Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Центры обработки данных (ЦОД)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

ЦОД: оптимизация рисков и планирование затрат

В рамках спецпроекта по теме "Центры обработки данных" редакция журнала "Технологии и средства связи" предложила экспертам рынка ответить на наиболее острые вопросы, интересующие как заказчиков, так и провайдеров. 
Алексей
Соловьев
Инженер проектов подразделения Data Center Solution Team компании Schneider Electric
Александр
Ласый
Заместитель директора департамента интеллектуальных зданий компании КРОК
Дэвид
Хэмнер
Президент компании DataSpace
Андраш
Бучи
Руководитель проектного отдела Mercury Engineering Russia

1. Каковы основные критерии работы современных ИБП для ЦОД?

Алексей Соловьев: Главными критериями работы современных ИБП в ЦОД по-прежнему являются надежность и отказоустойчивость. Потери из-за простоя ЦОД намного выше, чем экономия от энергоэффективности, и зачастую превышают стоимость самого оборудования в ЦОД. Современные системы бесперебойного питания, вне зависимости от технологии построения, имеют приблизительно одинаковые и достаточно высокие показатели эффективности (около 95-97%), и при выборе модели ИБП на первый план выходят такие параметры, как отказоустойчивость и ремонтопригодность. В этом случае системы, построенные по модульному принципу, позволяющие проводить обслуживание основных компонентов источника пользователем без отключения нагрузки или перевода на питание от незащищенной линии, оказываются более эффективными по сравнению с моноблочными аналогами.

Александр Ласый: Основной критерий выбора ИБП - соответствие мощности ЦОД. Например, если мощность ЦОД до 1 МВт, то вне конкуренции обычное классическое решение - статический ИБП и дизель-генераторная установка. При мощности от 1 до 2 МВт можно использовать как обычное решение, так и дизельные динамические ИБП (ДДИБП). Если же мощность 2 МВт и более, то, на наш взгляд, лучше использовать дизельные динамические ИБП. Это решение более надежное и отказоустойчивое. ДДИБП обеспечивает больший коэффициент готовности, чем комбинация статического ИБП и ДГУ, и срок службы у них в 2-3 раза выше: у динамических ИБП срок службы 25 лет и более, в то время как у традиционного решения срок службы с учетом батарей не превышает 10-12 лет. При этом у динамического ИБП существенно меньше эксплуатационные расходы. Правда, традиционная схема позволяет более гибко наращивать емкость с меньшими затратами, а динамический ИБП требует сразу довольно значительных вложений.

Современные системы бесперебойного питания, вне зависимости от технологии построения, имеют приблизительно одинаковые и достаточно высокие показатели эффективности (около 95-97%), и при выборе модели ИБП на первый план выходят такие параметры, как отказоустойчивость и ремонтопригодность.

Дэвид Хэмнер: Основными критериями работы источника бесперебойного питания являются:

  1. Производительность - какая часть электроэнергии, которая подходит к ИБП, выходит из него и используется для поддержки IT-нагрузки.
  2. Эффективность - насколько хорошо ИБП поддерживает постоянный источник чистой энергии - без изменения напряжения, амперной нагрузки, частотности или колебаний.
  3. Износостойкость - в течение какого времени ИБП может поддерживать полную IT-нагрузку без подачи мощности.

Андраш Бучи: Когда мы рассматриваем системы ИБП, мы должны разъяснить следующие основные позиции.

Запас мощности. Если работоспособность является решающим компонентом для ЦОД, тогда просто необходим значительный запас мощности. Добавляя дополнительные резервные единицы ИБП, можно избежать единственной точки отказа, таким образом увеличивается надежность системы бесперебойного питания. Наиболее распространенная резервная конфигурация - N+1; другие включают 2N, 2N+1 и т.д. Больший запас мощности в принципе улучшает надежность/доступность ЦОД, но за счет большего количества оборудования, большего количества площади и более низкой эффективности. Запас мощности - ключевой вопрос о времени безотказной работы по стандарту надежности (Tier): в зависимости потребностей необходимо выбрать наиболее высокий уровень надежности, необходимый именно вам (2, 3, 4).

Модульность. В настоящее время прослеживается тенденция модульности/гибкости. Если вы ожидаете, что потребности вашего IT-департамента вырастут, то вам следует рассмотреть модульную концепцию. Данный подход позволит развивать IТ-инфраструктуру ровно настолько, насколько в этом нуждается бизнес. "Покупай на годы вперед" - приобретайте больше оборудования, чем вам необходимо прямо сейчас, это поможет сократить капитальные и потенциальные операционные расходы.


Энергоэффективность. Современные дата-центры с уровнем надежности Tier 3 достигают эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness, PUE) в 1,2-1,6 (в зависимости от геолокационного положения). Большой откушенный кусок энергетического пирога - потери системы ИБП. Для достижения низкого PEU (низкий расход энергии и операционных затрат) следует рассмотреть вопрос эффективности при выборе системы ИБП. Тем не менее вам, возможно, потребуется соблюсти тонкий баланс между эффективностью и защитой.

Воздействие на окружающую среду. Если ваша компания фокусирует свое внимание на защите окружающей среды как части ведения бизнеса, то вы можете рассмотреть маховые колеса как альтернативу свинцово-кислотным батареям (возможность аккумулирования энергии для большинства систем ИБП).

2. Позволяет ли технология тригенерации сократить затраты и ускорить окупаемость ЦОД?

Алексей Соловьев: Технология тригенерации сама по себе выглядит достаточно перспективной для применения при создании ЦОД. Однако на сегодняшний день объектов в IT-отрасли, где применяются подобные технологии, очень мало, и сложно получить какую-либо объективную статистику реальной эксплуатации и оценку всех затрат при внедрении. Поскольку это штучное или мелкосерийное производство, то нужно оценивать риски, связанные со сроками изготовления и поставки оборудования, а также с наличием запасных частей и, безусловно, специалистов. Также необходимо учитывать расходы, связанные с подключением к источникам энергии, то есть к газопроводам.

Александр Ласый: Да, технология тригенерации может помочь сократить затраты. Но это решение применимо только там, где есть возможность подключить газ. А это не всегда возможно, даже если доступ к газу на площадке есть, так как могут возникнуть административные препятствия. Например, в Подмосковье для использования газовой установки надо получить разрешение от энергосетей: справку, свидетельствующую о невозможности подвести электричество к площадке. При этом, конечно, эффективность использования газа выше - тепло получается практически даром, и его можно преобразовать в холод. Поскольку суммарный КПД очень высокий, это, естественно, сократит эксплуатационные расходы. Правда, если владельцу ЦОД принадлежит собственная генерация, в случае аварии он несет ответственность за скорейшее восстановление энергообеспечения.


Дэвид Хэмнер: Тригенерация (Tri-generation) на один шаг впереди когенерации (Cogeneration).

При Cogen избыток тепла от системы генерации электрической энергии (генератор, газовые турбины, солнечные пластины и т.д.) фиксируется и используется для обогрева здания. При Trigen избыточное тепло (от системы электрогенератора) предназначено как для обогрева, так и для охлаждения здания. "Тепло" - тот же самый процесс, что и при Cogen, процесс образования "холода" - используется избыточное тепло, чтобы привести в действие поглощающий чиллер, обеспечивающий охлаждение. На сегодня у нас в наличии чиллеры компрессорного типа, а не поглощающие.

Технология тригенерации сама по себе выглядит достаточно перспективной для применения при создании ЦОД. Однако на сегодняшний день объектов в IT-отрасли, где применяются подобные технологии, очень мало, и сложно получить какую-либо объективную статистику реальной эксплуатации и оценку всех затрат при внедрении.

В настоящее время мы не генерируем электроэнергию на объекте (сайте), за исключением сбоев в электросети, поэтому данная технология бесполезна для нас - да и стоимость дизельного топлива будет в любом случае для нас чистым убытком. Если бы мы использовали газовую турбину для выработки электроэнергии более или менее постоянно (или одного из энергетических модулей Питера Гросса), цифры могли бы составить более благоприятную картину. Также не известно, какова процедура получения разрешений для осуществления генерации электроэнергии на объекте (сайте), но думается, что эта процедура весьма неприятна в лучшем случае.

Андраш Бучи: Тригенерация - замечательная опция для поддержания операционных расходов на низком уровне. Прежде чем решить, применять ли данное технологическое решение, следует учесть некоторые ключевые пункты, которые затрагивают окупаемость этого дополнительного предложения.

Вид инвестиций. Если вы думаете об инвестициях в модификацию (усовершенствование) или перестроение ЦОД, то тригенерация обычно не самый лучший вариант. Проекты по перестроению старого ЦОД финансово выгодны, если выбранное место в основном соответствует требованиям бизнеса и небольшим изменениям, которые необходимо внести. Пока вы вводите в действие план по тригенерации в вашу существующую инфраструктуру ЦОД, вы столкнетесь с вызовами, с которыми можно было бы разобраться только при дополнительных финансовых вложениях.

Энергетическая мощность. Если газовый трубопровод положен близко к вашему ЦОД, то это уменьшит затраты. В качестве альтернативы вы можете проложить новые линии газопровода, но не забывайте, что это потребует дополнительных финансовых затрат и времени, но в будущем затраты могут окупиться.

Размер. Необходимо принять во внимание, что если размеры ЦОД меньше определенных параметров, то высокие капиталовложения не будут уравновешены более низкими эксплуатационными расходами. Обычно принятие решения использовать тригенерацию менее чем в 20 МВт мощности электростанции мотивировано не финансовыми соображениями, а другими техническими причинами.

Решение построить свой ЦОД или арендовать очень часто определяется конкретной ситуацией и динамикой развития компании. Например, если банку необходимо оперативно выполнить требования регулятора по непрерывности, о строительстве собственного ЦОД и речи быть не может. Это невозможно сделать оперативно. Единственный выход - арендовать ЦОД. Многие компании идут по компромиссному пути: основной ЦОД - свой, резервный ЦОД - внешний.

Модульность. Это решение не позволяет вам моделировать наполнение ЦОД. Предварительно вам придется заплатить и построить площадку для 100%-ной нагрузки. Вы должны быть уверены в том, что с первого дня будете в состоянии управлять своим дата-центром на его пиковой нагрузке, иначе преимущества низких операционных затрат не проявятся. В остальных случаях это неэффективно и дорого.

Урбанизированность. Лучше всего будет, если вы сможете соединить вашу площадку тригенерации с городскими коммуникациями, такими как высокотемпературная система водяного отопления или центральное теплоснабжение. Если вы найдете возможность соединить существующие коммунальные сети и поставлять свою техническую воду, то возврат инвестиций вам будет гарантирован.

3. В каких случаях выгодно строить ЦОД, а в каких - арендовать?

Алексей Соловьев: Универсального ответа на этот вопрос не существует, и каждый случай является по-своему уникальным. Аренда ЦОД может оказаться выгодной, если необходимо быстро развернуть оборудование и нет времени на организацию собственной площадки. Также это может быть актуально, когда не известна стратегия развития IT-направления в компании, например для стартующих проектов и открывающихся компаний.

Александр Ласый: На этот вопрос не может быть однозначного ответа. Решение построить свой ЦОД или арендовать очень часто определяется конкретной ситуацией и динамикой развития компании. Например, если банку необходимо оперативно выполнить требования регулятора по непрерывности, о строительстве собственного ЦОД и речи быть не может. Это невозможно сделать оперативно. Единственный выход - арендовать ЦОД. Многие компании идут по компромиссному пути: основной ЦОД - свой, резервный ЦОД - внешний. Иногда они меняют их местами. Ведь внешний ЦОД может быть построен по более высоким стандартам и быть более современным.

Плюс, разместив на аутсорсинге основной ЦОД, можно модернизировать собственный ЦОД. Но если компания заинтересована в повышении собственной капитализации, она будет наращивать активы - строить собственные ЦОД. И дело не в том, что компания не видит преимуществ в пользовании внешних дата-центров.

А вот для стартапов не имеет смысла строить собственный ЦОД - это занимает много времени и требуется выделить единовременно большую сумму. Гораздо эффективнее получить требуемые мощности "здесь и сейчас".

Дэвид Хэмнер: Это зависит от необходимого уровня надежности и количества требуемых стоек. Если требования к уровню надежности не слишком высокие, скорее всего выгоднее будет построить собственный ЦОД, при условии, что количество требуемых к размещению стоек не превышает 40 или 50 единиц и у вас уже имеется площадка и подведенное электричество. В любом случае, капитальные затраты - это всего лишь начало. Следующими шагами станут поиски и набор специализированного персонала, работающего посменно, заключение договоров с подрядчиками, обеспечение запчастями, затраты на выделенное для охлаждения электричество - одним словом, все то, что входит в стоимость строительства колокейшн.


Строительство собственного ЦОД является невыгодным если есть потребность в высоком уровне надежности. Капитальные затраты такого проекта составляют $50 000 на стойку в ЦОД высокого уровня надежности, при количестве стоек от 50 и выше. Мы пришли к выводу, что точкой безубыточности является количество около 160 стоек. И даже если компания самостоятельно будет вести строительство и эксплуатацию своего дата-центра, это существенно повышает операционные риски и понижает возможность гибкости при расширении (сокращении) площадей ЦОД.

Андраш Бучи: Это комплексный вопрос. Корректный ответ займет гораздо больше места, чем позволяет данный формат заочного "круглого стола". Для полного понимания необходимо проанализировать этот сложный вопрос исходя из вашей выгоды (как ваша компания будет извлекать выгоду от строительства в сравнении с арендой дата-центра), ваших затрат (как ваша компания будет платить за мощность ЦОД) и рисков.

Выгоды. Если вы приняли решение строить и управлять своим дата-центром, это дает вам возможность полностью контролировать операционную среду, максимально использовать и разделять существующие мощности. Хотя этот выбор дает вам меньше гибкости и высокую предоплату. Для владельца ЦОД риск потерять арендаторов практически равен нулю. При аренде ЦОД легче предсказать возможные затраты. Кроме того, по сравнению с предварительными расходами во время строительства операционные затраты при аренде ЦОД растут в течение многих лет. Провайдеры обладают большим опытом и экспертными знаниями в вопросе управления эффективностью ЦОД.

Затраты. В отличие от аренды, затраты, связанные со строительством вашего собственного дата-центра, являются основным капиталовложением. Предварительные затраты на дизайн, согласование, получение сертификатов и стоимость строительства - это миллионы долларов.

Кроме того, вы будете постоянно оплачивать эксплуатационные расходы за штат, обслуживание, энергию и т.д. Если вы арендуете дата-центр, то вы столкнетесь только со взносами за установку. Ежемесячные затраты, такие как плата за аренду и энергию легко предсказать.

Риски. В случае если вы решите строить свой собственный ЦОД, вы можете столкнуться с недостаточностью или избытком каналов передачи. Один из самых больших рисков - некорректный расчет мощности. Если вы не заложили достаточный уровень емкости, то вы столкнетесь с дорогостоящими модификациями. Слишком большой запас емкости также опасен, так как инфраструктура ЦОД наиболее эффективна при пиковой нагрузке, а управлять пустым ЦОД неэффективно. Так или иначе, дата-центр необходимо постоянно развивать, что необязательно всегда дорого.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #3, 2012
Посещений: 15000

Статьи по теме

  Автор

Алексей Соловьев

Алексей Соловьев

Инженер проектов подразделения Data Center Solution Team компании Schneider Electric

Всего статей:  4

  Автор

Александр Ласый

Александр Ласый

Заместитель директора департамента интеллектуальных зданий компании КРОК

Всего статей:  1

  Автор

Дэвид Хэмнер

Дэвид Хэмнер

Президент компании DataSpace

Всего статей:  1

  Автор

Андраш Бучи

Андраш Бучи

Руководитель проектного отдела Mercury Engineering Russia

Всего статей:  1

В рубрику "Центры обработки данных (ЦОД)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций