Инженерная инфраструктура: «железный базис» для ядра ИТ

Необходимым условием для стабильной работы ИТ-систем на предприятии является высоконадежная инженерная инфраструктура. «Сегодня все большему числу российских и международных предприятий становится очевидно, что инфраструктура ЦОДа является основой их эффективной работы», — уверен Айрат Мустафин, генеральный директор Liberum Navitas. Конечно, наличие основы — условие необходимое, но недостаточное, однако важность инженерной инфраструктуры во многом недооценивают.

Энергоснабжение: элемент важный, но не единственный

Цифровизация экономики стимулирует компании постоянно наращивать собственные мощности, отмечает Андрей Аксенов, генеральный директор IXcellerate, в связи с этим требования бизнесов к центрам обработки данных постоянно растут, масштабируемость, гибкость и прозрачность управления имеют большое значение для предприятий. Основное количество отказов в ЦОДах — 38%! — связано со сбоями энергопитания, киберинциденты лишь на втором месте в рейтинге причин возникновения проблем, напомнил Олег Иванов, руководитель инженерно-технического отдела компании Eaton, в своем выступлении на MERLION IT Summit, сославшись на данные исследования Uptime institute по итогам прошлого года.

Системы энергопитания требуют аккуратного отношения на всех этапах, начиная с проектирования — убытки от внезапной остановки ядра инфраструктуры могут быть огромными, а для бизнеса не имеет значение, чем вызван простой: модной таргетированной атакой или старым добрым сбоем энергопитания. Для обеспечения требуемой надежности нужно как правильное проектирование, так и использования для создаваемых решений энергопитания проверенного оборудования. Кроме того, энергосистему нельзя эксплуатировать по принципу «поставил и забыл», она требует дальнейшей правильной эксплуатации силами квалицированного персонала, в частности, регулярного техобслуживания и плановой замены ресурсных компонент, например, батарей у ИБП.

На инженерную инфраструктуру нужен широкий взгляд, отметил Алексей Соловьев, технический директор APC by Schneider Electric, выступая на Саммите MERLION, а также комплексный подход к ее построению. Кроме упомянутой подсистемы энергопитания в ЦОДе также нужны решения для вентиляции/кондиционирования, контроля доступа, пожаротушения (причем по понятной причине не использующие воду!) и т. д. Компания Schneider Electric, как подчеркнул г-н Соловьев, занимается всей инфраструктурой в комплексе, поставляя не только решения для энергопитания, но и системы размещения, решения для вентиляции и кондиционирования, фальшполы и прочие компоненты для создания ЦОДов. Центры обработки данных, заметим, в современных условиях бывают очень разными, а их количество растет.

Основная новость локального рынка: «Сбер» начал работы по созданию ЦОДа общей площадью более 55 тыс. кв. м., который называет крупнейшим центром обработки данных в стране. Согласно планам, новый ЦОД, расположенный в Саратовской области, будет состоять из 7 модулей, в каждом из которых будет по 500 стоек, а энерговооруженность в пересчете на стойку будет составлять от 12 до 15 кВт. Это один из самых ярких инвестиционных проектов «Сбера», как отметил Станислав Кузнецов, заместитель председателя правления «Сбербанка». Наряду с такими масштабными проектами запускают и ЦОДы среднего размера, которые тоже востребованы на рынке. Например, в Москве Testatel развернула центр обработки данных на 40 стоек, который, как отмечает Илья Смирнов, заместитель генерального директора компании, отлично вписывается в средний сегмент ЦОДов.

МультиЦОДовость нужна многим

Классический ЦОД в большинстве случаев является инженерным сооружением сложным и штучным, для создания которого выполняют уникальный комплекс проектных и монтажных работ. Для наиболее полного удовлетворения запросов заказчика оборудование на таком объекте иногда требуется нестандартное — вендорам приходится разрабатывать отдельные «кастомные» решения, отметил г-н Соловьев. Например, для Тверского вагоностроительного завода, который проходит «цифровую трансформацию», Schneider Electric реализовала проект создания модульного ЦОДа, о котором мы еще поговорим.

Однако сегодня ключевым направлением для развития ИТ-инфраструктуры любого цифрового предприятия является децентрализация, при которой обработка данных происходит одновременно на большом количестве периферийных узлов, а не только на основном ЦОДе. Этот тренд, как отметил г-н Соловьев, требует качественных сдвигов в подходе к инженерной инфраструктуре, которая должна соответствовать переходу от централизованной модели к развитой гибридной ИТ-архитектуре. О необходимости «гибридного ИТ» говорил Дмитрий Лашт, коммерческий директор НРЕ в России, выступая на Саммите MERLION.

Даже если у компании нет филиальной сети, охватывающей разные регионы страны, а весь бизнес сосредоточен на одной площадке, то и в этом случае распространены ситуации, в которых требуется совокупность ЦОДов разных размеров. Вычислительные мощности бывает нужно разместить непосредственно в цехах, отделах и прочих структурных подразделениях. У заказчика появилась возможность выбирать и комбинировать разные «среды обитания» для своих ИТ-сервисов, подчеркивает Кирилл Владимиров, генеральный директор компании Only.

Тут нужны десятки и сотни мини- и микро-ЦОДов, и для этих периферийных решений уже противопоказан «кастомный» подход — они должны быть унифицированы, уверен г-н Соловьев. В противном случае обслуживание — администрирование, обеспечение защиты, управление, обновление и т. д. — оказываются слишком дороги. Понимая это, заказчики из разных вертикальных рынков приходят к необходимости единой концепции построения инженерной архитектуры, сквозной для всех подразделений и филиалов в компании.

Даже маленький ЦОД требует комплексного подхода

Для обеспечения стабильной работы серверного оборудования на каждой локации все равно нужен ЦОД, пусть небольшой, но со всей необходимой инженерной инфраструктурой. Для таких ситуация Schneider Electric предлагает унифицированное решение, в котором вся инженерная инфраструктура смонтирована в рамках одного шкафа. При этом все подсистемы «шкафового» решения — от ИБП и сигнализации до СКУД и вентиляции & кондиционирования — разумеется, управляемые, но при этом используют общий контроллер с единам IP-адресом. Это позволяет всей «инженеркой» таких ЦОДов, которых в инфраструктуре предприятия может быть многие сотни, управлять с единой консоли, что удобно и экономично.

Подход «Security By Design» важен и в этом случае, как отмечает г-н Иванов. Инженерная инфраструктура, представляющая совокупность IoT-решений, систем управления и администирования, также может стать объектом кибератаки, а поэтому нуждается в защите, как и «облака», средства виртуализации, контейнеризации и прочие компоненты современных инфраструктурных решений.

И снова про энергопитание: экологичность & экономичность

Основные эксплуатационные затраты для системы центров обработки данных — потребление электроэнергии как установленным там оборудованием, так и инженерной инфраструктурой. Над уменьшением «прожорливости» серверного и коммуникационного оборудования работают традиционные вендоры, но аналогичные разработки для инженерных инфраструктур ведут и профильные компании.

«Сбер» обещает при строительстве крупнейшего российского ЦОДа применить уникальные технологии: интеллектуальную систему охлаждения и решения по управлению нагрузками, предназначенные для минимизации объемов электропотребления. Совместное использование данных систем приведет к сокращению потребления электроэнергии на 30% без уменьшения отказоустойчивости, как предполагают в «Сбере». Годовой показатель оценки энергоэффективности (Power Utilization Efficiency) создаваемого ЦОДа планируют в диапазоне 1,1–1,4, что является хотя и не рекордным, но неплохим показателем.

Над экономичностью инженерной инфраструктуры шкафов-ЦОДов активно работает Schneider Electric. На первый взгляд кажется странным акцент на экономичности по отношению к решению, потребляющему 3 кВт на шкаф, но, как отмечает г-н Соловьев, на современном предприятии таких узлов могут быть и тысячи, а в этом случае экономия будет идти от их суммарной мощности, которая может составлять нескольких мегаватт! «Зелености» систем способствует широкое внедрение smart-решений и самоуправления. Например, если позволяют температурные условия, «шкаф» для охлаждения развернутых внутри серверов переключается с кондиционирования на вентиляцию, что заметно снижает энергопотребление.

