Одно из направлений развития современных дата-центров описывается так называемой парадигмой Data Center 2.0, которая связана с появлением сначала контейнерных, а затем и мобильных дата-центров. По мнению сторонников этой перспективной концепции, Data Center 2.0 провозглашает отход от традиционного варианта строительства дата-центров, который базировался на бизнес-модели ЦОД как здания, помещения, сдаваемого в аренду. Новая концепция дает возможность рассматривать дата-центр как элемент ИТ, своеобразный программно-аппаратный комплекс, посредством которого клиентам предлагаются различные услуги.
Мобильные дата-центры: разбираемся с терминологией
В ИТ-литературе сегодня можно встретить несколько близких по смыслу понятий, таких как «мобильные дата-центры», «модульные дата-центры», «оперативные дата-центры» и другие, что приводит к некоторой путанице.
На самом деле разобраться в этой терминологии довольно просто. Первоначально мобильные контейнерные центры обработки данных использовались американскими военными, а первым коммерческим продуктом такого класса стал Sun Project Blackbox, который был представлен на рынке в 2006 г.
Естественным развитием этого направления стало появление нового класса дата-центров – модульных ЦОД. На первом этапе концепция была привязана к морским контейнерам (типоразмера ISO) и рассматривалась как функционально полный ЦОД, размещенный в стандартном металлическом корпусе.
По сути, это было вполне логичное распространение «коробочного» подхода к такому сложному комплексу, каким является инженерная инфраструктура ЦОД. На первом этапе главной задачей и преимуществом решений была их мобильность, которая состояла в возможности оперативно перевозить дата-центр с одного места на другое, быстро вводить его в эксплуатацию и также быстро сворачивать. Собственно говоря, отсюда и появился первый термин – «мобильный ЦОД» (МЦОД).
Затем строителям ЦОД стало очевидно, что подобная технология позволяет не только использовать мобильность системы, но и ускорять запуск в эксплуатацию стационарных вычислительных площадок. Действительно, собранный, настроенный и протестированный производителем контейнер подходит для быстрой постройки ЦОД как нельзя лучше. Таким образом и появилось второе название этой концепции – «модульный ЦОД» (его аббревиатура в точности повторяет «мобильный ЦОД» – МЦОД). Часто данный тип ЦОД называют «контейнерным».
Иногда оба типа ЦОД (мобильный ЦОД и модульный ЦОД) относят к категории «оперативных ЦОД». Но в любом случае речь идет о модульном принципе создания центра обработки данных.
Итак, мобильный ЦОД – это комплекс инженерных систем центра обработки данных, заключенных в специальный контейнер, который позволяет оперативно разворачивать высокопроизводительные комплексы без жесткой их привязки к месту. При необходимости такой ЦОД можно трансформировать и без проблем перевозить с места на место – разумеется, для этого необходимо изначально сконструировать его так, чтобы учесть все нюансы и риски в процессе транспортировки.
Сферы применения и основные заказчики
Необходимость в мобильных ЦОД возникает обычно в тех случаях, когда имеются препятствия для работы со стационарными объектами. Это может быть обусловлено особенностями географического положения или техническими обстоятельствами.
Сейчас применение мобильных ЦОД актуально, например, в сфере строительства промышленных сооружений или железнодорожных станций, при разведке полезных ископаемых в труднодоступных местах либо при проведении массовых мероприятий, а также на различного рода военных объектах.
Некоторые промышленные компании (в том числе и в России) устанавливают мобильные ЦОД на своих рудниках. Пока месторождение разрабатывается, такой ЦОД обслуживает весь процесс по части ИТ, а по окончании добычи его просто перевозят на новый участок.
ЦОД такого же типа зачастую устанавливают у себя крупные нефтяные и транспортные компании. Например, мобильные ЦОД сегодня ставят на железнодорожных станциях – для анализа телеметрии, проведения расчетов, а затем они грузятся на платформу и отвозятся на следующий участок.
Однако, как мы уже отметили, такая технология – модульная конструкция – позволяет ускорять запуск в эксплуатацию стационарных вычислительных площадок, поэтому ее стали использовать для строительства ЦОД, которые вовсе не планируют перевозить с места на место. Например, такой подход выбрали для модульного центра обработки данных группы «Черкизово».
Для этого использовались модульные решения немецкой компании Contain-RZ. ЦОД был построен с учетом требований международного стандарта TIA-942, где уровень надежности комплекса его инженерных систем соответствует TIER II, а коэффициент отказоустойчивости равен 99,749%. Площадь модульного дата-центра составляет около 200 м2.
Монтаж в контейнере всего оборудования (коммуникации и пр.) на заводах обеспечивал такое качество модуля, которое невозможно было бы даже теоретически достичь в условиях местной сборки. К тому же такой принцип значительно ускорял весь процесс постройки дата-центра – сроки побили все рекорды: полноценный ЦОД, который ничем не уступает классическому, был построен за десять месяцев.
Состав мобильных дата-центров
Как правило, мобильные ЦОД создают в соответствии с определенными стандартами: предусматривается необходимость размещения в 20-, 40-футовых контейнерах для удобной логистики. Если изделие нестандартных габаритов, то могут возникнуть проблемы при его транспортировке: придется тщательно выбирать маршрут перевозки во избежание препятствий.
Мобильный ЦОД ничем не отличается от стационарного дата-центра: он в обязательном порядке включает в себя источники бесперебойного питания (ИБП), гарантированного энергоснабжения, распределительную сеть, щитовое оборудование, системы климат-контроля, кондиционирования и вентиляции.
Важной составляющей являются системы физической безопасности: видеонаблюдение, охранная и пожарная сигнализация, пожаротушение. За всем этим следит автоматика с продвинутой системой мониторинга, чтобы оператор мог понимать, что происходит внутри. Речь идет о контроле параметров и возможности ими управлять, о различных сигналах – в случае превышения пороговых значений.
Варианты компоновки и особенности развертывания
Варианты компоновки архитектуры мобильных ЦОД обычно связаны с определенным стандартом типа ISO или с размерами контейнера. Как правило, он состоит минимум из двух отсеков – это тамбур и основной зал. Отсек-вход с отдельным тамбуром – важное условие, так как в серверном зале, где располагаются стойки с оборудованием, все должно быть максимально стерильно. Кроме того, наличие такого рода зоны позволяет избежать загрязнений и климатических перепадов в основной части ЦОД. Далее возможны вариации: например, отдельный отсек для дизель-генератора или рабочее место оператора.
Мобильный ЦОД на 10−20 стоек развертывается обычно за два-четыре месяца, тогда как на построение аналогичного стационарного ЦОД с нуля может уйти целый год.
При развертывании дата-центра учитывается необходимость подключения питания и пар связи, также желательна подготовка площадки. На рынке известны негативные примеры, когда контейнеры ЦОД перевозились, а площадка не соответствовала минимальным техническим требованиям (в частности, там просто не открывалась дверь).
Заранее на площадку должно быть подведено электропитание. В случае отключения электричества дизель-генераторы обеспечивают работу ЦОД до 8−12 часов.
Кроме того, необходимо учесть все климатические особенности местности, где будет располагаться мобильный ЦОД. Если планируется размещать модуль на улице, крайне важно, чтобы вся конструкция была герметичной и надежно защищала дорогостоящее оборудование и инженерные системы от осадков и температурных перепадов.
Входы в модули оборудованы специальными тамбурами, которые предотвращают попадание пыли: в модуле создается небольшое избыточное давление, так что при открытии двери тамбура воздух выходит из двери.
Воздух, который поступает в модуль, соответствующим образом подготавливается: зимой он немного подогревается, чтобы не возникало конденсата, летом охлаждается. Кроме того, воздух увлажняется парогенератором (примерно 3 кг водяного пара в час на модуль), чтобы избежать появления статического электричества.
Эксплуатация мобильных ЦОД
Одно из ключевых преимуществ мобильного ЦОД заключается в том, что он находится на уровне первого этажа – это существенно упрощает обслуживание фасада.
В то же время мобильный ЦОД обычно отличается сравнительно небольшими габаритами, поэтому нередко возникает проблема нехватки места для того или иного нестандартного оборудования. Например, технику класса Hi-End туда не поставишь – можно разместить только 19-дюймовые Rackmount-серверы.
Кроме того, у мобильных ЦОД присутствуют риски перегрева или переохлаждения – инженерам необходимо более точно выставлять режим кондиционирования.
Рекомендации по выбору решений
При сложившейся практике строителями ЦОД обычно выбираются типовые решения со стандартными габаритами и производится их небольшая кастомизация под заказчика. Проектирование такого ЦОД обходится дешевле, а его реализация осуществляется быстрее.
Однако встречаются и нестандартные задачи. Например, заказчику могут потребоваться промышленные разъемы, рассчитанные на большие мощности, – их в мире производят всего несколько компаний. Бывают также различные особенности, связанные с подключением модуля к магистральным сетям передачи данных.
Что касается производителей, то на рынке в настоящее время представлено дорогостоящее американское и европейское оборудование, а также более бюджетные китайские и российские варианты.
Правда, в последние годы стали появляться и российские компании, которые предлагают экономичные, уже готовые сборочные решения.
Очевидно, что мобильные и в более широком смысле оперативные ЦОД являются одним из перспективных направлений развития строительства дата-центров, которые позволяют российским компаниям значительно сокращать сроки строительства ЦОД и, следовательно, достигать существенной экономии ресурсов.
