОДах облака. Однако, предупреждает технический директор NetApp Роман Ройфман, часто пользователи идут в облако, не задумываясь о том, что через некоторое время им захочется оттуда уйти, перейти к другому провайдеру или передать хранящиеся там данные в другое облако. А в разных облаках обычно несовместимые форматы данных. Для таких ситуаций NetApp предлагает средства Cloud Manager для единообразного управления данными в разных облачных инфраструктурах. Они позволяют реплицировать данные между Azure, Amazon и собственными корпоративными системами, перемещать данные с физической системы на виртуальную в облаке и синхронизовать данные между своей СХД и облачным хранилищем.

Облачная стратегия есть сейчас практически у всех компаний, даже у таких производителей железа, как Intel. И пункты у нее вполне стратегические: разработка технологий для облачных сред, создание эффективной программно определяемой инфраструктуры и слом барьеров, мешающих бизнесу внедрять облачные технологии. Как отметил директор по развитию корпоративных проектов Intel Игорь Сысоев,  компания ориентируется не на крупнейших мировых провайдеров и пользователей облаков, а на массовый корпоративный сектор. Для этих компаний предназначается программа Intel Cloud Insider Program, которая предлагает доступ к технической информации, вебинарам, данным о лучших реализациях облачных сервисов, технической поддержке и ПО для облачных сред.

Довольно масштабные цели ставят перед собой российские создатели облаков. Например, компания «РТК-ЦОД», которая входит в структуру «Ростелекома», продвигает облачную платформу, организованную на базе OpenStack. Сейчас она построена на трех дата-центрах с общей площадью 34 тыс. кв. м и подведенной мощностью 30 МВт. Но в 2017 г. в нее должны войти два новых ЦОДа, один из которых – крупный дата-центр на 60 МВт в Удомле Тверской области. Таким способом РТК-ЦОД планирует стать крупнейшим в России оператором дата-центров и облачным провайдером.

Технология Open Stack используется и в гипермасштабируемом дата-центре HDS 8000 от Ericsson. Он строится на базе технологии дезагрегации оборудования, т.е. объединения в пулы процессоров, памяти и дискового пространства с последующим выделением этих ресурсов для исполнения приложений. При такой организации аппаратных средств нет необходимости менять целиком серверы при их выходе из строя, нужно заменять только элементную базу. Это также позволяет увеличить срок службы оборудования: процессоры меняют раз в пять лет, диски могут работать и 10 лет, тогда как серверы обычно меняют раз в три года.

Новую облачную платформу представила на конференции компания «Техносерв». Technoserv.Cloud позиционируется как гибкое решение для всех основных типов облачных сервисов – IaaS, PaaS, SaaS, причем для всех типов облаков возможна организация защиты данных любого нужного заказчику уровня (вплоть до защиты персональных данных по 152-ФЗ). Базируется платформа Technoserv.Cloud на двух дата-центрах высокого уровня надежности (один из них – уже упоминавшийся ЦОД «Авантаж» в Лыткарино). Цены на ресурсы IaaS-облака заявлены вполне демократичные: один виртуальный CPU – 294 руб./мес., 1 Гбайт ОЗУ – 154 руб./мес., 1 Гбайт дисковой памяти – 10 руб./мес.

Хотя российские облака по своим объемам и количеству пользователей составляют доли процента мировых, у нас немало облачных сервисов, ориентированных на довольно специфичную аудиторию. В частности, облачные сервисы SkyFORS компании «ФОРС Дистрибуция» предназначены для российских пользователей Oracle. Построены они на базе коммерческого дата-центра IXcellerate (но к нему должны скоро добавиться резервные ЦОДы) и предлагают сервисы всех трех основных облачных моделей: IaaS, PaaS и SaaS, в том числе «базы данных как сервис» и Oracle Exadata Database Machine.

Семейство аббревиатур типа ХaaS компания «Сервионика» пополнила термином ITaaS-платформа (ИТ как сервис-платформа). По ее мнению, решение, в котором реализована сервисная модель предоставления ИТ-инфраструктуры, должно включать в себя веб-портал самообслуживания, внешний портал, обеспечивающий взаимодействие с клиентами, внутренний портал для управления сервисами, каталог продуктов, личный кабинет пользователя, интерфейсы для интеграции с биллинговыми системами, инструменты для размещения на платформе сервисов XaaS. Но самый главный элемент среди этих подсистем – это интуитивно понятный графический пользовательский интерфейс, который делает заказ услуг максимально простым.

В общем-то, максимально простым должен стать заказ и сервисов дата-центров: когда заказчик перестает задумываться о сложностях процесса создания и потребления сервиса, рынок становится массовым. 

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!