18 октября в гостинице «Риц Карлтон» в Москве прошла третья международная конференция DataCenterDynamics, программа корой предусматривала выступления российских и зарубежных специалистов с целью обмена опытом в области строительства дата-центров и обзора применяемых технических решений.

Как и следовало ожидать, большое внимание было уделено системам энергоснабжения и охлаждения по части инженерной инфраструктуры ЦОД, а также виртуализации и облачным сервисам по части вычислительной инфраструктуры.

Тема энергии и виртуализации

Особого внимания заслужила презентация компании Eaton, известного производителя источников бесперебойного питания, которая совместила в себе проблемы энергоснабжения с трендом на виртуализацию под общим названием «энергия для виртуализации».

Так, по данным компании Gartner, количество виртуальных серверов в ближайшие 3 года возрастет более, чем вдвое. Этому способствует то, что использование виртуализации повышает эффективность использования серверов на величину до 50%. В тоже время эффективность систем ИБП может быть увеличена на 30%. Предлагается совместить обе эти возможности.

Как известно, управление серверами осуществляется через так называемые агенты. Одним из «древних» подходов к серверам является наличие своего агента для каждого сервера. Однако данный принцип неприменим для виртуальных машин, поскольку фактически не известно, на каком физическом сервере работает какой-либо виртуальный сервер.

Кроме того, обеспечение непрерывности работы серверного оборудования с внедрением виртуализации возможно не только традиционным методом резервирования инженерных систем (в том числе и ИБП), но и посредством миграции данных на работающие сервера. Во втором случае наблюдается некоторое снижение скорости работы приложений во время миграции.

По данным компании IBM, миграция данных с нескольких сотен серверов может вызвать снижение скорости работы на 40 минут. Следует понимать, что при пропадании питания эти 40 минут должны выдержать аккумуляторные батареи, а это немалое их количество.

Существует несколько вариантов снижения этого времени:

– отключение некритичных серверов,

– ограничение скорости менее критичных серверов,

– благодаря первым двум пунктам ускоряется процесс миграции критически важных данных.

Следующей особенностью виртуализации, как отмечают в компании Eaton, является динамически изменяющаяся потребляемая серверами мощность. Таким образом, необходимо оптимизировать ИБП для динамически изменяющейся нагруки (при виртуализации сервера подхоняются под конктреную потребность в производительности).

Цель – максимально загрузить каждый ИБП, причем в автоматическом онлайн режиме. С данной задачей хорошо справляются модульные ИБП Eaton.

Тема энергии: роторные ИБГП

Наконец, на конференции неоднократно упоминались современные дизельные роторные ИБП. В связи с массовым строительством действительно больших дата-центров появилась необходимость в мощных высокоэффективных системах бесперебойного и гарантированного энергоснабжения. Так получили получили популярность дизельные роторные ИБП, совмещающие в себе функции ИБП и ДГУ (поэтому их называют ИБГП). Роль аккумулятора энергии играет вращающийся маховик.

Данные агрегаты компании Hitec выпускаются в диапазоне мощностей от 500кВА до 3000кВА. В продукции Hitec есть ряд технических особенностей:

• Генератор переменного тока, индукционный накопитель энергии и дизельный двигатель устанавливаются на несущей раме. Электрическая машина, сохраняет кинетическую энергию, необходимую для поддержки нагрузки, начиная с момента потери питания и до запуска дизельного двигателя.
• Муфта свободного хода автоматически производит сцепление дизельного двигателя с индукционной муфтой при выходе на рабочие обороты.

С точки зрения схем питания ЦОД использование ИБГП существенно её упрощает, т.к. объединяет в себе функции ИБП и ДГУ. ИБГП всегда находятся в рабочем состоянии: её не надо запускать, обогревать и т.д., а, как известно, самый критичный процесс для любого оборудования – это его запуск. Наконец, эффективность ИБГП мало зависит от нагрузки на них и составляет в среднем 97% при 100%-й загрузке и 96% при 50%-й загрузке.

Тема холода: оптимизация

По части охлаждения Вальдемар Руф из компании Schroff отметил, что нарушение теплового режима в ЦОД – это причина 55% всех отказов оборудования. Учитывая критичность простоя дата-центра системе охлаждения следует уделить большое внимание, тем более достаточно простыми средствами можно добиться значительных успехов.

Так, внедрив ставшие традиционными советы по улучшению системы охлаждения – герметизация фальшпола, установка заглушек в стойках и распределение напольных решеток в холодных коридорах с учетом энергопотребления стоек – PUE дата-центра может быть снижено с 2,75 до 2,65, а это для 200кВт-ного ЦОД сэкономит порядка 17500 евро в год.

Ещё более перспективным решением является использование встроенных жидкостных теплообменников. Наиболее выгодно их применение при высоконагруженных стойках: до 40кВт на 1 стойку. Решение представляет собой автономный шкаф, абсолютно герметичный, IP55. Воздух циркулирует по закрытому внутри шкафа контуру, последовательно отводя тепло от активного серверного оборудования и отдавая принятое тепло воде.

Краткость воздушного контура и отсутствие мощных вентиляторов объясняет высокую эффективность данной системы, а также малую занимаемую площадь.

Тема холода: масштабируемость

Вопросы масштабирования ЦОД рассмотрел Анатолий Бутенко из компании Conteg. С течением времени, как отметил он, происходит стабильное увеличение объёмов данных, необходимой производительности и т.д. Это требует, с одной стороны, строительства дата-центра под текущие потребности компании, а, с другой стороны, учесть ожидаемое увеличение производительности. Таким образом, всегда актуальной является задача строительства ЦОД, поддающегося масштабированию в процессе эксплуатации дата-центра.

Что касается систем охлаждения, то при росте энергетической плотности ЦОД можно предположить, что потребуется замена напольных решеток на аналоги с увеличенным процентом живого сечения. Во-вторых, рекомендуется использовать однотипное стоечное оборудование, что в перспективе позволит простыми методами изолировать коридоры.

Так, для налоговой службы во Франции изначально строился ЦОД мощностью 200кВт. Так как предполагалось уплотнение дата-центра, то все стойки были разбиты на 8 блоков по три стойки, расположенные в 2 ряда по 4 блока. Между блоками были предусмотрены зазоры по 300мм, на начальном этапе заглушенные специальными изолирующими панелями.

На втором этапе мощность ЦОД планировалось увеличить до 300кВт. Для этого на существующем объекте было увеличено число плиток, проведена изоляция холодного коридора, добавлен один шкафной прецизионный кондиционер.

На третьем этапе мощность ЦОД увеличили до 460кВт путем установки внутрирядных кондиционеров вместо 300 миллиметровых панелей между блоками стоек.

Таким образом, проработка перспективы на начальном этапе помогла обойтись минимальными затратами на увеличение холодильной мощности ЦОД.

Автор: Юрий Хомутский