Системы питания ЦОД: как избежать ошибок?

 | 14.00

"Телеком. Коммуникации и сети" № 7-8, с. 49

Отказ системы электроснабжения, перегрузка линий электропитания, утечка тока, короткие замыкания в оборудовании — вот краткий перечень аварийных ситуаций, которые могут случиться на технической площадке при неправильном проектировании ее энергосистем.

ЦОД всегда является стратегически важным объектом, к оснащению которого предъявляются особые требования. Система электропитания в дата-центре должна соответствовать современными потребностям технических площадок.

Зарубежные стандарты ЦОД описывают до 200 различных параметров для четырех категорий центров обработки данных. Категория ЦОД выбирается в зависимости от бизнес-целей компании. Единого подхода быть не может — решения должны создаваться в соответствии с требованиями и задачами конкретного заказчика.

По оценкам экспертов, центр с полным резервированием обходится в два с половиной раза дороже простого ЦОД, поэтому важно на уровне предпроектной подготовки определиться, какой категории должна будет соответствовать площадка. Как недооценка, так и переоценка влияния времени простоя одинаково негативно сказываются на бюджете компании, поскольку финансовые потери возможны в обоих случаях — либо из-за простоя и сбоев в работе критически важных систем, либо из-за переплаты за решение.

В настоящее время определяют следующие уровни отказоустойчивости ЦОД: базовый; с резервными компонентами; постоянно поддерживаемый; отказоустойчивый.

ЦОД первого уровня (Tier 1) не имеет резервируемых систем, а потому все плановые и внеплановые работы неминуемо оборачиваются простоями. В ЦОД четвертого уровня (Tier 4) непрерывное функционирование поддерживается автоматически.

Рассмотрим назначение четырех классов площадок.

Tier I.

— Средний и малый бизнес, где ИТ обслуживают в первую очередь внутренние процессы компании.

— Интернет-ориентированный бизнес на начальном этапе развития, при отсутствии серьезных штрафов за качество предоставляемого сервиса

Tier II.

— Мелкий бизнес, чьи требования к ИТ-системам обычно ограничены рамками работоспособности на протяжении нормального рабочего времени («5Х8»), когда есть возможность производить плановую остановку ИТ-систем для проведения регламентных работ.

— Коммерческие фирмы, работающие, например, в области разработки ПО, которые, как правило, не предоставляют каких-либо услуг в режиме «онлайн».

Tier III.

— Компании, обслуживающие как внутренних, так и внешних заказчиков в режиме «7Х24».

— Структуры, чьи ИТ-системы поддерживают автоматизированные бизнес-процессы, так что простой ИТ-систем имеет заметное влияние на бизнес.

— Компании, чьи сотрудники и заказчики находятся в многочисленных часовых поясах и регионах.

Tier IV.

— Предприятия с присутствием на международных рынках, предоставляющие свои услуги в режиме «24х365» в высококонкурентном рыночном окружении.

— Компании, занимающиеся электронной коммерцией, финансовыми транзакциями.

— Крупные глобальные компании, чьи сотрудники и заказчики находятся в многочисленных часовых поясах и регионах, и их доступ к ИТ-ресурсам дает заметное конкурентное преимущество.

Об особенностях построения систем электропитания для технических площадок, а также типичных ошибках, допускаемых при создании данных систем, расскажут эксперты данного сегмента рынка.

Каковы особенности построения комплексных систем гарантированного бесперебойного электропитания (КСГЭП) для ЦОД?

Ирина Дмитренко, генеральный директор представительства APC by Schneider Eletric в Украине и Молдове: Начнем с того, что систему электропитания необходимо проектировать в составе инженерной инфраструктуры ЦОД, куда входят монтажные шкафы, система распределения питания, система охлаждения и вентиляции, система мониторинга и управления, безопасности, профессиональный сервис. В грамотном проекте ЦОД нужно учитывать, сколько киловатт электроэнергии должно быть подведено к оборудованию в каждом конкретном шкафу. Поэтому здесь и далее речь будет идти об инженерной инфраструктуре дата-центра.

Если бизнес компании подразумевает выделение ИT в организованный ЦОД, значит для компании очень важна непрерывная работа всех ИT-систем и сервисов. Поэтому при по-строении инженерной инфраструктуры дата-центра необходимо учитывать все наиболее важные факторы, влияющие на бизнес: максимально допустимое время простоя ЦОД в год; запланированное расширение ЦОД на ближайшие несколько лет; предполагается ли изменение конфигурации системы и др.

Какие типичные ошибки допускаются при построении КСГЭП для ЦОД?

И. Д.: Ошибка 1. Системы электропитания и охлаждения разрабатываются и внедряются раздельно, без привязки друг к другу. В лучшем случае ЦОД придется переделывать после запуска оборудования на полную мощность, в худшем — ЦОД вообще не удастся запустить.

Ошибка 2. Инженерная инфраструктура строится из соображения «построим, чтобы решить сегодняшнюю задачу, а там будет видно». В итоге после ближайшей модернизации серверов приходится заменять систему электроснабжения, существенно изменять инженерную инфраструктуру, что очень дорого.

Ошибка 3. Стоимость системы энергоснабжения — это стоимость оборудования. На самом деле, необходимо рассчитывать полную стоимость владения, которая включает эксплуатационные расходы (в том числе потребление электроэнергии), стоимость модернизации и обслуживания, ремонта.

Ошибка 4. Потребление системы электропитания можно подсчитать, исходя из заявленного КПД.

На самом деле, если в документации к ИБП заявлен очень высокий КПД (97 % и выше), следует проверить, за счет какой технологии достигается такой показатель. Применение экорежимов означает, что ИБП работает не в онлайн-режиме и не обеспечивает полной защиты оборудования. Во время зарядки батарей, при низкой загрузке (менее

50 %) КПД системы неминуемо падает. При построении систем по схеме резервирования 2N общие энергетические потери на систему ИБП соответственно удваиваются.

В заключение можно сказать, что для построения грамотной системы энергоснабжения ЦОД и всей сопутствующей инженерной инфраструктуры необходимо применять комплексный подход, учитывать абсолютно все факторы, следовать рекомендациям специалистов с большим опытом. Залог успешного решения — в грамотном проектировании.

Каковы особенности построения комплексных систем гарантированного бесперебойного электропитания (КСГЭП) для ЦОД?

Александр Шевцов, начальник отдела СКС и инженерной инфраструктуры компании «Инком»: При построении комплексных систем гарантированного бесперебойного электропитания ЦОД особое внимание необходимо обратить на обеспечение надежности, возможности масштабирования, технического обслуживания и ремонта компонентов системы. Ключевой момент при проектировании и построении высоконадежных комплексных систем гарантированного бесперебойного электропитания ЦОД — обеспечение непрерывности подачи электропитания для ИТ-систем и коммуникационного оборудования ЦОД, даже при возникновении ошибок эксплуатации или при самопроизвольном отказе отдельных компонентов электрооборудования. Классификация уровней надежности инженерной инфраструктуры ЦОД и требования к ним предусмотрены американским стандартом TIA 942 — Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers.

Какие типичные ошибки допускаются при построении КСГЭП для ЦОД?

А. Ш.: Очень редко строятся системы, соответствующие третьему классу надежности и выше (согласно стандарту TIA 942). К сожалению, не всегда компания готова вложить дополнительные средства в построение действительно надежной системы электропитания ЦОД. Однако все чаще заказчики начинают понимать, что концентрация ИТ-сервисов и ИТ-ресурсов предприятия в одном помещении — в ЦОД — требует пересмотра ранее устоявшихся стереотипов, что на инженерной инфраструктуре ЦОД можно и нужно сэкономить, либо финансировать эти системы по «остаточному принципу».

Каковы особенности построения комплексных систем гарантированного бесперебойного электропитания (КСГЭП) для ЦОД?

Валерий Солтыс, коммерческий директор System Integration Service: Построение комплексных систем

гарантированного бесперебойного электропитания для ЦОД имеет ряд особенностей. Одной из них является функционально спроектированная система бесперебойного электропитания. Особенно это важно и потому, что в последнее время наблюдается мировая тенденция роста энергопотребления (по данным APC, в среднем электропотребление одной стойки за последние пять лет выросло с 3—5 кВт до 15 кВт). Другими словами, очень важно изначально заложить правильный фундамент системы для того, чтобы в дальнейшем можно было ее масштабировать под растущие потребности без значительных материальных затрат или полной замены системы. Также при выборе оптимального решения по построению КСГЭП важную роль играет уровень надежности. Речь идет о дублировании жизненно важных компонентов системы для обеспечения беспрерывности ее работы.

Для того чтобы сделать правильный выбор, необходимо четко понимать, насколько критичны простои оборудования и приложений ЦОД и какого класса доступности мы хотим добиться. От этого напрямую зависит концепция самого решения гарантированного бесперебойного электропитания.

Кроме того, не менее важным фактором является наличие системы дистанционного мониторинга, контроля и управления, чтобы вовремя увидеть и устранить либо не допустить возможные неисправности.

Какие типичные ошибки допускаются при построении КСГЭП для ЦОД?

В. С.: Если говорить о типичных ошибках, которые допускаются при построении КСГЭП для ЦОД, то основные заключаются в неправильном проектировании систем. Одна из них — это изначальная покупка системы гораздо большей мощности с расчетом на будущее. При этом КСГЭП на протяжении долгого времени используется на половину мощности или меньше того. Когда же ее начинают использовать на полную, система морально устаревает и требует либо полной замены, либо значительных капиталовложений для модернизации. Вторая типичная ошибка — это проектирование и закупка КСГЭП без учета дальнейшего развития. В этом случае при наращивании мощности нагрузки приходится покупать новую систему гарантированного электропитания, что опять же ведет к значительным материальным затратам.

Как итог всего вышесказанного попытаемся описать оптимальную КСГЭП. В первую очередь — это качественная электрическая кабельная сеть. Во-вторых, модульный ИБП с возможностью масштабирования по мощности и времени автономной работы, с резервированием по схеме N+1, 2N или 2(N+1) и минимальным временем восстановления в случае выхода из строя какого-либо компонента. В-третьих, резервная дизельная электростанция и система автоматического ввода резерва (АВР).

И в заключение хочу сказать, что, если вы хотите получить эффективно действующую и функциональную систему гарантированного бесперебойного электропитания центра обработки данных, доверьте ее построение профессионалам.

Каковы особенности построения комплексных систем гарантированного бесперебойного электропитания (КСГЭП) для ЦОД?

Виктор Покотило, главный инженер по электроснабжению, отдел инженерных систем корпорации «Квазар-Микро»: Надежность электроснабжения ЦОД в первую очередь зависит от состояния самой энергосистемы. Состояние наших электрических сетей настолько плачевное, что если сегодня кабели и находятся в рабочем состоянии, завтра они могут выйти из строя. Мы можем запроектировать очень надежную систему на бумаге, а потом построить ее. Но если это сделать без анализа состояния электрической сети — работоспособность дата-центра может оказаться под угрозой. Поэтому, принимая какой-либо из объектов, мы стараемся сделать аудит электроснабжения. Цель такого аудита — повысить надежность решения по электроснабжению, которое будет реализовано в дальнейшем. По результатам проверки мы выдаем предложение, согласно которому можно будет воплотить оптимальный вариант запроектированного решения, оптимальный с точки зрения как обслуживания, так и стоимости.

Каждая категория ЦОД предполагает свои требования по надежности, дополнительным вводам, наличию источников бесперебойного питания.

Хочется отметить, что для дата-центра очень важно сегодня обладать функцией мониторинга. Все компоненты современной системы ЦОД желательно объединить в информационную сеть — это позволит контролировать жизнедеятельность центра, а также даст возможность быстрого реагирования в случае необходимости.

Инга Коломиец

Robo User
Web-droid editor

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *