«Мероприятия по увеличению энергоэффективности могут привести к суммарному снижению потребления на 5–10%», Константин Зиновьев, ведущий консультант департамента системных решений IBS

Экономический спад вынудил владельцев ЦОД исследовать технологии и решения, повышающие эффективность информационных центров. Однако с выходом из кризиса настроения компаний не претерпели изменений. Дефицит энергообеспеченных локаций заставляет внедрять решения и технологии, позволяющие сделать ЦОД более экономичным, — виртуализацию, облачные вычисления, системы управления энергопотреблением. Хотя многие компании, особенно западные, заявляют, что в основном ими движет забота об окружающей среде, основным фактором освоения «зеленых» технологий, конечно же, становится экономия.

Актуальность оптимизации ЦОД во многом связана с тем фактом, что во время повсеместного строительства таких площадок в начале 2000-х годов мало кто задумывался над вопросами затрат на их дальнейшее развитие. Выполняя основную задачу — обеспечение работы прикладных систем с должным уровнем резервирования, проектировщики ЦОД забывали о необходимости заложить инженерные решения и «запас прочности» на средне- и долгосрочную перспективу. К примеру, в ЦОД использовались кондиционеры прямого расширения без функции фрикулинга. При выборе ИБП почти никто не обращал внимания на их КПД и сопутствующие параметры, влияющие на энергоэффективность.

На «врожденные» проблемы отечественных ЦОД наложилось недофинансирование ИТ-инфраструктуры в кризисный период. В итоге компании получили инфраструктуру, которая все менее работоспособна и все дороже обходится в эксплуатации. Такая ситуация характерна для большинства российских компаний — как средних, так и крупных.

«Крупные контент-провайдеры уже успели обзавестись собственным ЦОД, и проблема минимизации операционных издержек для них весьма актуальна», Сергей Молчанов, заместитель технического директора Mail.ru

Что же в текущей ситуации можно предложить для снижения затрат на эксплуатацию и для повышения функциональности существующего ЦОД? «Первое и самое важное: бизнесу необходимо “созреть” для решения этой задачи, ведь для достижения результата придется потратить немало усилий», — подчеркивает Константин Зиновьев, ведущий консультант департамента системных решений IBS. В основном эти усилия придется прикладывать службе эксплуатации и ИТ-подразделению. При этом нужно понимать, что зачастую эксплуатационные затраты ложатся не на бюджет ИТ-подразделения, которое само по себе не очень заинтересовано во всех этих хлопотных мероприятиях. Если же произошло осознание необходимости перемен, то двигаться дальше можно двумя путями.

Первый путь — коренная перестройка существующего ЦОД — может показаться очень затратным, но во многих случаях именно он будет экономически оправдан за счет снижения эксплуатационных затрат в будущем. Такой подход был реализован в корпоративном ЦОД IBS. Проведенный анализ и расчет показали: замена устаревшего оборудования новым решением на базе корпоративного частного облака на перспективу 3–5 лет более выгодна компании, нежели необходимость «латать» существующую ИТ-инфраструктуру.

В ходе проекта была развернута новая облачная инфраструктура на базе оборудования HP BladeSystem Matrix. В построенное облако переводятся все прикладные информационные системы компании, а старая инфраструктура будет полностью свернута. В результате проекта в IBS рассчитывают сократить расходы на эксплуатацию ИТ-инфраструктуры как минимум на 25%: в частности, примерно в полтора раза сократится численность обслуживающего персонала.

Стрельба по зайцам

«Компаниям, которые по тем или иным причинам не готовы к кардинальным переменам, можно предложить попробовать второй путь — точечное улучшение слабых мест ЦОД, хотя итоговый эффект в этом случае спрогнозировать будет значительно сложнее», — рекомендует Зиновьев. В любом случае начинать нужно с приведения в порядок имеющейся ИТ-инфраструктуры и, если этого еще не сделано, с инвентаризации, а затем и возможной централизации ресурсов. Внедрение средств виртуализации при таком подходе помогает решить часть текущих задач по повышению отдачи от установленных серверных мощностей.

«Компании обычно зажаты в строительные рамки, вписывая ЦОД в существующие помещения. Это не способствует энергоэффективности», Руслан Заединов, заместитель генерального директора «Крок»

С точки зрения инженерной составляющей ЦОД, приоритет следует отдать энергосбережению. Как известно, основное потребление инженерных систем приходится на систему кондиционирования. Далее следует обратить внимание на ИБП. Уже достаточно давно многие производители ИБП реализовали в своем оборудовании экорежим. Он позволяет при стабильных показателях внешнего энергопитания переходить на облегченную схему преобразования электроэнергии, тем самым существенно повышая КПД. Однако сегодня клиенты почти не используют эту функцию.

Отдельно стоит посмотреть на другие «мелочи»: свет, вентиляция, отопление ДГУ, нужды диспетчерской. Элементарное автоматическое отключение освещения в отсутствие персонала дает интересные цифры по снижению энергозатрат.

«Мероприятия по увеличению энергоэффективности могут привести к суммарному снижению потребления на 5–10%», — подчеркивает Зиновьев. Если взять серверную с суммарным потреблением 400 кВт, то экономия на 20–40 кВт/ч при нынешней стоимости электричества может в течение года составить 20–40 тыс. долл.

Реализация задачи по энергосбережению тесно связана с построением общей централизованной системы мониторинга и управления ЦОД. Многие ИТ-директора заявляют о существовании системы мониторинга, но на практике она представляет собой разрозненные интерфейсы отдельных устройств, не взаимодействующие друг с другом. Говорить о централизованном управлении и оповещении в критических ситуациях тоже не приходится. Полноценная централизованная система мониторинга и управления, которая вполне может быть реализована в рамках уже работающего ЦОД, помогает убить двух, а иногда и трех «зайцев». Помимо улучшений в области энергосбережения и повышения отказоустойчивости ЦОД, можно добиться снижения количества обслуживающего персонала, который является весьма затратной статьей расходов на ЦОД.

Еще один метод снижения затрат, считающийся крайне болезненным для ИТ-директоров, — это передача сервисных функций внешнему подрядчику. В этом случае подрядчик обслуживает ЦОД, проводит профилактические работы, а при нештатных ситуациях сигналы от систем мониторинга поступают непосредственно в его круглосуточную диспетчерскую службу, которая сама инициирует мероприятия по устранению инцидентов. Конечно, целесообразность передачи сервисных функций в чужие руки зависит от ряда факторов. Однако даже в тех случаях, когда экономическая выгода неочевидна, сбалансированная сервисная политика приводит к повышению отказоустойчивости ЦОД.

Без ущерба качеству

«С ростом обслуживаемого контента арендовать стойки у партнеров становится невыгодно, особенно с учетом того, что зачастую они обеспечивают весьма невысокое качество сервиса», — говорит Сергей Молчанов, заместитель технического директора группы Mail.ru. Вывод очевиден: необходимо строить собственный ЦОД, причем качественно и надолго.

«Откуда пошла тема энергоэффективности? Стоимость электроэнергии растет, а ее доступность падает», Алексей Солодовников, руководитель подразделения Datacenter Solution Team компании Schneider Electric

Разумеется, с проектами подобного рода связаны значительные сложности. Первое, с чем приходится столкнуться, — поиск подходящего помещения, не говоря уже о стоимости недвижимости. Во-вторых, наблюдается существенный дефицит энергообеспеченных локаций — особенно это касается Москвы. При этом стоимость подключения к энергосетям Московского региона составляет 3 млн долл. за 1 МВт. Еще одним фактором является недостаточная экспертиза поставщиков услуг.

Наконец, проект создания ЦОД достаточно долго окупается, что может подвигнуть руководство компаний к экономии уже на стадии проектирования — разумеется, в ущерб надежности. Даже если расчетный срок окупаемости оценивается в пять лет, можно приготовиться к тому, что в реальности он увеличится как минимум до семи.

Как сэкономить без ущерба качеству? Главным средством является стандартизация. Например, в ЦОД Mail.ru используется всего пять конфигураций серверов, закрывающих все потребности компании. Вторым важным подходом является здоровый консерватизм — использование только проверенных решений. Наконец, очень важно верно спрогнозировать рост своих потребностей в вычислительных мощностях, чтобы планировать постепенное развитие ЦОД.

Разумеется, можно снижать затраты и путем резервирования лишь жизненно важных элементов ЦОД, но следует понимать, что это влияет на показатели его надежности.

По словам Молчанова, практически все крупные контент-провайдеры уже успели обзавестись собственным мощным ЦОД, поэтому проблема минимизации затрат на его работу и обслуживание становится для них весьма актуальной.

Меньше кондиционеров!

«Откуда пошла тема энергоэффективности? Стоимость электроэнергии растет, а ее доступность падает», — констатирует Алексей Солодовников, руководитель подразделения Datacenter Solution Team компании Schneider Electric. Как известно, в большинстве ЦОД непосредственно на работу вычислительного оборудования тратится не более половины потребляемой электроэнергии. Все остальное расходуют прочие инженерные системы, и в первую очередь охладительные. Именно область кондиционирования является наиболее благодатной для оптимизации.

Одной из актуальных в последнее время тем становится фрикулинг — свободный теплоперенос от более нагретой среды к менее нагретой. Разумеется, он возможен, лишь когда температура снаружи ЦОД значительно ниже температуры внутри. Однако, по мнению Солодовникова, в наших широтах климат таков, что до 85% времени можно обходиться фрикулингом, и лишь в наиболее жаркие дни применять холодильный цикл. Всего существует 19 способов реализации фрикулинга, вплоть до непосредственного использования забортного воздуха.

«Компании обычно зажаты в строительные рамки, вписывая ЦОД в существующие помещения», — говорит Руслан Заединов, заместитель генерального директора компании «Крок». Это не способствует их энергоэффективности, «зеленые» технологии в таких условиях недоступны. Экономичность должна закладываться еще при проектировании здания. Ярким примером может служить ЦОД, построенный компанией Yahoo. По форме он напоминает сельскохозяйственное сооружение (в компании его называют «курятником»). Как оказалось, такое строение способствует естественной циркуляции воздуха, что радикально сокращает затраты на охлаждение.

«Одним из действенных вариантов экономии может быть поддержание температуры в машинном зале на верхней допустимой границе», — рекомендует Молчанов. Это существенно снижает нагрузку на холодильное оборудование.

«Можно провести ряд простых и недорогих мероприятий по оптимизации воздушных потоков», — отмечает Зиновьев. К ним относятся физическое разделение горячих и холодных коридоров, установка перфорированных решеток, установка клапанов на кондиционеры для перекрытия потока воздуха во время резервного ожидания кондиционера. В отдельных случаях можно изменить климатические характеристики помещения, что в конечном итоге приведет к уменьшению времени работы оборудования. Все эти мероприятия наиболее эффективны для чиллерного охлаждения, но и на фреоновых кондиционерах можно снизить энергопотребление на 10%.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF