В центрах обработки данных серверное оборудование обновляется гораздо быстрее, чем инженерное окружение. Этот факт вызвал к жизни известную концепцию «адаптивной инженерной инфраструктуры ЦОД», согласно которой системы жизнеобеспечения должны быстро и с минимальными затратами подстраиваться под актуальные характеристики энергопотребления и тепловыделения в машинном зале. Соответствующие решения предлагают все ведущие производители систем бесперебойного электропитания, кондиционирования и даже сами поставщики серверного оборудования.
О новейших разработках в данной области шла речь на конференции «ЦОД: оптимизация инфраструктуры», организованной агентством корпоративных коммуникаций OSP Con и журналом сетевых решений LAN. Как утверждают специалисты, в концепции адаптивной инфраструктуры есть слабое звено: при проектировании требуется учитывать огромное количество параметров, включая производительность основных вычислительных агрегатов, показатели тепловыделения и др. Если эти параметры выбраны верно, адаптивная инфраструктура будет соответствовать своему назначению. В противном случае мощности инженерного обеспечения могут оказаться недостаточными либо избыточными.
На практике при проектировании инфраструктуры ЦОД разработчики вынуждены полагаться на собственный опыт и минимальный набор граничных условий, выдвинутых заказчиком. Как избежать риска возможных просчетов? «Необходимо использовать инструменты математического моделирования», — утверждает Григорий Юдин, инженер-консультант отдела поддержки корпоративных клиентов из московского офиса HP.
Для анализа и оптимизации инженерной инфраструктуры вычислительных центров специалисты HP разработали методику температурного моделирования ЦОД — как строящихся, так и действующих. В ней используются стандартные термодинамические формулы и основные характеристики элементов ЦОД (стоек с оборудованием, модулей кондиционирования и пр.). Точность моделирования температурного поля в машинном зале, по словам Юдина, составляет не менее 90%. Иными словами, погрешность при расчете температуры в любой точке ЦОД равна 2–3 градусов по Цельсию. Модель позволяет рассчитать как общую мощность воздухонагнетательных установок, так и пропускную способность каждой вентиляционной плитки фальшпола.
Построив предварительную математическую модель дата-центра, заказчик получает возможность широко варьировать его параметры, прорабатывать несколько вариантов размещения оборудования, подбирать системы жизнеобеспечения и добиваться подлинной оптимизации инфраструктуры ЦОД.
На базе описанной методики HP предлагает владельцам ЦОД три вида услуг. Сервис HP Thermal Quick Assessment подразумевает экспертную оценку инфраструктуры ЦОД, проведение необходимых замеров и выдачу краткого отчета с рекомендациями по оптимизации. Собственно моделирование не осуществляется. Такая работа стоит примерно 9 тыс. долл. Расширенный сервис HP Thermal Intermediate Assessment предполагает помимо предварительного обследования построение упрощенной модели дата-центра и выдачу рекомендаций по его оптимизации. Наконец, услуга HP Thermal Comprehensive Assessment обеспечивает выполнение трехмерного полномасштабного моделирования, проработку разных сценариев развития ЦОД, предоставление расширенного отчета и рекомендаций.
К сожалению, методика HP не действует «на уровне приложений». Она не учитывает различную вычислительную нагрузку, создаваемую программными инструментами управления предприятием, и не увязывает этот параметр с характеристиками тепловыделения аппаратных серверов.