|
|
|
Инженерные шедевры для ЦОДов. Рекомендации Schneider Electric

13.07.2016 15:48

3151 прочтение

Инженерные шедевры для ЦОДов. Рекомендации Schneider Electric

Александр Аносов, директор по работе с ключевыми заказчиками подразделения IT Business, Schneider Electric

Александр Аносов_Schneider_ElectricВ Schneider Electric проектирование, планирование и создание инженерной инфраструктуры датацентров сравнивают с искусством. Как в компании подходят в выбору решений, учитывающих множество факторов и оптимальных для разных заказчиков, об использовании новых эффективных технологий и проверенных временем рецептах, рассказывает Александр Аносов, директор по работе с ключевыми заказчиками подразделения IT Business, Schneider Electric.

Некоторые крупные российские ЦОДы используют системы непрямого естественного охлаждения. Они дороже менее эффективных классических систем (фреоновых, чиллерных). Каковы ваши рекомендации при выборе систем охлаждения: снизить CAPEX или рассчитывать на экономию эксплуатационных расходов (OPEX)?

Все зависит от требований заказчика. Если необходимо построить систему, которая будет эффективна на протяжении короткого периода времени — это одно. Если система должна быть эффективной на протяжении 10 лет и более — совсем другое. Экономическая ситуация постоянно изменяется, а большая часть оборудования производится за рубежом и цены на него привязаны к курсу евро и доллара. Электроэнергия генерируется в России, платим мы за неё в рублях и стоимость киловатт/часа в евро и долларах сильно «плавает». Важно понять, что означает формулировка «высокоэффективная система охлаждения». Речь может идти об экономии электроэнергии или, например, о простоте и скорости внедрения, когда стоит задача быстро и дёшево нарастить существующую мощность.

Фреоновые системы дешевы, быстро производятся, просто монтируются и хорошо работают. Системы с применением чиллеров (даже с естественным охлаждением) — это промежуточный этап развития решений для охлаждения. Они довольно гибкие, позволяют сочетать различные виды внутреннего оборудования системы холодоснабжения, ставить центральные и межрядные кондиционеры, охлаждаемые двери и т. д. Мы можем гибко наращивать систему, получать средние показатели энергоэффективности – но её стоимость в полтора раза выше стоимости фреоновой системы.

Системы непрямого естественного охлаждения громоздки, их элементы размещаются в основном на крышах и требуют больших воздуховодов — с этим связан ряд ограничений применения таких систем в разных зданиях и для различных типов нагрузки. Когда в одном машинном зале нагрузка может составлять от 2 до 35 киловатт на стойку, приходится оснащать их какими-то дополнительными системами. Стоимость начальных вложений при внедрении здесь достаточно высокая, но показатели энергоэффективности лучшие в отрасли.

Важно понять, как будет развиваться внутренний или внешний заказчик и как это будет соотноситься с бизнес-планом. Как, в случае коммерческого ЦОДа, будут списываться капитальные затраты, сильно ли будет влиять энергоэффективность ЦОДа на ценообразование и что она даст в смысле коммерческих результатов – все это вопросы, обойти которые стороной нельзя. Энергоэффективная система позволяет уменьшить стоимость стойки, это может стать преимуществом в глазах заказчика, а также быстрее заполнить площади, ускорив возврат инвестиций.

Несколько лет назад мы пересчитывали стоимость продвинутых с точки зрения эффективности систем охлаждения — срок их окупаемости составлял 3,5 года. Сейчас стоимость электроэнергии в пересчете на евро упала в два раза, цена оборудования возросла, и расчётный срок окупаемости увеличился до 6-7 лет. Если брать десятилетний горизонт планирования, нужно прогнозировать стоимость киловатт/часа и профиль ИТ-нагрузки, смотреть выходящие на рынок международные стандарты и как в связи с этим будет меняться поведение заказчиков. Допустимые диапазоны температур для ИТ-оборудования изменяются. Раньше мы говорили про 20-21°C, а сейчас речь идёт уже про 25 и есть тенденция к росту. Но будут ли заказчики готовы переходить в течение 2-3 лет с 25°C на 32 и выше — это вопрос.

Искусство проектирования, планирования и создания инженерной инфраструктуры датацентров состоит в правильном прогнозировании, исходя из множества предпосылок. Мы видим разные реализации систем охлаждения у одного заказчика, часто даже на одном объекте. Если для небольших центров обработки данных есть типовые решения, то крупные объекты всегда уникальны. Нужно постараться грамотно спрогнозировать эволюционирование профиля ИТ-нагрузки в центре обработки данных. Это очень сложный и всеобъемлющий вопрос — однозначного ответа на него нет.

Системы непрямого естественного охлаждения окупаются достаточно долго, как это совместить с жизненным циклом ЦОДа в 10 лет?

На базовом уровне из-за скачка курса евро они стали окупаться почти в два раза дольше. Но это не повод сбрасывать системы естественного охлаждения со счетов, потому что тарифы на электроэнергию изменяются, курс изменяется, сами системы развиваются, а стоимость за киловатт холода падает. Нужно тщательно учесть все за и против.

Считается, что жизненный цикл дата-центров составляет 10 лет; с этим утверждением я отчасти согласен, отчасти нет. Сейчас успешно функционируют создававшиеся 10 лет назад ЦОДы: ИТ-нагрузка растёт не в геометрической прогрессии, поэтому систему охлаждения можно модернизировать. Самый главный вопрос здесь — это профиль ИТ-нагрузки. Несомненно, через 10 лет может произойти технологический скачок, который полностью поменяет архитектуру инженерных систем, но при чуть более консервативном планировании в десятилетней перспективе системы естественного охлаждения предпочтительнее остальных.

Во многих крупных ЦОДах устанавливают динамические ИБП. На каких объектах они эффективны и какие козыри остаются у статических ИБП? Какие решения вы рекомендуете для систем бесперебойного питания крупных ЦОДов?

Системы динамических источников бесперебойного питания эффективны только на крупных ЦОДах. Эти ИБП прежде всего экономят площадь в дата-центре. Классический источник бесперебойного питания с батареей и системой охлаждения занимает процентов на 20 больше места, чем дизель-роторный ИБП аналогичной мощности. С точки зрения энергоэффективности все примерно одинаково.

В статических ИБП появились разные режимы кондиционирования электроэнергии и мы можем доводить их эффективность до 99%, чего в дизель-роторных ИБП пока нет — их эффективность как правило остается на уровне 97%. Если мы посмотрим кривую зависимости эффективности от нагрузки, то увидим, что у дизель-роторных ИБП со снижением нагрузки эффективность падает быстрее, чем у статических.

Самый важный, на мой взгляд, момент: с точки зрения надежности центра обработки данных и защищенности ИТ-оборудования, у дизель-роторных ИБП есть большая проблема. Там нет так называемой технологии VFI, которая является технологическим стандартом для источников бесперебойного питания двойного преобразования (суть в том, что частота и напряжение в защищённом ИБП контуре центра обработки данных не зависит от частоты и напряжения за пределами дата-центра). Если от пожара или от попадания молнии возникнут колебания напряжения за пределами ЦОДа, то защищённое дизель-роторным ИБП оборудование может выйти из строя, что выльется в часы и дни простоя.

В смысле эффективности они примерно одинаковы?

Традиционно считается, что источник бесперебойного питания двойного преобразования менее эффективный, чем дизель-роторный ИБП. На самом деле это не так. Все ведущие производители несколько лет назад подняли эффективность статических ИБП до уровня практически идентичного уровню дизель-роторных. Но у всех ИБП свои режимы кондиционирования электроэнергии. Когда мы начинаем отключать некоторые компоненты в составе статического источника бесперебойного питания, его эффективность возрастает до 99%. У дизель-роторных ИБП этого нет.

Выбор решения зависит от того, чего вы хотите добиться. Если нужна максимальная защита оборудования, тут важен не столько продукт, сколько схема электроснабжения и способ её применения. За счёт некоторых хитростей в проектировании мы можем снижать количество оборудования на 25% при сохранении такой же степени резервирования, как по схеме 2N. Если площади позволяют и для вас главное — надежность и защита ИТ-оборудования, то я бы рекомендовал ставить статику. Если вы можете допустить простой, если у вас есть сложности с площадями и если мощность центра обработки данных позволяет, то схема дизель-роторных ИБП достойна рассмотрения. В маленьких и средних ставить ЦОДах дизель-роторные ИБП смысла нет, а на крупных объектах всегда делается индивидуальный расчёт. Но важно понимать, что колебания напряжения и частоты вне ЦОД могут повредить защищённое дизель-роторными ИБП ИТ-оборудование.

В каких случаях вы рекомендует использовать модульные и предсобранные (prefab) ЦОДы? Каковы их преимущества над традиционными решениями, предполагающими капитальное строительство или реконструкцию здания? Пожалуйста, приведите примеры успешных внедрений модульных ЦОДов в России.

Основные преимущества — это скорость и мобильность. Если у вас нет возможности в здании выделить дополнительные помещения под ИТ-оборудование, вы можете на парковке или на крыше поставить контейнерный центр обработки данных. Можно поставить модульный ЦОД, который собирается из нескольких контейнеров. Иногда ИТ-нагрузка требуется в малопригодном для строительства регионе или просто на короткий срок. Словом, должна быть какая-то причина, не позволяющая возвести традиционный ЦОД. Пока в наших рыночных условиях заливать российский бетон дешевле, чем использовать даже российские контейнерные центры обработки данных. Стоимость создания подобного ЦОД за стойку выше и это мешает распространению префабов.

Емкость модульных центров обработки данных можно наращивать постепенно, здесь не нужно сразу строить здание и всю инженерную инфраструктуру. Не делает ли это модульные варианты привлекательными, несмотря на более высокую стоимость в пересчете на стойку?

Это снижает затраты, но незначительно. Мы упираемся только в стоимость строительства или реконструкции зданий и в согласование строительства. Каждый проект требует отдельных подсчетов. Как правило, стройка съедает больше времени, чем денег. Если вам нужно запуститься в сжатые сроки, то имеет смысл рассмотреть предсобранные варианты.

Универсальных рецептов нет?

В отрасли есть лучшие практики (от англ. best practice — прим. ред.), а консервативный подход — тоже подход. Там известны все проблемы, все уже отточено — результат более или менее гарантирован. Можно ли получить лучший результат? Это вопрос для изучения в каждом конкретном случае.

Есть ли интересные примеры внедрения модульных ЦОД в России?

Один из крупнейших примеров — построенный компанией Вымпелком в Ярославле дата-центр. Частично он модульный, а частично — классический. Есть много примеров внедрения отдельных подсистем в виде предустановленных модулей, такие решения часто применяют для модернизации классических дата-центров. Существуют и несколько контейнерных дата-центров. Примеров хватает, но заказчик должен точно знать, какие опции подходят именно ему.
 

 

blog comments powered by Disqus