Три подхода к возведению дата-центра

Ключевые решения во время проектирования и строительства дата-центр принимают с оглядкой на самые разнообразные факторы: от коэффициента эффективности использования электроэнергии (Power Usage Effectiveness; PUE) и времени строительства до транспортной доступности и необходимого уровня удобства персонала. Но реализацию проекта можно несколько ускорить путем выбора одной из трех концепций, которые описаны ниже. Они учитывают разнообразные потребности бизнеса и конечных пользователей инфраструктуры ЦОД.

Временное пристанище для IT-оборудования

Выбор модульного подхода к возведению дата-центра был правильным шагом проектировщиков серверной фермы Louros Project, расположенный в греческом лесу. Этот ЦОД используется в качестве резервного чиновниками из Афин. Проектировщикам серверной фермы было поручено избежать ухудшения экологической ситуации на протекающей неполадку реке Лорос, в честь которой и был назван дата-центр. Именно поэтому специалисты постарались минимизировать занимаемую серверной фермой площадь и повысить плотность размещения IT- и вспомогательного оборудования внутри нее. В итоге площадь ЦОД составила 400 квадратных метров. Внутри его машзала разместились серверные стойки с IT-нагрузкой в 14 кВт.

Электричество туда поступает с ГЭС на реке Лорос. Работоспособность вычислительной инфраструктуры при перебоях в работе системы электроснабжения поддерживают источники бесперебойного питания (ИБП) в контейнерах рядом с ЦОД. Внутри машзала разместился полноценных «горячий» коридор. Температурный режим серверов оптимизируется с помощью специальной системы охлаждения, которая использует воду из реки, не мешая при этом рыбе, а также прочим представителям фауны и флоры. В жаркие месяцы система охлаждения переключается на воду из скважины, ведущей к подземным водоносным слоям.

Благодаря использованию электричества из возобновляемого источника энергии, системы управления зданием (Building Management System; BMS) и комплекта программного обеспечения для управления инфраструктурой дата-центр (Data Center Infrastructure Management; DCIM) операторам ЦОД удалось минимизировать его негативное влияние на экологию и выйти на коэффициент PUE около 1.18 единицы. На реализацию проекта ушло около шести месяцев – в два раза быстрее, чем в случае стандартного ЦОД. Стоимость проекта оценивается в 2.5 млн. евро. Эта серверная ферма стала примером для подражания для проектировщиков и строителей других модульных дата-центров.

Нестандартная площадка под коммерческий ЦОД

Еще один вариант создания новой площадки для вычислительных мощностей предполагает капитальный ремонт заброшенного промышленного или коммерческого объекта. Колокейшн-провайдер Keystone NAP выбрал именно этот подход вместо строительства нового дата-центра «с нуля». Инженеры компании переоборудовали для своих целей здание бывшего металлургического завода (Фото 1) площадью в 6000 квадратных метров в штате Филадельфия (США). После ремонта они начали устанавливать модульные контейнеры для IT-оборудование на трех этажах здания по мере появления необходимости.

Соучредитель Keystone NAP Шон Кэри сказал, что выбор пал на это строение ввиду его отличных конструкционных характеристик: бывший завод значительно превосходит большинство современных зданий с точки зрения толщины бетона и стальной арматуры. Электричество в контейнеры поступает через три независимые силовые линии, тогда как для охлаждения серверного оборудования используется речная вода и H2O из подземных водоносных горизонтов, поступающая из скважины рядом со зданием.

Фото 1: Дата-центр Keystone NAP когда-то был сталелитейным заводом.

Как уже отмечалось выше, вместо обустройства внутри здания полноценных машзалов инженеры Keystone NAP используют бывший завод как «защитный корпус» для размещения модульных быстросборных контейнерных серверных ферм. Эти контейнеры, производимые Schneider Electric, способны вмещать по 22 или 44 монтажные стойки (предельная мощность IT-нагрузки составляет 100 и 200 кВт, соответственно). Меньший из этих контейнеров занимает чуть менее 100 квадратных метров полезной площади (Фото 2).

Специалисты Keystone NAP предоставляют своим арендаторам возможность удаленно управлять серверами в стойках, хотя последние также могут получить физический доступ к IT-системам, когда это необходимо. По мере дальнейшего масштабирования коммерческого дата-центра внутри завода компания будет подключать дополнительные модульные контейнеры к инфраструктуре электропитания и охлаждения, а также к своей телекоммуникационной сети. Различные контейнеры могут иметь различные уровни надежности, что прописывается в соглашениях об уровне обслуживания клиентов.

Фото 2: Дата-центр сочетает преимущества стандартной концепции размещения IT-оборудования с достоинствами собираемых на уделанных заводах контейнеров (экономия времени и пространства).

Используемые в ЦОД контейнеры комплектуются автономной инфраструктурой охлаждения, системами ИБП, пожаротушения и безопасности. При этом они не предназначены для быстрой транспортировки. Сообщается также, что благодаря предварительному изготовлению контейнеров и оснащению их вспомогательным оборудованием на удаленных заводах Schneider Electric стоимость возведения ЦОД удалось снизить примерно на 14% по сравнению со стандартной серверной фермой.

Новое прочтение классики

Колокейшн-провайдер и поставщик услуг в области защиты данных Iron Mountain построил в Нортборо, штат Массачусетс (США), коммерческую серверную ферму, используя еще один не совсем обычный подход. Целью проектировщиков и строителей было вызвать у арендаторов ощущение того, что они работают в своем собственном корпоративном ЦОД. Чтобы добиться этого, специалисты Iron Mountain снабдили серверную ферму дополнительными помещениями для ремонта IT-оборудования за пределами машзала, оснащенными всеми необходимыми инструментами. Кроме того, коммерческий ЦОД в Нортборо может похвастать просторной комнатой отдыха (Фото 3) и душевыми для сторонних IT-специалистов, которым приходится в силу тех или иных обстоятельств подолгу оставаться в здании.

Фото 3: Комната отдыха и другие удобства делают дата-центр колокейшн-провайдера Iron Mountain похожим на обычный корпоративный ЦОД.

Как отметил директор по управлению продуктами компании Iron Mountain Сэм Гопал, при развертывании вычислительных инфраструктур мощностью ниже шести мегаватт корпоративным клиентам следует обращаться за помощью к колокейшн-провайдерам вместо строительства собственных дата-центров. Это наиболее рациональный подход с экономической точки зрения, так как он позволяет свести к минимуму коэффициент PUE и, как следствие, эксплуатационные расходы. Кроме того, владельцы коммерческих ЦОД чаще проводят модернизацию вспомогательной инфраструктуры, а также и предлагают дополнительные услуги. Тем не менее, Гопал считает, что колокейшн-провайдеры в большинстве своем обслуживают корпоративных клиентов недостаточно эффективно и качественно.

Фото 4: Машзалы коммерческого дата-центра Iron Mountain в Нортборо создавались по типовому проекту, чтобы упростить репликацию систем, минимизировать объем отходов и сроки строительства.

Несмотря на то, что строительство здания велось с использованием стандартных методов, проектировщики ЦОД предусмотрели возможность применения модульных конструкций и элементов вспомогательной инфраструктуры, чтобы обеспечить высокий уровень повторяемости. Последнее будет способствовать быстрому расширению серверной фермы по мере роста спроса со стороны арендаторов при одновременной минимизации капитальных расходов.

В настоящее время ЦОД может похвастать одним машзалом площадью в 1000 квадратных метров, способным вместить IT-нагрузку в 1.2 мегаватта. Клиентам доступно все необходимое механическое и электрораспределительное оборудование, а также инфраструктура охлаждения (Фото 4). Двенадцатидюймовые бетонные стены защищают оборудование внутри здания от внешних воздействий. Сообщается также, что клиентское IT-оборудование можно размещать с достаточно высокой плотностью (до 20 кВт на стойку).

Чтобы построить ЦОД, понадобилось всего 12 месяцев. Инженеры Iron Mountain проектировали его с прицелом на дальнейшее расширение путем быстрого дублирования машзалов и вспомогательного оборудования без риска нарушения работоспособности уже введенной в эксплуатацию инфраструктуры.