Как избежать головной боли при планировании инфраструктуры

19 мая 2015 г. | МакФарлейн Роберт | Категория: Обсуждаем статью

При расширении мощности своего дата-центра следуйте руководству ниже, чтобы избежать угрызений совести от бездарно используемого пространства или, что еще хуже, слишком плотного размещения после развертывания. Эта задача кажется невозможной, но ее необходимо выполнить: спрогнозировать будущее пространство ЦОДа, требования к энергоснабжению и охлаждению. Это никогда не было простым делом, но с пришествием облачных вычислений задача планирования инфраструктуры еще более усложнилась.

Строить дата-центры – дорогое удовольствие, а модернизация и расширение – разрушительное и потенциально опасное занятие.

Помещение всегда трудно найти, поэтому вряд ли вы будете просить больше места, чем можете обосновать. Это касается также энергоснабжения и охлаждения: сопутствующее механическое и электрическое оборудование требует места, зачастую не меньшего, чем площадь для вычислительного оборудования, и является самой дорогостоящей частью проекта расширения. Если вы заявите, что нужно больше киловатт мощности, чем вы будете использовать, то стоимость проекта дата-центра может выйти за рамки, либо придется делать существенные сокращения бюджета. Неверная оценка требуемой мощности может стать концом карьеры и создать обременения для производительности IT-инфраструктуры в лучшем случае.

Никому не удастся достичь 100% точности, но существуют руководства для анализа проблем мощности инфраструктуры и разработки реалистичных обоснованных оценок будущих потребностей. Если вы предпримете мотивированный подход к расширению мощности, вы сможете обосновать свои требования.

Пространство для IT-оборудования

Рис. 1. Шкаф дата-центра реально занимает больше места, чем площадь основания его корпуса

IT-менеджеры склонны делать расчеты в рамках габаритов шкафов, но на самом деле нужно смотреть на требуемую площадь на полу. Сколько в действительности места нужно шкафу? Есть ряд способов ответить на это вопрос, поэтому выберите тот формат, который имеет смысл, и последовательно его применяйте.

Основание самого шкафа занимает определенную площадь пола: ширина помноженная на длину, но даже этот параметр может измениться. Шкафы становятся крупнее, чтобы вместить более плотное оборудование, более глубокие типоразмеры серверов и множественные кабельные системы. Размеры 30 на 48 дюймов (760 на 1 200 мм) уже не считаются чем-то из ряда вон выходящим.

Действительная площадь на поверхности пола, занимаемая шкафом, определенная спецификацией ASHRAE TC 9.9, также включает проходы вокруг шкафа (см. рис.1). Конструктивная нагрузка на пол и плотность тепловыделения включает шкаф и пространство вокруг него. Если проект требует ряды шириной 1,2 м вокруг шкафа габаритами 760 на 1 200 мм, то площадь занимаемой поверхности шкафа будет составлять 0,76 на 2,40 м, или 2,064 кв.м. Вы можете рассчитать площадь занимаемой поверхности шкафа и проходов отдельно, но совместный подсчет облегчает задачу.

Серверное пространство

Общая рабочая площадь IT – это количество шкафов, помноженное на площадь занимаемой поверхности. Чтобы учесть современное энергетическое оборудование, прибавьте по одному большому шкафу в каждом ряду.

Также учтите вспомогательное оборудование охлаждения и проходы в конце рядов, необходимые для перемещения оборудования, техобслуживания и соблюдения противопожарных требований. Главные проходы плюс проходы для охлаждения могут легко добавить к вашей площади занимаемой поверхности еще 70 или 100%. Бывают очень эффективные проектные решения, которые требуют меньше места. С другой стороны, помещения неудачной формы, особенно с колоннами, могут потребовать большей площади. Однако, используя эти цифры, вам удастся остаться в пределах реальности и не сильно отклониться от нее в ту или иную сторону.

Для большей точности выберите заранее метод энергоснабжения и охлаждения новых пространств. Если вы делаете приблизительные оценки, то разница между различными вариантами не будет существенной. Внутрирядное охлаждение – это дополнительные шкафы, но при этом вы избавляетесь от дополнительных помещений для CRAC по периметру, теплообменник на задней дверце прибавит около 15 см глубине шкафа, увеличив площадь его занимаемой поверхности, но при этом избавит вас от отдельно устанавливаемых стандартных шкафных прецизионных кондиционеров CRAC.

Аутсорсинг мощности

Попытайтесь оценить, сколько шкафов с вычислительным оборудованием пойдет на площадку хостинга или колокейшн или будет замещено облачными ресурсами? Начните с реалистичной оценки склонности вашей компании в принципе рассматривать внешние ресурсы. Привлекайте управляющих (включая финансовых директоров) к процессу выработки прогнозов, чтобы они рассказали вам о направлениях бизнеса и обеспечили поддержку вашему оконечному продукту.

Для получения реалистичного представления задайте им следующие вопросы:

– каков уровень оттока клиентов, в каких системах? Оборудование, которое требует частой замены, вряд ли уйдет на внешнюю площадку. Хостинговые площадки берут слишком большую плату за изменение требований к инфраструктуре, поэтому аутсорсинг будет эффективным только при условии стабильных операций. В зависимости от того, что именно меняется, облачные сервисы могут оказаться более гибким выбором, чем собственная домашняя инфраструктура. Составьте список ваших систем и пометьте против каждой процент вероятности передачи на внешнюю площадку.

– какова толерантность ваших операций к риску? Операции, более чувствительные и подверженные рискам, - наименее вероятные кандидаты на облачный вариант. Хостинговые площадки могут не иметь столь же надежного резервирования энергоснабжения, охлаждения и соединения, как в вашем собственном ЦОДе. Разбейте ваш список по уровням риска в целях анализа.

– в случае операций с большими требованиями к хранилищу, будь то архивирование или копирование, будет ли бэкап-хранилище подходящим кандидатом для переезда на внешнюю площадку?

Мощность, охлаждение и плотность

Пространство IT-инфраструктуры не включает место для инфраструктуры здания: источников бесперебойного питания, чиллеров, насосов, электрощитков, генетаторов и другого важного оборудования. Проверено, что для этого оборудования следует отводить еще 50% площади всего вашего дата-центра, если вы хотите обеспечить уровень надежности Tier II; 75% - для Tier III, и 100% и более для Tier IV (по классификации Uptime Institute).

Уплотнение – размещение оборудования дата-центра с целью поместить большую мощность в меньшие типоразмеры – повышает потребности одной стойки в электричестве и охлаждении. Это мало меняет подход к потребностям пространства, хотя оборудование становится меньше в размере и больше в энергоемкости, — мы покупаем его количественно больше.

Плотность растет не так уж быстро. Невзирая на прогнозы, что одна стойка будет потреблять от 25 до 40 кВт, лишь небольшой процент стоек дата-центров потребляет больше, чем 8-10 кВт, а подавляющее большинство все еще пребывают на уровне 5-8 кВт. Поэтому, если вы не являетесь исследовательским институтом, использующим высокопроизводительные вычисления, у вас точно не будет полного зала, забитого стойками по 35 кВт.

Планируйте потребление энергии, опираясь на реалии. Если ваши стойки оборудованы счетчиками и особенно если вы используете софт управления инфраструктурой дата-центра (DCIM) для записи потребления каждого шкафа в определенный период времени, вам будет легко с высокой точностью определить реальные нагрузки.

Таблица 1. Используйте эту таблицу для оценки потребления мощности в дата-центре.

Если вы не уверены в цифрах фактического потребления, существуют способы оценить его:

1. Прочтите, что написано на панели мониторинга ИБП. Разделите общую нагрузку на число шкафов для определения среднего потребления на шкаф. Если у вас конфигурация ИБП 2N, каждый ИБП несет лишь половину фактической нагрузки, поэтому читайте показания обеих систем, сложите их, а потом поделите на количество шкафов. Также учтите нетипичные шкафы, такие как блейд-серверы высокой нагрузки, которые могут работать на уровне 12 кВт на шкаф.
2. Посмотрите на характеристики предохранителей на щитках параллельной цепи. Предохранители должны иметь нагрузку не более 80% от номинальной на постоянной основе. Используйте Таблицу 1 для определения максимальных возможностей контуров шкафа. Если ваши шкафы запитаны на спаренной схеме, максимальная нагрузка базируется на значениях одной из них.
3. Вызовите электрика для измерения фактической нагрузки на каждую параллельную цепь с помощью прибора для измерения без разрыва цепи. Эти измерения будут одномоментными, без учета колебаний в течение дня, но все равно помогут вам оценить нагрузку на шкаф. Для спаренной схемы добавьте показания предохранителей на каждом шкафу.
4. Сгруппируйте вместе высокоплотные шкафы для более точной оценки. Вместо того, чтобы проектировать весь дата-центр с этим уровнем, разделите его на секторы обычных и высокоплотных шкафов, это поможет вам сэкономить деньги и место. Добавьте 25% к площади для имеющихся высокоплотных шкафов (15 кВт и более) для учета дополнительного энергоснабжения и охлаждения. Добавьте еще 25%, если вы используете резервирование охлаждения по схеме 2N.

Проект модернизации

Хороший проект позволит вам добавлять в инфраструктуру новые потребляющие устройства без ущерба для операций. Это сократит ваши капитальные затраты, позволит увеличивать мощность в ногу с требованиями бизнеса и в итоге выльется в высокую энергоэффективность.

Настаивайте на оценке затрат для модульного поэтапного проектирования. Нет никаких причин устанавливать ИБП максимально прогнозируемой нагрузки с первого дня деятельности. Это раздует ваш бюджет.

Некоторые вещи действительно необходимы с первого дня и устанавливаются в новое здание до начала операций. Трубопровод, основной кабель должны быть, иначе при расширении мощности вы столкнетесь со сложнейшей задачей работ внутри действующего ЦОДа. Последующие работы на электрическом или механическом оборудовании могут потребовать остановки ЦОДа, которое сведет на нет ваш успех в проектировании инфраструктуры.

Источник: www.searchdatacenter.com

Теги: инфраструктура, планирование