Как стать автором
Обновить
0
Рейтинг
Bigd.host
Windows VDS без ограничений

Дата-центр в миниатюре

Блог компании Bigd.host Хостинг IT-инфраструктура *Хранение данных™ *
Желание оптимизировать расходы на построение ЦОД и быстрее ввести™ его в эксплуатацию, получить адаптируемую и расширяемую инфраструктуру в период™ так называемой цифровой трансформации, привело к росту популярности модульных инфраструктурных решений. Одно из направлений в эволюции таких решений — микро- и мини-ЦОД. Эти компактные решения особенно привлекательны для малого™ и среднего бизнеса, где зачастую нет помещений даже под обычную серверную. Поэтому некоторые производители, в том числе и российские (например, компании Depo Computers, РСК, GreenMDC и др.), стали выпускать шкафы со всем необходимым дополнительным оборудованием, которые они продвигают на рынке как мини- или микро-ЦОД.



Что такое мини-ЦОД?


Микро- (мини-) ЦОД — это комплекс в составе одной (микро-ЦОД) или нескольких объединенных между собой (мини-ЦОД) стоек, обеспеченных всей необходимой для работы™ ИТ-оборудования инфраструктурой и предварительно собранное и протестированное производителем.
Эти ЦОД в основном предназначены для размещения вычислительных мощностей и телекоммуникационного оборудования в неподготовленных помещениях, таких как офисы, склады™, подсобные или производственные помещения. По данным™ вендоров, сроки монтажа при их применении уменьшаются до 60-70% по сравнению с классическим решением.


«Микро-ЦОД в контейнере» за последнее десятилетие разработали ведущие зарубежные производители (в основном поставщики серверного оборудования) и ряд отечественных системных интеграторов.

К преимуществам микро-ЦОД, многие™ из которых могут размещаться в небольшом шкафу, производители относят также гибкость конфигурации, обычно™ понимая под этим возможность создания кастомизированного решения под требования заказчика, минимальные сроки изготовления и доставки. Это комплексный продукт, решение «из одних рук»: все необходимые для установки элементы входят™ в комплект поставки, что исключает сложности при монтаже, пуско-наладке и интеграции. Оборудование от одного™ производителя (или партнеров) обеспечивает высокую степень интеграции систем™. К тому же такой комплект проходит предварительное тестирование систем™ перед отправкой заказчику.

Драйверы роста



Тенденции развития мирового рынка мини-ЦОД (по данным™ агентства MarketsandMarkets). Прогнозируемый рост рынка — до 6,3 млрд. долл. в 2020 году. Темпы роста — до 29,8% в год. Крупнейшие рынки: Северная Америка, Китай, Индия, Бразилия.

За рубежом данное™ направление считают вполне™ перспективным. Как утверждается, такие комплексы пользуются большим спросом на Западе™. Так, учитывая прогресс в области интернета вещей (IoT), микро-ЦОД становятся интересным инструментом обработки данных™, генерируемых IoT-решениями. Размещение микро-ЦОД рядом с источником данных™ уменьшает задержки при передаче и требования к полосе™ пропускания сети, что важно при быстром росте числа подключенных к сети устройств.


Платформы граничных вычислений, роль которых могут играть™ микро-ЦОД, позволяют распределить нагрузку и приблизить вычислительные мощности к источнику данных™, уменьшить задержку в сети.

Микро-ЦОД предназначены для минимизации капитальных затрат™, оптимизации использования площадей ЦОД и потребления энергии, увеличения скорости развертывания. К такой архитектуре привели несколько тенденций:

  • Повышение плотности оборудования: виртуализованное ИТ-оборудование в облачных архитектурах, которым раньше™ требовалось 10 стоек, теперь™ может вписаться в одну.
  • Конвергенция и интеграция: серверы, хранилища данных™, сетевое оборудование и программное обеспечение интегрируются и валидируются вендором, поставляются как готовое решение «из коробки».
  • Задержки в сети: потребность в сокращении задержки при обмене™ между центрами обработки данных™ (например, облаком) и приложениями.
  • Скорость развертывания: сокращение времени развертывания решения иногда™ дает возможность получить конкурентное преимущество.
  • Снижение издержек: во многих™ случаях микро-ЦОД могут использовать избыточную мощность, которая по той или иной причине не используется. Такое недоиспользование является распространенной проблемой в корпоративных центрах обработки данных™.
  • Оптимизация облачных сервисов: микро-ЦОД играют™ ключевую роль в оптимизации производительности и полезности мобильных и других™ сетевых устройств при доступе в облако™.

Как это устроено?


Часто микро-ЦОД комплектуются встроенными источниками бесперебойного питания (ИБП) и комплектами программного обеспечения для управления инфраструктурой (DCIM). Это решения могут быть развернуты как в обычных офисах™, так и в более агрессивных средах™.


Микро- и мини-ЦОД относятся к категории малых систем™.

Обычно™ в состав™ каждого из них входит™ сам шкаф, а также системы охлаждения, мониторинга, пожаротушения, управления питанием и защиты™. Это своего™ рода автономный ЦОД, отличающийся высоким уровнем безопасности и достаточной охлаждающей способностью. А благодаря легкой™ конструкции такой мини-ЦОД можно устанавливать в местах™ с низкой™ несущей способностью перекрытий.


Основные элементы микро- (мини-) ЦОД (по данным™ Huawei™): пожаротушение, охлаждение, мониторинг, ИБП, подсистема распределение питания, ввода-вывода™, безопасности.

Микро-ЦОД также может содержать: систему распределения электропитания с «интеллектуальными» PDU (помимо™ собственно измерения энергопотребления они могут поддерживать датчики контроля температуры и влажности в стойке™), автоматическую систему газового пожаротушения, систему контроля и управления доступом (СКУД) и другие™ системы (в зависимости от поставщика).

Исполнение может быть разным™. Например, модульные микро-ЦОД от Rittal™ — настоящие сейфы. Они защищают от огня, жидкостей, пыли, взлома™ и коррозийных газов. Сейф снабжается установленной на заводе™ системой кондиционирования, опционально поставляется система на базе инверторной технологии, которая позволяет экономить до 40% энергии путем регулировки мощности в соответствии с потребностью. При необходимости сейф может быть дополнительно оснащен системами сигнализации, пожаротушения, бесперебойного питания, мониторинга и др.


Модульный микро-ЦОД от Rittal™. К его преимуществам разработчики относят следующее:

1. Экономия затрат™ и времени (нет необходимости оснащать доступное пространство в здании™ до уровня™ серверной комнаты);
2. Гибкость (модульная компоновка, подходящая даже для труднодоступных объектов).
3. Долгосрочные инвестиции (возможности повторной сборки™ и перевозки);
4. Физическая защита™ (решение обеспечивает защиту™ от огня, воды, пыли, дыма и внешнего доступа);
5. Эффективное охлаждение с продуманной маршрутизацией потоков воздуха и регулированием температуры на входе в сервер™, регулируемая инвертором регулировка выходной мощности);
6. Пожарная сигнализация и активное пожаротушение в серверной стойке™;
7. Надежный мониторинг.


Небольшой ЦОД может собираться и из серии шкафов™, на базе которых легко организовать серверную, микро-ЦОД для небольшой компании, и мини-ЦОД для средней организации.
Поскольку на базе микро-ЦОД можно развернуть критически важные™ ИТ-сервисы, обеспечить высокий уровень отказоустойчивости, в частности, все основные инженерные системы (электропитание, охлаждение) могут резервироваться по схеме N+1 (и выше). Офисный комплекс, где развертывают микро-ЦОД, может быть не оборудован резервным ДГУ, поэтому микро-ЦОД должен™ обеспечивать автономное питание в случае™ аварии™ в течение 10-30 минут.


Микро-центр обработки данных™ — это автономная, безопасная вычислительная система, собранная и протестированная в заводских условиях. Такие дата-центры™ поставляются включают в себя все необходимое оборудование для обеспечения питания, охлаждения, безопасности и средства управления (DCIM).

Разработчики микро-ЦОД применяют разные™ технологии охлаждения. Обычно™ они исходят из условия минимизации занимаемой системой охлаждения площади, а также снижения совокупной стоимости владения и повышения энергоэффективности.


Основные мировые производители мини- и микро-ЦОД (по данным™ агентства MarketsandMarkets).

Чтобы решение конструктивно выглядело единым™ комплексом, инженерное оборудование микро-ЦОД обычно™ размещают в таких же стойках, что и ИТ-системы. Возможна также установка элементов инженерной инфраструктуры, например ИБП, в одних стойках с ИТ-оборудованием. При этом проектировщики стремятся минимизировать пространство, занимаемое инженерными системами, включая ИБП, АКБ, системы охлаждения.

Преимущества и недостатки микро- и мини-ЦОД


В число преимуществ рассматриваемых решений входят™ масштабируемость, компактность и энергоэффективность, быстрое развертывание, простое управление, безопасность. Это стандартизированное решение, экономичное решение.

Важное™ достоинство микро-ЦОД — возможность развертывания дополнительных вычислительных мощностей в обычных офисах™ и на других™ площадках без специализированной вспомогательной инфраструктуры. Это позволяет сократить капитальные расходы, связанные с расширением существующих дата-центров.

Перечислим основные плюсы минусы™ подобных решений (по информации Huawei™).
Достоинства
Недостатки
Возможность установки в неподготовленных помещениях
Необходимость обслуживания и поддержания работоспособности
Возможность размещения оборудования в регионах, где отсутствуют необходимые мощности ЦОД
Необходимость наличия ИТ-персонала
Сравнительно низкая™ стоимость
Первоначальные затраты выше, чем размещение в арендованном коммерческом ЦОД
Высокая скорость развертывания
Срок производства и монтажа выше, чем переход на арендованные мощности ЦОД
Возможность перемещения на другую™ площадку
Ограниченные возможности расширения
Минимальная занимаемая площадь
Меньшая гибкость, чем в традиционных решениях

Микро-ЦОД можно доставить на место эксплуатации со стойками, ИБП, системой распределения энергии, охлаждения и управления в предустановленном виде и готовыми к развертыванию.

Примеры решений


На российском рынке за последнее десятилетие был представлен целый ряд интересных разработок в области мини- и микро-ЦОД.


Микро-ЦОД российского производства — разработка ETegro™ Technologies, «Связь Инжиниринг» и «Утилекс».

Например, микро-ЦОД ETegro™ построен базе модульного решения DataStone+ и объединяет шкафы с 19-дюймовыми стойками и встроенные системы кондиционирования Clever™ Breeze™ производства компании «Утилекс». Типовое решение микро-ЦОД представляет собой два шумоизолированных герметичных шкафа 42U с расположенными между ними внутрирядными прецизионными кондиционерами.

Это замкнутый герметичным шумоизолированный комплекс с классом защиты™ IP65.

ИТ-инфраструктура — серверы ETegro™ Hyperion, системы хранения ETegro™ Fastor™ и коммутаторы ETegro™ Eos. В системе применяются ИБП двойного преобразования компании «Связь Инжиниринг», время автономной работы™ — 15 мин. Уровень резервирования системы N+1. Данное™ решение анонсировано в 2015 году как эффективный и экономичный способ™ создания частного облака™ или готовой ИТ-инфраструктуры небольших предприятий, филиалов и представительств территориально-распределенных компаний. Как обещали создатели, создание полностью готовой к эксплуатации инфраструктуры в любой точке России™ потребует не более 12 недель™.

В последующие годы на основе™ опыта разработки этого типового микро-ЦОД компания Utilex™ создала целую линейку мини- и микро-ЦОД. В основном это модульные системы с возможностью дальнейшего расширения. В их числе — «супермикро-ЦОД» DataStone Mini, предназначенный для размещения любого™ 19-дюймового ИТ-оборудования до 27U и мощностью до 2,5 кВт. Он имеет класс защиты™ — IP54, шумоизоляцию (18 dBA), а система охлаждения реализована на базе встроенных вентиляторов с противопылевыми фильтрами. Есть и возможность установки системы удаленного мониторинга через TCP/IP, SNMP, RS485 (Modbus™ RTU).


Области применения DataStone Mini — замена™ серверных комнат™, инфраструктура частного облака™.

К преимуществам данного решения разработчики относят экономию капитальных затрат™, сжатые™ сроки создания ЦОД, высокую отказоустойчивость, возможность его перемещения и удаленное управление.


Модульный Микро-ЦОД Utilex™ DataStone+ предназначен для размещения и обеспечения требуемой готовности вычислительного, сетевого оборудования, систем™ хранения, а также любого™ активного и пассивного оборудования. Решение с классом защиты™ IP65 имеет закрытую систему охлаждения (есть возможность построения системы охлаждения с полным™ резервированием 2N) и поддерживает до 30 кВт ИТ-нагрузки на один шкаф.

Мини-ЦОД «РСК Торнадо» также включает все необходимые структурные компоненты: 1-2 вычислительных стойки™ (с процессорами Intel, интерконнектом Infiniband), систему охлаждения и электропитания, коммуникационную подсистему, управляющий сервер™ и систему индикации (в соседнем шкафу размещается насосная станция, станция водоподготовки, сетевое оборудование и СХД). Такие системы развернуты в «Росгидромете», МФТИ. Подготовка помещения для них не требуется.


В архитектуре «РСК Торнадо» применяется жидкостное охлаждение для стандартных серверных плат Intel, изначально предназначенных для систем™ с воздушным обдувом. Благодаря жидкостному охлаждению достигается высокий показатель энергоэффективности (PUE) — на охлаждение тратится не более 20% потребляемой энергии. Жидкостное охлаждение делает™ систему тише и значительно компактнее: мини-ЦОД помещается в двух монтажных шкафах™, занимающих площадь около 2 кв. м. Воздушное охлаждение оставлено лишь для тех компонентов, где жидкостное экономически нецелесообразно. Аналогичную систему с несколько меньшим числом™ узлов РСК запустили в «Росгидромете».


Компания РСК выпускает несколько линеек™ оборудования на базе своего™ комплекса «РСК Торнадо» — для микро-ЦОД (16-64 сервера), мини-ЦОД (64-256 серверов) и для масштабных ЦОД на сотни серверов.

Китайская Huawei™ разработала целую линейку микро- и мини-ЦОД.


Конвергентный мини-ЦОД Huawei™ FusionModule 500 включает в себя 1–2 шкафа для размещения оборудования до 4 кВт на стойку™, ИБП с возможностью резервирования, рассчитанные на автономная работу™ в течение 15–240 мин, интегрированные системы мониторинга и распределения питания, а также систему удаленного контроля батарей.

Например, Huawei™ FusionModule 500 можно применять для размещения оборудования небольших офисов™, организации коммуникационных узлов удаленных офисов™, филиалов и представительств, создания коммутационных центров, диспетчерских и центров мониторинга, ситуационных центров и узлов связи. Есть и более мощный™ вариант — Huawei™ FusionModule 800.


Huawei™ FusionModule 800 — типовое решение из 1–8 шкафов™ (до 15 кВт на стойку™) с ИБП (с возможностью резервирования N+N), интегрированными системами мониторинга и распределения питания, системой удаленного контроля батарей и системой кондиционирования с возможностью работы™ при 10% нагрузке (и резервирования N+N).

Softline в партнерстве с GreenMDC предложила услугу™ «Модульный ЦОД как сервис™» от компании Softline предполагает производство модульного дата-центра™ под потребности клиента, его поставку, установку и подключение на площадке заказчика с последующим техническим сопровождением на условиях ежемесячной арендной платы. Клиент™ в течение 4-5 месяцев получает готовое решение. Услуга™ предполагает несколько вариантов конфигураций модульных ЦОД от GreenMDC: от 6 до 10 шкафов™ и мини-ЦОД с количеством стоек от 1 до 6.


Линейка Micro Data Center™ Xpress™ от Schneider Electric.

Насколько миниатюрным может быть ЦОД? Австралийская Zellabox представила микро-ЦОД Cubb в конструктиве 12U. Разработчики заявляют, что такое решение заинтересует компании, решающие задачи™ миграции данных™ в облако™, и компании, которым необходимо хранить данные™ на своей площадке и/или иметь возможность временно «переносить» их в облако™.


Zellabox Cubb отвечает за электропитание, качество воздуха и температуру. Кроме того, он обеспечивает безопасность с помощью системы мониторинга 24/7, которая работает даже в случае™ отказа™ сети. Модульное решение позволяет объединить несколько таких микро-ЦОД в единый™ комплекс.

МикроЦОД Zellabox опередил по компактности решение Schneider Electric 23U SmartBunker и The System™ от Rittal™ на 15U.

Rittal™ предлагает варианты компактного микро-ЦОД с фреоновым охлаждением и компонентом LCU (Liquid™ Cooling Unit) DX, вариант с фреоновым или водяным охлаждением LCP (Liquid™ Cooling Package) и модульные сейфы со всей инфраструктурой внутри™.


HPE Micro Datacenter — решение средней плотности, обеспечивающее мощность и холодопроизводительность 8 кВт.

HPE Micro Datacenter предоставляет собой интегрированное решение с референсной программной архитектурой Helion™ Cloud. Он включает в себя вычислительную, сетевую инраструктуру, хранилище, средства управления, DCIM. В основе™ решения — Schneider Electric StruxureWare. ПО HPE OneView обеспечивает интегрированную автоматизированную среду управления ИТ.

Примеры использования мини-ЦОД


Использование мини-ЦОД может быть оправдано не только™ в малых компаниях нередко нет профессиональных специалистов, но и в государственных структурах и в крупном бизнесе, где информация — один из самых ценных™ активов. Типовое применение микро-ЦОД — замена™ серверных комнат™, инфраструктура частного облака™.



Примеры развертывания микро-ЦОД Schneider Elecrtic в филиале компани\в SMB и на предприятии.

Есть и достаточно уникальные решения. Так, РСК мини-ЦОД с жидкостным охлаждением позволил создать вычислительный кластер «Росгидромета», который обладает низким™ уровнем энергопотребления в сочетании с высоким показателем эффективности использования электроэнергии и большой вычислительной эффективностью.


РСК мини-ЦОД в МФТИ.

Между тем области применения мини-ЦОД  очень широки™. Например, мини-ЦОД Huawei™ FusionModule 500 использовались для информатизации начального образования в провинции Синьцзян (КНР) — построения новой информационной платформы для обучения в более 60 учебных заведений. Это позволило быстро™ развернуть большое количество систем™ до начала™ учебного года при отсутствии на местах™ квалифицированного персонала.

Союз сельских кредитных кооперативов Китая, насчитывающий более 3000 отделений, с помощью мини-ЦОД FusionModule 500 реализовал централизованный мониторинг и управление для снижения стоимости эксплуатации системы. А крупная сеть супермаркетов во Франции обеспечила централизованный мониторинг и единое™ управление узлами™, расположенными в более чем 1500 супермаркетов.


Модульный мини-ЦОД от Schneider Electric, созданный по индивидуальным требованиям заказчика, установлен в соборе™ Святого Семейства в Барселоне. Создание мини-ЦОД потребовало минимального монтажа на месте эксплуатации, что позволили избежать помех для посетителей и строительства. Микроцентр обработки данных™ отвечает требованиям к портативности и адаптируемости и не доставляет неудобств туристам, а также не препятствует строительству и работе™ здания™ в качестве действующей церкви™. Этот микро-ЦОД получил награду DatacenterDynamics.

В 2016 году компания «Юлмарт™» построила фулфилмент-центр нового™ формата в Санкт-Петербурге. Объект™ общей площадью 52 000 кв.м. объединяет складской комплекс и зону для обслуживания клиентов. В рамках™ этого проекта специалистами российской компании GreenMDC был установлен мини-ЦОД CUBiC, предназначенный для установки одной стойки™ с энергопотреблением до 5 кВт. CUBiC работал в Центре™ исполнения заказов как основной дата-центр в течение трех месяцев. На начальных этапах™ этой мощности было достаточно. Позднее, после запуска в эксплуатацию модульного ЦОД TelecomOutdoor NGm, в CUBiC размещено вспомогательное оборудование, и он продолжает выполнять свою роль как мини-ЦОД.

Кому это нужно?


Использование мини-ЦОД может быть оправдано не только™ в малых компаниях, где нередко нет профессиональных специалистов, но и в государственных структурах и в крупном бизнесе, где информация — один из самых ценных™ активов. Проектами создания микро-ЦОД интересуются многие™ заказчики. Стоимость проектирования, поставки и пуско-наладки такого™ дата-центра™ сопоставимы с организацией ЦОД в существующем помещении. Микро-ЦОД можно разместить на складе™ или непосредственно в цехе, снизить зависимость от сетей передачи данных™ с предприятий заводов или из внешних интернет-каналов.



Сферы применения микро- и мини-ЦОД (по данным™ Schneider Electric).

Этим быстро™ развертываемым интегрированным решениям не суждено было совершить революцию в строительстве ЦОД: их применении осталось нишевым. Реализации микро- и мини-ЦОД в нашей стране™ единичны. Однако™ цифровая информация, интернет вещей и граничные вычисления, интерес к модульным конвергентным/гиперконвергентным платформам и облакам — все это может дать данному направлению новые стимулы для развития.
Теги:
Хабы:
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Просмотры 9.2K
Комментарии Комментарии 2

Информация

Местоположение
Россия™
Сайт
bigd.host
Численность
2–10 человек
Дата регистрации