Нормативная документация

Контейнеры против модульных ЦОД: «зеленые» решения

29 ноября 2016 г. | Категория: Модульный ЦОД (МЦОД)

На данный момент на рынке дата-центров активно развивается направление модульных ЦОДов — относительно новое решение, которое, к сожалению, пока путают с контейнерными дата-центрами. Когда разговор заходит о модульных дата-центрах, первое, что представляет себе заказчик, — это контейнер: большая железная коробка, которую можно куда угодно увезти. Когда-то действительно так и было: на заре становления КЦОД контейнеры служили военным целям. Сейчас же, при столь взрывном росте интернет-отрасли, многократном увеличении хранимых данных и повсеместном распространении модульных технологий, в том числе и дата-центров, необходимо понимать существенные отличия модульных ЦОДов от контейнерных.

Контейнерные решения хороши для достаточно специфических и во многом узких задач, но из-за транспортных габаритов имеют жесткое ограничение по функционалу и эксплуатационным характеристикам. Прежде всего, размеры автомобильного транспорта на территории Российской Федерации, как и в Европе, регламентируется особыми правилами (Приказ № 56 «Об утверждении норм «Максимальные массы и габариты транспортных средств, эксплуатируемых на автомобильных дорогах общего пользования»; European Commission Good practice guide for Customs Container Specifications). Для сравнения: в РФ ширина, высота и длина автопоезда не должны превышать 2,55, 4 и 20 м соответственно, а 40-футовый контейнер имеет длину 12 м, ширину и высоту — по 2,4 м. В стандартном ISO-контейнере шириной 2,4 м довольно проблематично эксплуатировать оборудование, размещенное в серверных стойках. Для обеспечения поддержания необходимых климатических условий внутри контейнера его необходимо утеплить, что повлечет сужение внутреннего пространства на 150-250 мм. А в случае если серверная стойка будет глубиной один метр, то на пространство для организации холодного и горячего коридора остается всего 1,2 м, что уменьшает рабочее пространство до некомфортного минимума. Те же проблемы возникают и с высотой. Внутренняя высота в ISO-контейнере — 2,1 м, в NON-ISO (к примеру, High Cube) — 2,7 м, а стойка 42U имеет высоту 2 м. Из этого следует, что, с учетом усиления конструкции пола контейнера и утепления пола и потолка, возможность установить стойки выше 42U в ISO-контейнере попросту отсутствует. Также придется забыть про фальшпол и шинопроводы и свыкнуться со стесненными условиями при организации кабельных трасс над стойками — для них место крайне ограничено.

Ограниченное шириной контейнера пространство создает существенные сложности как при инсталляции инженерных систем, так и при монтаже и демонтаже оборудования в стойку. Известных путей решения несколько:

1. Установка стоек на салазках для обеспечения необходимого пространства с доступом к ней с лицевой и монтажной стороны;
2. Установка стоек поперек контейнера, организовывая для этого отдельные двери для входа/выхода в каждый коридор.

Однако эти решения не позволяют с должным комфортом работать в КЦОД, в отличие от традиционных и модульных дата-центров. В случае установки стоек на салазках возникают сложности при монтаже/демонтаже серверного оборудования из-за необходимости передвигать стойку вперед-назад для доступа к ее лицевой и монтажной стороне. Представьте, что в случае необходимости провести работы в самой дальней стойке вам потребуется передвинуть все стойки, находящиеся перед ней. Что же касается отдельных дверей для каждого коридора, то зачастую обычная рутинная задача превращается в беготню. Более того, если контейнер не оборудован дополнительными входными тамбурами, а на улице слишком жарко или слишком холодно, то переходы между коридорами через улицу создадут дополнительный дискомфорт для персонала, а также могут вызвать захолаживание или перегрев гермозоны, выпадение росы и т. д.

Но заказчикам приходится идти на эти жертвы в угоду желанию получить ЦОД, который в большинстве случаев, возможно, один раз и переедет на новое место, хотя статистика говорит лишь о 5% случаев, когда это действительно происходит.

Так родилось понятие «плата за мобильность» — расходы сверх необходимого за ошибочно выбранное контейнерное сооружение. Заранее установленную в контейнер стойку практически невозможно поменять сразу и целиком хотя бы потому, что ее не так уж и просто извлечь. Кроме того, возникнут затруднения с такелажем тяжелого оборудования и его установкой. А про установку нестандартных стоек можно вообще забыть, если этот вопрос не был обговорен на этапе формирования ТЗ на контейнерный ЦОД.

Контейнерные решения, как уже говорилось выше, имеют достаточно жесткое ограничение по эксплуатационным характеристикам. Отдельные ограничения для контейнеров связаны с отводом теплоизбытков. Обычно в контейнерах используют внутрирядные или моноблочные кондиционеры. В случае последних они должны целиком располагаться за пределами контейнера, а не только внешний блок, как в традиционных решениях. И это затрудняет их обслуживание: достаточно представить ситуацию, когда на улице минус 40 градусов, а блок кондиционера вышел из строя. Кроме того, возникают проблемы с резервированием из-за малого объема воздуха. Для экономии места в контейнерах логичнее использовать модульный ИБП, а время поддержки на батареях будет сильно ограничиваться из-за опять же нехватки места.

Мобильность, из-за которой большинство заказчиков выбирает контейнерные решения, по факту оказывается своего рода заблуждением. Если вы представляете себе, что вам достаточно будет вызывать манипулятор, погрузить на трал КЦОД и начать транспортировать его в другую точку на карте, а после установки на другой площадке он заработает при простой подаче на него электрической нагрузки, то это не так. Прежде всего, нужно произвести целый ряд мероприятий для правильной транспортировки: отключить ЦОД от питания, отключить серверное и сетевое оборудование, подготовить его к отдельной транспортировке. Далее необходимо будет демонтировать внешние элементы инженерных систем, выступающие за транспортный габарит, а также демонтировать вспомогательные помещения и подготовить их к транспортировке. Новая площадка должна быть готова к установке МЦОДа: необходимо подготовить фундамент для установки контейнера, провести к нему линии связи и электропитания, при необходимости — канализацию. Список получается довольно длинным.

Как утверждают специалисты в области проектирования модульных ЦОД, оптимальный дата-центр – это тот, который обладает мобильностью, не доставляющей существенных неудобств при транспортировке, а также обладает возможностью расширения. Под это определение подходят модульные дата-центры, которые предсобираются и тестируются на производстве, а затем доставляются к заказчику. В этом случае специалисты проводят крупноузловую сборку непосредственно на площадке.  

 «Идеальный» модульный ЦОД должен состоять из нескольких элементов, каждый из которых бы, в свою очередь, вписывался в разрешенные транспортные габариты. Таким образом, перевозимые модули можно было бы собирать уже на площадке за несколько дней. Главное, чтобы была подготовлена сама площадка, куда планируется установить МЦОД. Это может быть либо железобетонная плита, либо фундаментные блоки, либо свайно-винтовой фундамент. Конечно, последующий монтаж, установка компонентов инженерных систем, пусконаладка и сдача в эксплуатацию займут определенное время, но сам «дом» для МЦОДа уже будет собран.

МЦОД, состоящий из компонентов, соответствующих транспортным габаритам, может решить проблемы эргономики и энергетики. К примеру, если ширина холодного коридора в итоге составит минимум 1,3 м, это дало бы возможность для такелажа стоек глубиной 1,2 м, их установки в любой последовательности и в любое время, а также для применения высоконагруженных стоек. Таким образом даже решение МЦОД на две стойки будет сделано с широкими коридорами и будет комфортно эксплуатироваться. Отсутствие ограничения по высоте может позволить установку системы распределения электроэнергии на основе шинопроводов. Кроме того, в таком модульном ЦОДе можно установить канальные кондиционеры, расположенные над стойками, а также внутрирядные или шкафные.

На наш взгляд, одной из ключевых особенностей модульных дата-центров является возможность их расширения в «горячем» режиме — без отключения уже работающего оборудования. К сожалению, пока что это не так широко используется на рынке, однако будущее — за МЦОДами, которые можно не просто «горячо» масштабировать, но и делать это практически в любое время года. А при наличии необходимого фундамента стыковка блоков должна была бы занять всего несколько часов. На мой взгляд, данная технология — серьезный шаг вперед на рынке модульного ЦОДостроения.

Современному заказчику на данный момент важно понять главное отличие контейнера от модульного дата-центра: модульность — это лишь характеристика ограждающей конструкции и принцип расширения инженерных систем. МЦОДы — это развивающиеся решения для развивающихся компаний, к которым, как и ко всему новому, нужно просто привыкнуть. А финансовые показатели эффективности поэтапного инвестирования в модульную инфраструктуру — то, что не могут предложить традиционные ЦОДы, — сделают процесс перехода на модульное решение более комфортным.

Теги: Контейнерные ЦОД, Модульные ЦОД, МЦОД, КЦОД