Для формализации оценки выделим три основных класса модульных ЦОД.

1. Модульный монолитный ЦОД

Это вариант компоновки ЦОД, где модулем является монолитное здание, включающее в себя сегмент для размещения инженерной инфраструктуры и сегмент для установки ИТ-оборудования. Преимуществами такого решения являются возводимые однажды общестроительными методами по типовому архитектурному проекту здания (модули), инженерное наполнение которых может несколько различаться, чтобы реализовать различные требования (в определенных пределах) по мощностям устанавливаемого ИТ-оборудования. Физическая независимость модулей гарантирует высокую доступность комплекса ЦОД, а рост потребностей реализуется за счет построения новых модулей. Среди основных недостатков данного решения следует назвать: значительное время реализации первого модуля; ограниченность масштабирования, связанную с ограничениями архитектурного проекта здания; значительные первоначальные вложения, а также сложность эксплуатации в случае различия инженерного наполнения модулей.

Эффективность использования энергии в данном решении близка к классическим монолитным ЦОД.

ДОСТОИНСТВА:

• монолитное здание;
• возможность модернизации отдельных модулей;
• независимость отдельных модулей, обеспечивающая лучшие возможности для систем высокой доступности;
• рост по мере необходимости;
• более плавная кривая инвестирования (Cash flow).

НЕДОСТАТКИ:

• большое время строительства и ввода в эксплуатацию первого модуля;
• усложненное управление и эксплуатация (если разные модули построены по разным технологиям);
• значительные первоначальные инвестиции (CAPEX) (постройка здания и закладка основы для масштабирования);
• значительные первоначальные потери (OPEX) за счет неиспользуемых пространства и ресурсов;
• PUE несколько хуже, чем у классического ЦОД (меньший масштаб);
• ограниченная масштабируемость (ограничения из-за здания ЦОД).

2. Модульный ЦОД из индустриальных компонентов

Дизайн данного решения основан на использовании заранее изготовленных индустриальным способом компонентов. Данные компоненты собираются в масштабируемую структуру, архитектура которой чрезвычайно многообразна.

Преимуществами данного класса решений являются отсутствие жестких границ масштабируемости внутри доступного ряда компонентов, небольшое время возведения модуля, высокая доступность построенного по данной технологии ЦОДа, а также удобство его эксплуатации в силу высокой унификации инженерных решений. К недостаткам этого класса можно отнести необходимость определиться с размером модуля для получения высоких показателей энергетической эффективности и утилизации пространства.

Планируемые к применению инженерные технологии и модельный ряд имеющихся в наличии индустриальных компонентов также будут фактором, ограничивающим экономическую эффективность применения модулей этого класса.

ДОСТОИНСТВА:

• дизайн основан на типовых модулях, которые проектируются однократно и строятся по мере необходимости;
• небольшое время строительства для одного модуля;
• лучший вариант для обеспечения отказоустойчивости и непрерывности бизнеса (отсутствуют единые точки отказа, модули независимы);
• отсутствуют ограничения масштабируемости;
• плавная кривая инвестирования (Cash flow).

НЕДОСТАТКИ:

• усложненные управление и эксплуатация (каждый модуль управляется отдельно);
• масштабируемость только стандартными модулями;
• необходимо определить оптимальный размер модуля для достижения экономии за счет масштаба.

3. Контейнерный ЦОД

В данном решении модулями ЦОДа являются контейнеры, изготовленные на базе стандартных ISO-контейнеров. Часть производителей предлагает решения с разделением ИТ- и инженерной инфраструктуры, где одни контейнеры содержат только инженерное оборудование, а другие — только ИТ-оборудование и внутренние блоки системы кондиционирования. Другие производители предлагают контейнеры, где расположено как инженерное, так и ИТ-оборудование. Неоспоримыми преимуществами данного класса решений являются быстрота развертывания и эффективность использования энергии, однако существует целый ряд ограничений в применении таких модулей: в основном он связан с лимитами, накладываемыми на ИТ-оборудование, а также сложностями эксплуатации многокомпонентной системы в климатических условиях ряда регионов России.

Контейнерные ЦОДы являются подходящим вариантом для многих случаев, включая использование в качестве краткосрочного решения. При рассмотрении возможности использования данных решений в проектах требуется учитывать, что контейнерные решения имеют относительно небольшой инкремент мощности, целый ряд ограничений на возможное к установке ИТ-оборудование и лимитированное резервирование инженерных систем.

ДОСТОИНСТВА:

• дизайн основан на типовых компонентах;
• наименьшее время строительства для одного модуля;
• лучший вариант для обеспечения отказоустойчивости и непрерывности бизнеса (отсутствуют единые точки отказа, модули независимы);
• отсутствуют ограничения масштабируемости;
• лучшие финансовые показатели (CAPEX, OPEX);
• широко представлена на рынке — большой выбор производителей;
• максимальная логистическая доступность при транспортировке.

НЕДОСТАТКИ:

• технологии, планируемые к применению, требуют всестороннего анализа на этапе проектирования;
• масштабируемость только стандартными модулями;
• необходимо определить оптимальный размер модуля для достижения экономии за счет масштаба;
• малый инкремент мощности;
• ограничение в резервировании инженерных систем;
• ограничение на возможное к установке ИТ-оборудование.

Дальнейшая классификация и оценка предлагаемых модульных решений требует формирования поля основных критериев, использование которых позволит найти оптимальный тип ЦОД, подходящий под конкретные требования, которые сформировались у потребителя. HP предлагает рассмотреть следующие критерии сравнения существующих решений, влияние которых на размер, производительность, топологию инженерной инфраструктуры, ее доступность и характеристики определяющих энергоэффективность решений значительно.

1. Целевое назначение МДЦ с точки зрения ИТ-приложений, определяющих доступность инженерной инфраструктуры

Количество и группа критичности ИТ-приложений определяют доступность МДЦ в целом, поэтому на этапе формирования основных технических требований, определяющих цели и назначение МДЦ, предлагается сформировать список приложений, предполагаемых к размещению, и их классифицировать.

Эта информация ляжет в основу формирования требований к отказоустойчивости ЦОД в целом, которая во многом определяет топологию основных инженерных систем, применяемого оборудования и его расположения, режимы функционирования, требования к огнестойкости строительных конструкций.

ГРУППА КРИТИЧНОСТИ:

• Mission Critical;
• Business Critical;
• Business Support;
• Other.

БИЗНЕС-ПРОЦЕССЫ:

• критичные для извлечения прибыли;
• менее критичные для извлечения прибыли;
• функции Back Office;
• приложения масштаба департамента/отдела.

В зависимости от количества размещенных в ЦОД приложений из каждой группы критичности и выбирается целевой уровень доступности всего объекта. Стремление максимально экономично разместить приложения различных групп критичности в одном комплексе ЦОД приводит многих заказчиков к решению, позволяющему реализовать гибкую, ориентированную на различные требования к надежности (multi-tier) топологию построения кластера ЦОД.

2. Архитектура модульности ЦОД

Модульность может реализовываться на базе типовых модулей с общей (сразу сооружаемой либо постепенно наращиваемой) инженерной инфраструктурой. В этом случае при сравнительно высокой эффективности и более низких капитальных затратах (CAPEX) получается гибкое решение, позволяющее достраивать требуемые модули в рамках одного комплекса и без существенного изменения структуры объекта. Минусы данной топологии в том, что необходимо обеспечить сразу (либо иметь возможность обеспечить позже) присоединение к внешним инженерным сетям в требуемом предельном объеме.

Модульность может быть реализована в виде отдельно взятых, не связанных между собой (либо связанных лишь в части IT) типовых модулей, каждый из которых имеет весь набор необходимой для функционирования инфраструктуры. Данное решение является наиболее универсальным и более отказоустойчивым, чем первое, но в комплексе имеет наименьшую эффективность и капзатраты, прямо пропорциональные числу модулей.

3. Инкремент масштабирования мощности модуля ЦОД

Производительность модуля ЦОД, которая задает инкремент масштабирования кластера ЦОД, определяется по результатам анализа существующих и планируемых ИТ-мощностей, а также с учетом ограничений, накладываемых на инженерную инфраструктуру модуля ЦОД. Например, таких как: стандартные типоразмеры оборудования; ограничения по согласованию ТУ на подключение мощностей; нормативная документация, определяющая пути эвакуации; площади размещения и огнестойкость конструкций и т. п.

4. Универсальность применения решения в разных климатических зонах

• «УНИВЕРСАЛЬНЫЙ». Модуль 1 ЦОД данной категории проектируется для размещений в наихудших климатических и сейсмологических условиях. Характеристики подобных решений имеют низкую эффективность и высокую стоимость, обусловленную применением технологий и решений, которые могут быть избыточны в конкретном месторасположении.
• «ФИКСИРОВАННЫЙ». Вся инженерная инфраструктура проектируется на конкретное размещение модуля ЦОДа с максимальным учетом в решениях достоинств и недостатков выбранной площадки. Такой подход позволит получить максимальную эффективность и оптимальную стоимость под каждое место размещения, однако уровень сложности и адаптации проекта к условиям конкретной площадки в данном случае выше, а время развертывания более продолжительное.
• «КОМБИНИРОВАННЫЙ». Модуль ЦОД типовой конструкции с возможностью опционально учитывать особенности конкретного размещения.

5. Степень универсальности модуля ЦОД

• «УНИВЕРСАЛЬНАЯ». Годится для установки любого ИТ-оборудования, позволяет подводить кабельные системы как сверху, так и снизу. Охлаждение ИТ-оборудования может быть организовано без значительных модификаций капсулы.
• «ОГРАНИЧЕННАЯ». Годится для установки ИТ-оборудования с определенными параметрами (продувка, габариты, подача кабельных систем, вес и т. д.). Охлаждение адаптировано для определенного типа продувки.
• «СПЕЦИАЛЬНАЯ». Скомпонована исключительно для установки определенного типа ИТ-оборудования (монтажных шкафов) с присущими им специфическими особенностями. Приоритет универсальности модуля ЦОД должен быть определен после анализа планируемого к размещению в нем ИТ-оборудования.

6. Уровень мониторинга окружения автоматизации инженерных систем

Данный критерий позволяет оценить, насколько глубоко автоматизирована инженерная инфраструктура ЦОД. Продуманная и тщательно реализованная система автоматизации инженерного оборудования позволяет снизить вероятность человеческой ошибки и ускорить реакцию на ключевые события, среди которых может быть выход из строя инженерного оборудования, проблемы с подводимыми коммуникациями или некорректно проводимые работы по расширению ИТ-конфигурации или технического обслуживания инженерного оборудования.

7. Стоимость реализации МДЦ

В рамках анализа капитальных затрат предлагается учитывать стоимость реализации как отдельного модуля ЦОДа, так и кластера ЦОДа в целом. Помимо этого — расходы на поддержку (строительство + развитие). Операционные затраты рассматриваемых вариантов модульных ЦОД должны быть минимальны с учетом соблюдения остальных указанных критериев.

8. Энергоэффективность

Технологии и решения, планируемые к применению, требуют всестороннего анализа с точки зрения показателей энергоэффективности. Анализ предлагается выполнять с точки зрения соответствия максимальным требованиям по энергоэффективности с учетом плановых показателей возврата инвестиций. Дополнительным критерием оценки энергоэффективности при рассмотрении вариантов модулей будет возможность обеспечения указанных показателей на максимальном уровне для всего кластера ЦОД с учетом масштабируемости и требуемой доступности модулей.

9. Сроки развертывания

Технологические решения, планируемые к применению, должны иметь минимальные сроки развертывания как на первоначальном этапе, так и при последующем масштабировании.

10. Сертификация

Технологические решения, планируемые к применению, должны иметь все необходимые сертификаты соответствия и быть рекомендованы для использования в климатических условиях ЦОД и в режиме круглосуточной и круглогодичной эксплуатации.

Безусловно, многие из вопросов, интересующих читателей, в данной статье не затронуты, но мы надеемся, что приведенная нами информация позволит вам немного лучше ориентироваться во всем многообразии модульных дата-центров и правильно принимать решения, делая выбор. n