Эксперименты с нестандартным размещением ЦОДов также дают интересные результаты. Например, проект Azure Natick, в котором корпорация Microsoft с 2018 года экспериментирует с помещением ЦОДов под воду, дал положительные результаты. Энергозатраты на инженерную инфраструктуру оказались радикально сокращены — избыток тепла уходил в окружающие воды. Напомним, что на глубине в 10-15 м может быть заметно холоднее, чем на поверхности, а вода прекрасный проводник тепла с коэффициентом теплопроводности в 28 раз выше, чем у воздуха. В результате PUE у подводных серверов оказался 1,07! Заметим, что надежность серверов, размещенных в подводном ЦОДе, оказалась в 8 раз (!) выше, чем у контрольной группы наземных решений, причем инженеры Microsoft пока еще ищут причины этого явления.

Классический EDGE

Значительную часть вычислений требуется выполнять «по месту», причем в таких локациях, где нельзя поставить даже «шкаф». Про опережающий рост задач, в которых требуется быстрый анализ данных, напоминает Дмитрий Пенязь, директор департамента инфраструктурных решений HPE.

Примеров можно привести множество, причем среди них лидируют решения для видеоаналитики. «Использование AI в периферийных вычислениях обладает огромным потенциалом для интеллектуальной трансформации бизнеса, одним из примеров которой служит внедрение технологии компьютерного зрения для контроля складских и логистических операций или автоматизации производственных процессов», — считает Джон Першке, вице-президент отдела стратегического планирования и развития бизнеса в подразделении «умных устройств» компании Lenovo. Бизнес возлагает на «компьютерное зрение» большие надежды: по результатам опроса IDG, 96% респондентов считают, что внедрение решений с этой технологией способно увеличить выручку, а 97% заявили, что это также позволит экономить ресурсы организации, как время, так и деньги.

Для организации многих решений видеоаналитики зачастую даже разворачивать серверную с микро-ЦОДом оказывается избыточным или экономически нерентабельными. Поэтому все вычисления выполняет не стоечное, а ультракомпактное решение, которое можно просто закрепить на стене, как, например, распределительную коробку для силовой проводки. В качестве примера упомянем платформу ThinkEdge SE70 созданную для периферийных вычислений компанией Lenovo в сотрудничестве с Amazon Web Services на платформе Nvidia Jetson Xavier NX. По мнению вендора, данная модель найдет спрос у заказчиков в сфере логистики, транспорта и создания «умных городов», в розничной торговле, здравоохранении и производстве. Для размещения в грязных зонах — а загрязнение там может быть не только пылевое, но и вибрационное, электромагнитное и т. д. — создает специализированные решения и НРЕ, причем, как отметил г-н Лашт, их востребованность быстро растет.

Что дальше?

Внимание к оптимизации энергопотребления будет расти как по экономическим, так и по политическим причинам: «зеленость» в разных формах является важным компонентом стратегии «устойчивого развития», модной сейчас в ряде случаев. Поэтому здесь делают стратегический акцент ряд глобальных вендоров. «LG активно работает над экологическими решениями, уделяя особое внимание темам net zero и экономики замкнутого цикла, чтобы будущие поколения могли наслаждаться лучшей жизнью и вносить свой вклад в лучшее будущее», — подчеркнул Ким Джун Хо, исполнительный вице-президент и глава Центра управления качеством LG Electronics. Для достижения этих целей рынку от канала требуется поставка специализированного оборудования и трансляция экспертизы — как со стороны глобальных вендоров, так и «best practices» локальных игроков.

Разумеется, развиваются и технические решения. Некоторые довольно экзотичны; например, компания Novva Data Centers создала роботизированного охранника/контролера для ЦОДов на базе робособаки, выпускаемой Boston Dynamics. Робот перемещается по ЦОДу, приветствуя по имени людей, которые имеют право находиться на площадке, а встречая незнакомцев, регистрирует местоположение человека, делает его снимок и отправляет оповещение охране. Если робот зарегистрирует выходящие за пределы нормы температуры, также сообщает о происшествии в пункт управления ЦОДом.