ЦОДы нового поколения

Центры обработки данных (ЦОД) бывают двух видов. ЦОДы первого вида — это жаркие, опутанные проводами тесные комнаты, в которых иногда хранятся даже моющие средства, и более традиционные залы со стеклянными стенами, похожие на вычислительные центры прошлых лет.

В отличие от них ЦОДы второго вида, о которых и пойдет речь в данной статье, работают на солнечной энергии, охлаждаются зимним атмосферным воздухом, автоматически (без вмешательства человека) подготавливают к работе серверы (server provisioning) и настолько хорошо защищены, что злоумышленник не сможет проникнуть в такой ЦОД, даже если попытается протаранить его ворота большим грузовиком. Сегодня эти энергоэкономичные, автоматизированные и сверхбезопасные ЦОДы являются образцами инновационных решений, а уже завтра эти решения могут получить самое широкое распространение.

В университете имени Брайанта (шт. Род-Айленд) холодный атмосферный воздух используют для охлаждения жидкости, охлаждающей новую серверную комнату университета в цокольном этаже здания Центра международного бизнеса.

Это один из способов, с помощью которых ИТ-отдел университета экономит 20–30% электроэнергии по сравнению с уровнем энергопотребления годичной давности. «Мы вышли из технологического «средневековья» на передний край прогресса», — с гордостью заявляет Арт Глостер, в течение последних 5 лет являющийся вице-президентом университета имени Брайанта по ИТ.

До того как в апреле 2007 г. была завершена капитальная модернизация инфраструктуры университета, в нем имелись четыре разбросанных по территории кампуса ЦОДа, забитые стойками с серверами без каких-либо решений по их резервированию и повышению эффективности работы.

Сегодня же объединенный, виртуализированный, реконфигурированный, основанный на блейд-серверах и высокоавтоматизированный ЦОД университета имени Брайанта является одним из самых показательных примеров реализации новой инициативы IBM в области «зеленых», или экологичных, ЦОДов.

Компания IBM на практике осуществляет то, чему наставляет других: на организацию своего «зеленого» ЦОДа в Боулдере (шт. Колорадо), она затратила 79 млн долл. За электроэнергию, потребляемую всеми ее ЦОДами, компания ежемесячно платит 10 млн долл. и надеется сохранять текущий экологический след этих ЦОДов, несмотря на их значительное расширение.

При развертывании своих крупных ЦОДов (некоторые из них стоят свыше 500 млн долл.) компании Microsoft и Google также уделяют большое внимание обеспечению их экологичности. Как отмечает новый директор по вопросам охраны окружающий среды компании Microsoft Роб Бернар, новый ЦОД Microsoft в Ирландии потребляет в два раза меньше электроэнергии, чем другие аналогичные по размерам и конфигурации ЦОДы.

«Мы учитывали всевозможные факторы, влияющие на энергопотребление ЦОДов», — говорит г-н Бернар. Компания Google не раскрывает деталей решений, реализованных в ее ЦОДах; известно только, что она старается размещать их как можно ближе к экологически чистым источникам электроэнергии.

Что касается университета имени Брайанта, то необходимость развертывания в нем нового ЦОДа была обусловлена отнюдь не только большими расходами на оплату электроэнергии. Другой причиной была низкая отказоустойчивость старых ЦОДов, выходивших из строя почти при любом сбое по электропитанию. Если Вас интересует как проходит обследование цод советуем зайти на сайт datadome.ru.

Последний такой сбой, произошедший до открытия нового ЦОДа, напрочь вырубил систему кондиционирования воздуха в одном из серверных залов, и хорошо еще, что не повредил сами серверы. Чтобы обеспечить функционирование основных приложений, ИТ-специалистам университета пришлось прибегнуть к портативным кондиционерам.

Сегодня новый ЦОД университета имеет замкнутую систему охлаждения, в которой в качестве хладагента используется этиленгликоль, в холодное время года охлаждаемый атмосферным воздухом. Это происходит в находящемся на улице гигантском чиллере компании APC. По оценкам Рича Бертона, технического аналитика университета, такая система охлаждения потребляет на 30–40% меньше электроэнергии, чем обычная фреоновая система кондиционирования.

Описанная выше система охлаждения отнюдь не единственное инновационное решение для охлаждения ЦОДа. Так, по словам Стивена Самза, вице-президента компании IBM и руководителя ее консалтинговой службы по стратегии развития ЦОДов, Калифорнийский университет в Беркли собирается задействовать огромную камеру ныне не функционирующего ускорителя частиц в качестве резервуара для хладагента — по существу, чтобы «сохранять холод» до тех пор, пока он не потребуется для охлаждения ЦОДа университета.

Специалисты компании Google являются приверженцами гораздо более дешевых систем испарительного охлаждения (известных также под названием «болотные охладители»), эффективных в условиях теплого и сухого климата. ЦОД компании Equinix, предоставляющей услуги по размещению оборудования клиентов на своих площадях (co-location), по ночам, когда электроэнергия стоит дешевле, превращает воду в лед, а днем использует его для охлаждения своего оборудования.

Новый ЦОД университета имени Брайанта необычен еще и тем, что в нем отсутствует фальшпол. В университете такую конструкцию ЦОДа выбрали из-за ограниченности пространства, но, как говорит аналитик компании Forrester Research Джеймс Стейтен, некоторые крупные технологические компании делают это по другим причинам, и строительство ЦОДов без фальшпола стало тенденцией. Г-н Стейтен объясняет это тем, что новые системы охлаждения гораздо лучше работают, если подают холодный воздух в проходы между стойками сверху вниз, а не снизу вверх. У г-на Самза из IBM на предмет использования фальшпола имеется противоположная точка зрения: он считает, что массовый отказ от его применения приведет к снижению эффективности функционирования систем охлаждения.

Одной из основных целей создания нового ЦОДа университета имени Брайанта было объединение инфраструктур разрозненных ЦОДов. Сначала его специалисты хотели просто собрать все оборудование в одном месте, что позволило бы обеспечить его резервирование для защиты от сбоев. При этом об энергосбережении и речи не было. Однако в дальнейшем, в ходе работы с инженерами компаний IBM и APC, специалисты университета, рассмотрев четыре разных варианта построения ЦОДа, выбрали тот, который обеспечивает минимальное энергопотребление.

Новый ЦОД был организован в подходящем по площади месте — недалеко от электрической подстанции на мало посещаемых задворках кампуса, что, в общем-то, хорошо с точки зрения обеспечения физической безопасности ЦОДа. Близость будущего ЦОДа к электрической подстанции была главенствующим фактором выбора места его расположения. «Чем дальше от ЦОДа находится источник электропитания, тем меньше его (ЦОДа) энергетическая эффективность», — говорит г-н Бертон. ЦОДы же компаний Microsoft и Equinix имеют свои собственные электрические подстанции.

В 2001 г. небольшая хостинговая компания AISO.net перешла на экологичное электропитание от солнечных батарей, развернув их на своей территории площадью примерно полгектара. Оборудование территории компании солнечными батареями обошлось ей примерно в 100 тыс. долл., которые, по словам технического директора AISO.net Фила Нейла, уже окупились, и сейчас компания продолжает искать пути дальнейшего сокращения энергопотребления, виртуализируя для этого почти все приложения своего ЦОДа и подавая в него холодный атмосферный воздух, если его температура опускается ниже 10 °С.

В настоящее время университет имени Брайанта внедряет у себя ПО, в автоматическом режиме управляющее тактовой частотой процессоров серверов с целью снижения потребляемой ими мощности. Это сопоставимо с тем решением, которое совместно разработали компании IBM и APC.

Теперь в случае сбоя в подаче электроэнергии специалистам университета имени Брайанта больше не нужно отключать оборудование своего ЦОДа или задействовать портативные кондиционеры воздуха. В комнате рядом с новым ЦОДом размещается «интеллектуальное» устройство Intelligent Transfer Switch компании APC, «знающее», когда следует переключать оборудование ЦОДа на батареи, способные поддерживать его работу в течение 20 мин. При падении напряжения батарей ниже нормы ЦОД автоматически переключается на электропитание от дизель-генератора, а на пейджер Бертона отправляется оповещение об этом. На полной цистерне топлива дизель-генератор может проработать 2 дня.

Некоторые компании, включая хостинг-провайдера Terremark Worldwide, отказались от использования резервных батарей в своих ЦОДах, предпочтя им маховичные энергосистемы. Эти решения с тяжелыми вращающимися маховиками от таких компаний, как Active Power, могут снабжать электропитанием оборудование ЦОДа в течение достаточного для запуска дизель-генераторов времени.

Поскольку специалистам университета имени Брайанта теперь не нужно беспокоиться о надежности работы ЦОДа, у них появилась возможность сосредоточить свое внимание на реализации новых стратегических инициатив.

Так, в настоящее время они вместе с инженерами компаний Cisco Systems, Nokia и T-Mobile работают над созданием двухдиапазонной сети Wi-Fi и сотового сервиса, который позволит студентам в пределах кампуса звонить бесплатно. Кроме того, в университете развернут коммуникационный центр IPICS (IP Interoperability and Collaboration System) компании Cisco, обеспечивающий связь между экстренными службами штатов Род-Айленд и Коннектикут. В дальнейшем планируется предоставлять студентам сервисы унифицированных коммуникаций и IP-ТВ.

«До того как мы построили новый ЦОД, мысли о неудовлетворительной работе старой инфраструктуры не давали нам спокойно спать по ночам. Теперь же у нас стало больше времени на внедрение различных инновационных решений, — говорит Рич Сидзик, директор по компьютерным и телекоммуникационным сервисам университета имени Брайанта. — Университету было необходимо переместить «центр тяжести» с решения текущих эксплуатационных задач на решение стратегически важных задач, и новый ЦОД позволил нам сделать это». Благодаря выполнению вышеупомянутых проектов сегодня университет имени Брайанта по праву считается одним из самых оснащенных современным оборудованием вузов в США.

Однако нельзя сказать, что г-н Глостер, вице-президент по ИТ университета, полностью удовлетворен достигнутым. Он утверждает, что в снижении энергопотребления можно достичь еще больших успехов. Не так давно специалисты университета и представители компании IBM обсуждали вопрос о том, что нужно предпринять, чтобы сократить затраты на электроэнергию еще на 50%.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *