Вопрос преобразования устаревших ЦОДов с целью повышения их эффективности и сокращения эксплуатационных расходов интересует всех руководителей ИТ-департаментов. Ведущий аналитик Gartner, Дэвид Капуччио, поделился своим мнением на этот счет, а мы охотно расскажем о его видении поэтапного переоборудования дата-центров вам.
Иногда продолжать инвестировать в старый ЦОД кажется сомнительной затеей, но в перспективе это даст существенные преимущества. При правильном подходе его можно преобразовать в несколько этапов, увеличив мощность и производительность. Главная задача в этом вопросе – оценить унаследованные рабочие нагрузки и решить, как лучше реструктурировать ИТ-инфраструктуру, чтобы увеличить ее эффективность и жизненный цикл.
Сегодня большинство руководителей ИТ-департаментов сконцентрированы на «переезде» в облако, внедрении Edge и перемещении нагрузок на периферию. Но важно не забывать, что основные бизнес-нагрузки по-прежнему локальны, и действовать в интересах информационной безопасности.
Модернизация старого ЦОДа – непростая задача, но с точки зрения затрат более экономичная, чем строительство нового дата-центра
Поэтапное повышение эффективности ЦОДа
Главное ограничение старых ЦОДов, работающих на пределе своих возможностей, – недостаток пространства и мощности для внедрения дополнительного оборудования и системы охлаждения. В результате, столкнувшись с такой ситуацией, компании приходят к выводу, что нужно строить новый ЦОД или использовать колокейшн, облако или хостинг.
Все эти модели имеют право на жизнь, но предполагают перемещение данных за локальный периметр. Это создает риски для информационной безопасности и усложняет ИТ-инфраструктуру. Достойная альтернатива – применение автономных стоечных систем.
Этап 1. Внедрение автономной стоечной системы
Такие системы включают группу стоек и предназначены для обеспечения вычислений высокой плотности. Обычно они имеют собственный механизм охлаждения, поэтому переход на них можно воспринимать как простой и удобный способ повысить эффективность ЦОДа.
Для внедрения нового оборудования необходимо выделить небольшой участок под автономный блок, а затем разбить ЦОД на секции и откорректировать конфигурацию. Обычно такие блоки подключаются к существующему центру распределения электроэнергии, иногда возникает необходимость в отдельном узле охлаждения или распределения хладагента.
В целом, внедрение стоечной системы – несложный процесс, но нужно учесть, что для нее и поддерживающего оборудования придется выделить до 20 % пространства ЦОДа. Благодаря автономному охлаждению не нужно будет конфигурировать перегородки холодных и горячих потоков и производить герметизацию. А это означает отсутствие ограничений при выборе места для стоечной системы.
Современные автономные стоечные системы занимают намного меньше места, чем классические стойки прошлого поколения
Этап 2. Перенос части нагрузок в новый блок
После монтажа можно приступать к миграции рабочих нагрузок в новые стойки. Они могут принять до 50 % рабочих задач старого ЦОДа. Так блок из 4-х новых стоек способен одолеть нагрузку, с которой раньше справлялись 6 или 8 старых стоек. В итоге мы получим хорошо загруженное новое оборудование и сильно дефрагментированное старое.
Этап 3. Высвобождение дополнительного места
Пересматриваем, как изменилась нагрузка на старое оборудование с учетом введения нового, и освобождаем наименее загруженные стойки. «Пустые» стойки демонтируем, тем самым выделяя место под новые автономные блоки. После их монтажа и подключения в общую систему плотность вычислений на 1 кв. метр ЦОДа увеличится еще больше, а потребность в пространстве уменьшится.
Этап 4. Обновление серверов
Теперь можно приступить к обновлению серверов с учетом их экономического жизненного цикла. Использование машин меньшего форм-фактора позволит повысить плотность размещения в стойке и снизить потребность в питании и охлаждении.
Важно! При модернизации главным моментом является входная мощность ЦОДа – ее должно быть достаточно для использования стоек более высокой плотности.
Преобразование системы охлаждения
«Перестройка» в ЦОДе с использованием новых автономных стоек в большинстве случаев снижает нагрузку на систему охлаждения. Основной воздушный поток циркулирует внутри стойки, тем самым уменьшая потребность в обдуве всего ЦОДа.
Дополнительный плюс – усилиями производителей тепловыделение процессоров сокращается. Однако с ростом плотности размещения машин необходимость в охлаждении все равно возрастает. Обеспечить надлежащее охлаждение дорогостоящего оборудования – главная задача руководителей ИТ-департаментов. Поэтому если существующая система охлаждения не справляется, нужно продумать, как ее доработать.
Для новых высокоплотностных ЦОДов стоит рассмотреть возможность использования жидкостных или иммерсионных систем охлаждения. По расчетам Gartner, к 2025 году ЦОДы, применяющие такие системы, смогут сократить расходы на 20-40 %.
В среднем система охлаждения в дата-центре «съедает» до 60 % всей потребляемой электроэнергии. Для экономии стоит использовать:
- Теплообменники задней двери RDHx – это монтируемые на месте двери стоек, способные охлаждать горячий воздух без участия охлаждающего потока в зале. Такое оборудование поставляют многие известные производители: Futjitsu, Opticool, Vertiv и другие. Чтобы просчитать экономическую целесообразность применения RDHx, нужно определить показатель возврата инвестиций ROI с учетом тепловой нагрузки ЦОДа и стоимости электроэнергии. Обычно окупаемость установки такого оборудования – несколько лет, а это намного меньше, чем срок окупаемости полной модернизации системы охлаждения, который составляет не менее 15 лет.
- Замена воздушного охлаждения водяным – еще один эффективный способ модернизации, так как вода проводит в 3 000 раз больше тепла, нежели воздух, и с меньшими затратами электроэнергии. Кроме того, часть производителей заменяют воду хладагентом низкого давления. Это позволяет решить проблему с утечками: такой хладагент выкипает, превращаясь в безопасный пар. Но для применения водяного охлаждения потребуется выделить средства для организации узлов распределения хладагента, что увеличит стоимость преобразований.
Крупный ЦОД с водяным охлаждением и солнечными батареями
- Иммерсионные системы охлаждения, которые предполагают погружение оборудования в диэлектрическую теплопроводную жидкость, набирают популярность в ЦОДах, где используются автономные стойки от 40 до 100 кВт и более. Их плюс – простая интеграция в действующую систему воздушного охлаждения, минус – трудности с обслуживанием компонентов, находящихся в жидкой среде. Такие системы производят Iceotope, Green Revolution Cooling, LiquidCool и другие компании.
Вопрос, что выбрать, решается руководителями ИТ-департаментов путем просчета эффективности использования энергии и пространства, то есть коэффициентов PUE и DCSE. Это позволяет достоверно оценить экономию от подобных инвестиций.
Подведем итог
Поэтапная модернизация ЦОДа позволяет существенно увеличить ресурсы и снизить требования к охлаждению. Но проводить реформы нужно вдумчиво и аккуратно, так как любое перемещение оборудования в работающем дата-центре сопряжено с риском.
Модернизация в несколько этапов предпочтительнее создания нового ЦОДа из-за возможности выделять деньги частями. В результате общие затраты оказываются гораздо ниже, чем капитальные затраты на создание нового ЦОДа с нуля. Поэтому всем руководителям ИТ-департаментов, которые видят необходимость в обновлении ЦОДа, стоит оценить поэтапный подход и просчитать его эффективность.
