Клиент задает вопросы

19 августа 2013 г. | Ласый Александр

Клиенту для небольшой серверной площадью 60 кв. метров и мощностью ИТ-оборудования 120 кВт компания — установщик системы кондиционирования советует экономрешение: подключить контроллеры и вентиляторы внутренних бло­ков к отдельному маломощному ИБП. По заверениям представителей компании, клиент получит следующие преимущества:

 так как ИБП обеспечит работу вентиляторов внутренних блоков, температура в серверной будет нарастать не так быстро, и это позволит поддерживать температур­ный режим до момента запуска дизеля;

• значительная экономия средств благодаря значительно меньшей мощности ИБП по сравнению с вариантом, при котором кондиционеры были бы полностью подключены к ИБП.
• Как Вы считаете, позволит ли это не допустить перегрева в серверной ИТ-оборудования до мо­мен­­та запуска дизеля?

Такое решение можно использовать только в центрах обработки данных, не критичных к остановке, простою и потере информации, так как реальное время работы на запасенном холоде в массивных частях системы кондиционирования в самом лучшем случае составит 0,5—1,5 минуты. Существует, конечно, вероятность, что за это время запустится и выйдет на рабочий режим дизельный генератор, но чаще всего для запуска резервных ДГУ нужно больше времени. Получается, питание контроллеров и вентиляторов системы кондиционирования на хладоне не гарантирует решения проблемы охлаждения серверной на время запуска ДГУ. А вот системы, где присутствует резервный бак-накопитель с захоложенной водой, которая используется в качестве теплоносителя, — это выход. Так что для гарантии работы можно использовать этот вариант или устанавливать отдельный ИБП, питающий всю систему кондиционирования на время гарантированного запуска дизель-генератора.

Представители клиента (крупного оператора связи) обратились за консультацией: требуется гибкое решение для питания оборудования внутри ЦОД. ЦОД предусматривается на много лет вперед, и соотношение AС/DC до конца неизвестно, но предполагается, что это соотношение близко к 50 на 50. Один из консультантов предложил использовать вариант ЭПУ на полную мощность и отдельные стойки с инверторами (для нагрузки с АС). Другой консультант предложил использовать классический ИБП с выпрямителями (для нагрузки в DC). Какой из вариантов наиболее оптимальный и почему? Возможно, Вы могли бы предложить альтернативу…

В данном случае наиболее оптимальны аккумуляторы с зарядными устройствами (ЭПУ) и инверторы, преобразующие напряжение в переменный ток для питания сетевого, серверного и вспомогательного оборудования. Этому варианту нет альтернативы, даже несмотря на преоб­ладание оборудования с питанием пе­ре­менного тока.

В качестве примера можем рассмотреть дата-центр ОАО «МегаФон» в Самаре, для которого КРОК проектировал и монтировал инженерную инфраструктуру. В этом ЦОДе как раз реализовано решение, позволяющее работать от среднемощных аккумуляторов с зарядными устройствами (63 кВт/60 кВ·А). С них одновременно можно убрать и постоянное напряжение (AC), требуемое для специальных стоек оператора, и переменное (DC), необходимое для остального серверного оборудования.

Большой плюс таких аккумуляторных устройств в том, что, не зная заранее соотношения AC/DC, можно перенести все мощности либо на постоянное напряжение, либо на переменное. В конструкции ЭПУ предусмотрены аппараты защиты линий, отходящих на щит нагрузки переменного напряжения в составе стойки выпрямителя и щит нагрузки постоянного напряжения в составе стойки инвертора. В источниках бесперебойного питания таких встроенных аппаратов защиты нет, как нет и специальных клемм для переноса мощности с шин DC. Поэтому для решения задачи придется модернизировать ИБП и внести изменения в его конструкцию. Это приведет к потере гарантии поставщика. Как вариант — в ИБП можно установить дополнительные промежуточные щиты с аппаратами защиты отходящих линий, но это усложнит решение, повысит его стоимость и увеличит количество точек отказа. Специальные стойки оператора требуют переменное напряжение в 48 В, а в источнике бесперебойного питания разброс переменного напряжения составляет от 340 до 500 В. Получается, нужен промежуточный трансформатор, понижающий напряжение, но у него те же не­достатки, что и у промежуточных щитов.

Аккумуляторы с зарядными уст­ройствами — это своеобразный конструктор: на стадии заказа в них можно добавить или удалить какую-либо деталь. Например, вместо мощных одиночных аппаратов для переноса всей мощности можно заложить маленькие автоматы для непосредст­венного подключения нагрузки. В ЦОДе «МегаФона», например, мы даже увеличили единичную мощность агрегата (с 48 кВт/40 кВ·А до 63 кВт/60 кВ·А) в том же габаритном размере. Вообще, в самарском дата-центре у нас получилось довольно много стоек с DC-нагрузкой. В одном из автозалов соотношение таких стоек составляет 50 на 50, а в остальных — где-то 25 на 75. Именно использование аккумуляторов сделало систему более гибкой.

Клиент просит консультанта помочь ему просчитать наиболее оптимальный по соотношению CAPEX/OPEX бюджет для трех ЦОД и, в частности, определить наиболее оптимальный PUE. Мощность ИТ-оборудования первого ЦОД — 0,3 МВт, второго — 1 МВт, третьего — 5 МВт. Период, за который просчитывается совокупная стои­мость владения, — пять лет. При таких условиях, какое значение, по Вашему мнению, будет оптимальным для каждого ЦОД?

Отвечая на этот вопрос, мы имеем в виду, что стоимость электроэнергии — 3,5 рубля за кВт/ч, и не учитываем рост тарифа, который возможен со временем.

В первом случае экономия на электроэнергии составит не более 300 000 долларов в год и 1 500 000 долларов за пять лет — это не настолько большая сумма, чтобы упираться в достижение максимального эффекта. Разумно ограничиться среднегодовым PUE=1,8, вложить еще 100 000 долларов в CAPEX и уже через два года окупить затраты.

Во втором случае экономия будет уже более существенной: 5 000 000 долларов за пятилетний период. Поэтому в ЦОДе с мощностью ИТ-оборудования 1 МВт есть смысл применить типовое энергоэффективное решение. В этом варианте вполне достижим среднегодовой показатель PUE=1,5-1,55 с дополнительными затратами до 1 500 000 долларов и сроком окупаемости до трех лет.

В дата-центре мощностью 5 МВт за пять лет мы экономим 25 000 000 долларов. Согласитесь, большая сум­ма, поэтому разумны практически любые варианты — вплоть до среднегодового PUE=1,25. Желательно окупить затраты за три года, не превышая CAPEX более чем на 10 000 000 долларов.

Клиент оценивает инвести­ционную привлекательность: по­ст­роить один ЦОД с резервированием наиболее критичных систем 2N+1 или построить два отдельных дата-центра с уровнем резервирования N+1. Какие наиболее важные плюсы и минусы получит клиент и какое решение предложили бы ему Вы?

Все зависит от бизнес-задачи. Если для заказчика главным критерием оценки ЦОДа является катаст­ро­фоустойчивость и обеспечение со­х­ранения информации, то, безус­ловно, лучше построить два дата-центра с простым резервированием и для каждого установить показатели отказоустойчивости. Вероятность по­тери информации уменьшится в два раза, но само решение на 50—70 % дороже первого. Однако есть у него и существенное преимущество: большая устойчивость к человеческим ошибкам и преднамеренным дейст­виям в отношении инженерных сис­тем ЦОДа.

Если же задача заказчика — опти­ми­зировать интегральный по­ка­за­­­тель це­на/отказоустойчи­вость, до­­пус­кающий частичную потерю ин­фор­­мации при отказе, можно отдать предпочтение первому варианту, так как он несколько дешевле. Но не стоит забывать: если добавить в такой дата-центр опции катастрофоус­тойчивости и полного сохранения информации, стоимость обоих решений практически сравняется.

У клиента установлен топливный бак с запасом топлива на 72 часа. За два года использования серьезных перебоев не возникало, проводились лишь плановые пуски дизеля. Что бы Вы порекомендовали сделать клиенту с неис­пользованным топливом?

В большинстве случаев поставщики дизельного топлива занимают­ся и его утилизацией: продают неиз­расходованные излишки частным ли­цам или компаниям, которые используют его в отопительных системах, например, в котлах, работающих на жидком топливе. При такой схеме заказчик оплачивает услуги доставки и разницу в стоимости топлива. В принципе, и сам владелец дата-центра может напрямую продать излишки тем же заинтересованным лицам.

Источник: журнал ЦОДы.РФ, февраль 2013, № 02

Теги: Ласый Александр, ИБП