Вы хотите переделать ваш старый центр обработки данных (ЦОД) или даже, что еще сложнее, построить с нуля совершенно новый центр? В этой статье описаны пять шагов по созданию или реконструкции центров хранения данных. Понимая, что в реальности это требует скорее не пять, а пять сотен шагов, мы заостряем внимание только на самых важных и универсальных аспектах этой задачи, исследованных в различных источниках.

В этом деле есть немало очень поучительных примеров.

Скажем, Hewlett-Packard недавно известила общественность о своем проекте консолидации Greenfield, предусматривающем сокращение числа ее ЦОДов, раскиданных по миру, с 85 всего до шести. В новых центрах заработают энергетически экономные, плотно скомпонованные блейд-серверы с модернизированными средствами управления, будут использоваться современные конструктивные идеи, значительно усовершенствованные устройства электропитания и охлаждения, и всюду, где можно, будет внедрена автоматизация плюс виртуализация.

Еще пример — Sun Microsystems, которая, потратив целый год на проектирование и обустройство, 21 августа распахнула двери своего нового ЦОДа площадью 6800 кв. м, наглядно демонстрирующего клиентам компании экологически дружественную технологию и приверженность Sun идеям “озеленения” ИТ. Этот центр, расположенный в Санта-Кларе (шт. Калифорния), родном для Sun городе, будет использовать меньше половины электроэнергии, уходившей на эксплуатацию ее прежних вычислительных центров.

А IBM объявила 1 августа о предстоящей консолидации примерно 3900 ее ранее эксплуатировавшихся серверов и о запуске 33 виртуализированных мэйнфреймов System z с ОС Linux для экономии энергии и улучшения экологии своей внутренней среды. Официально ожидается, что новая серверная инфраструктура сбережет IBM до 80% от ныне потребляемой ее системами электроэнергии. Голубой гигант рассчитывает за пять лет тем самым сэкономить больше 250 млн. долл. на стоимости электричества, ПО и эксплуатационной поддержки систем.

В каждом из этих ультрасовременных ЦОДов серверы будут потреблять меньше энергии, а при возможности и отключаться; выделение ресурсов активных серверов станет происходить интеллектуальным образом; системы максимально освободятся от непроизводительных операций; а уровень загрузки действующих серверов и систем хранения возрастет до 70—90% вместо нередких для прошлого 30—40%. Прямым результатом этих мер станут более чистый воздух, снижение уровня затрат и высокая готовность систем.

Вы тоже вполне можете построить себе заново или путем реконструкции масштабируемый, но “зеленый” центр хранения и обработки данных, который верно прослужит вам не один год. Для этого необходимо сделать пять следующих шагов.

1. Заручитесь поддержкой сверху

Сделайте так, чтобы всё руководство и члены совета директоров компании приняли ваш проект близко к сердцу и поддерживали все ваши начинания. ИТ-администрация, которой предстоит работать с новым ЦОДом, должна привлечь на свою сторону максимум из числа тех, кто принимает решения.

“Именно так было в HP, когда Марк Херд (нынешний исполнительный директор компании, сменивший в 2005 г. Карли Фиорину) сделал главой ИТ-служб HP Рэнди Мотта, сумевшего заменить 85 старых корпоративных ЦОДов на всего лишь шесть новых”, — рассказал Патрик Айтенбихлер, директор по маркетингу HP StorageWorks.

Аналогичным образом президент и исполнительный директор Sun Джонатан Шварц, принявший в апреле 2006 г. бразды правления от ее сооснователя Скотта Мак-Нили, немедленно поставил в число двух важнейших приоритетов компании модернизацию ее центра обработки и хранения данных. Вскоре за тем он пригласил на пост вице-президента Sun по линии Eco Responsibility Дэвида Дугласа, который стал курировать проект Blackbox. Разработка Sun Blackbox — это полностью оснащенный ЦОД, перевозимый в контейнере размерами 6,1×2,4 м и не нуждающийся для работы во внешнем охлаждении.

Однако большинству компаний для такого эффективного содружества, увы, пока далеко.

“Проблема в том, что существует определенный разрыв, если не целая пропасть, между тем, как понимают свои нужды и ставят соответствующие задачи топ-менеджеры и как это практически могут реализовать в инфраструктуре ИТ-специалисты, — сказал eWeek технологический руководитель Sun по системам хранения данных Рэнди Чолфант. — Бизнес и ИТ мыслят абсолютно различными категориями, и руководители бизнеса совершенно не понимают, как работает инфраструктура. И когда приняты бизнес-решения и выделены ресурсы и деньги, ИТ-специалисты часто попросту пытаются адаптироваться и выжить в предложенных условиях”.

Итогом этого взаимонепонимания являются гигантские объемы выстраиваемой инфраструктуры, не решающей полезных задач и являющейся напрасной тратой денег, считает Чолфант. Если же ЦОД изначально строится с расчетом на полезный эффект от автоматизации, виртуализации и экономии на электричестве и охлаждении, то у вашего проекта есть хорошие шансы на долговременный успех.

2. На правильном месте

“Место, место, место” — это не только навязчивая мысль агента по недвижимости. Ведь выбор местоположения ЦОДа столь же важен, как и то, что будет внутри него.

Окончательное решение этого вопроса отнюдь не диктуется близостью к штаб-квартирам компании или какому-то ее филиалу.

Например, Google, Yahoo и ряд других компаний Web 2.0 обычно размещают свои ЦОДы подальше от густонаселенных мест. Два главных требования — надежное электроснабжение и достаточная площадь помещений. А близость к мегаполисам находится в хвосте списка приоритетов.

Google недавно выстроила крупный центр в районе Даллеса (шт. Орегон), к востоку от Портленда. Гидростанция на реке Колумбия предоставляет практически неограниченный источник электроэнергии, и в распоряжении компании имеется просторный участок земли размером в два футбольных поля.

Также довольно часто используется идея строительства ЦОДа в другой стране мира. Многие компании США уже имеют ЦОДы в Европе и Азии. Очень активную встречную позицию в этом плане занимает Исландия, предлагающая американским и британским компаниям строить или арендовать ЦОДы на своей территории.

Аналогичную политику привлечения проводят и ряд стран Европы, например Финляндия, Польша и Венгрия.

3. Проектируйте на “зеленой” основе

“Зеленым” центром обработки данных называют ЦОД с освещением и охлаждением, механическими и компьютерными системами, спроектированными с расчетом на минимальные энергозатраты и минимальное воздействие на окружающую среду. Сегодняшний “зеленый” ЦОД может использовать на 50, а то и 80% меньше электроэнергии, чем ЦОДы, построенные 20—30 лет назад.

Помимо сниженного энергопотребления проект “зеленого” центра должен предусматривать минимальные размеры необходимых помещений, максимальную эффективность систем охлаждения, установку на резервных генераторах каталитических конвертеров отработанных газов, а также, по возможности, использование альтернативных технологий, например фотоэлектрических тепловых насосов и испарительного охлаждения.

Сегодня входит в моду водяное охлаждение серверов, хотя такие системы сложны для монтажа и эксплуатации. Однако в дальнейшем оно может принести немало выгод: циркуляция охлажденной воды создает десятикратный охладительный эффект по сравнению с воздушными системами, отметил Чолфант из Sun.

Согласно недавним отчетам фирмы Gartner и Агентства по защите окружающей среды, за последние семь лет энергопотребности ИТ-оборудования в США выросли больше чем в пять раз и к 2011 г., вероятно, вновь удвоятся. Фактически расходы компаний на электропитание сервера в период его эксплуатации гораздо больше, чем разовые капиталовложения в его покупку.

HP, Sun, IBM, NetApp, EMC, Data Domain, Rackable Systems, Hitachi Data Systems и другие поставщики оборудования и ПО для ЦОДов имеют специалистов сервисных отделов, активно помогающих заказчикам в проектировании оптимально функционирующих ЦОДов, включая вопросы размещения и наполнения стоек, циркуляции кондиционирующего воздуха, регулирования мощности электропитания и многие другие факторы.

Liebert из группы компаний Emerson Network Power является лидером рынка США в поставке систем воздушного кондиционирования ЦОДов, источников бесперебойного питания, аккумуляторных систем, систем защиты от выбросов напряжения и охладителей процессоров. Компания имеет партнерские соглашения практически со всеми вышеперечисленными крупными производителями.

“Мы видим, что люди из HP и других мировых компаний объединяют разбросанные ЦОДы в значительно укрупненные центры, — заметил Стив Мадара, вице-президент и главный управляющий Liebert Precision Cooling. — Так делают и в Sun. В то же время Google, Yahoo, Microsoft, финансовые компании из Нью-Йорка и другие возводят и оборудуют новые центры. Идут процессы и создания новых, и реконструкции старых ЦОДов”.

По его словам, для оптимального использования энергии, питающей ЦОДы, надо, во-первых, чтобы все серверы имели самые эффективные блоки питания, и, во-вторых, использовать виртуализацию для консолидации числа работающих серверов.

4. Внимательно выбирайте продукты

Аппаратуру и ПО для ЦОДов надо выбирать с учетом их производительности и качества, но при этом не забывать о “зеленом” факторе и будущей масштабируемости.

Открытые системы с такими возможностями, как “горячая” замена жестких дисков, блоков питания и вентиляторов, очевидно имеют большие преимущества. Также рекомендуется использовать оборудование и ПО, которые умеют хорошо сосуществовать с аналогичными продуктами конкурирующих производителей. Ключ к успеху — продукты на основе открытых стандартов, а также, хотя последнее не обязательно, открытого исходного кода.

Важен и подбор компонентов — блейд-блоков серверов, коммутаторов, блоков питания, сетевых соединителей и т. д., которые буквально в момент встраиваются в общую рабочую среду. Чем универсальнее продукт, тем лучше. Многие производители прекрасно это знают и всегда стараются обеспечить совместимость компонентов. Это снимает огромный груз с плеч администраторов систем хранения, которым эпизодически приходится наращивать свои ресурсы (за одну-две недели до их включения в сеть), поскольку компоненты являются модульными.

Обязательным аспектом работы ЦОДов сегодня становится виртуализация серверов и систем хранения. Консолидация недоиспользуемых серверов позволяет значительно снизить затраты энергии, и при правильном применении ПО виртуализации пользователи просто не замечают перемен.

“Зеленый” и масштабируемый ЦОД также должен иметь средства дедубликации и тонкого выделения запрашиваемых ресурсов. Дедубликация устраняет избыточность данных в масштабе сети хранения данных и повышает уровень эффективности и рентабельности эксплуатации сети.

Тонкое выделение ресурсов — это метод управления и виртуализации ресурсов хранения, с помощью которого ИТ-администраторы могут ограничить распределение имеющейся физической емкости лишь прямыми и сиюминутными нуждами приложений. Данный метод позволяет автоматически наращивать выделяемые ресурсы по запросам ПО в рамках заранее установленных лимитов, что избавляет ИТ-отделы от необходимости закупать и управлять избыточными объемами дисковой емкости.

EqualLogic, Hitachi Data Systems, EMC, NetApp, 3PAR и CommVault предлагают свои инструменты тонкого выделения (thin provisioning) ресурсов для сетевых систем хранения данных SAN или iSCSI. Они должны стать важным аспектом эксплуатации вновь создаваемых “зеленых” ЦОДов.

5. Лишнее должно отключаться

Решив все вышеупомянутые вопросы, вы сможете двигаться дальше и в итоге “включите” свой ЦОД. Только постарайтесь позаботиться, чтобы всё включенное могло выключаться.

“При наличии правильно работающих систем управления и автоматизации, вы сможете корректно подключать и отключать инфраструктурные компоненты”, — сказал Кевин Эпштейн, вице-президент по маркетингу Scalent Systems (Пало-Альто, шт. Калифорния). — Это прямо противоположно старой идее “то, что работает, лучше не трогать!” Компании не могут и не должны позволять, чтобы все их системы работали круглосуточно”.

ПО Scalent Systems дает ЦОДу возможность реагировать в реальном времени на изменчивые нужды бизнеса, динамически задействуя и отключая нужные серверы и управляя их соединениями с локальной сетью и системами хранения. В итоге будет построена адаптивнаяю инфраструктура по образцу HP, в которой ЦОДы смогут перестраиваться между различными конфигурациями — от “мертвого железа” до активно функционирующих, подключенных серверов — буквально за 5 минут без вмешательства ИТ-персонала.

На уровне физических серверов компания Cassatt предлагает программно-независимую платформу, автоматизирующую управление энергопотреблением ЦОДа на базе предписанных политик. Она может автоматически выключать или переводить в спящий режим на ночь и выходные дни до 400 серверов, оставляя в действии лишь серверы, необходимые для текущих нужд, а также усыплять системы при падениях напряжения или при необходимости в локальной концентрации энергоресурсов.

Обычно пользователи реально обладают гораздо большим объемом емкости, чем им это представляется. Sun провела глобальное обследование 200 ЦОДов своих клиентов. При этом инсталлировались специальные средства, выявлявшие эффективность выделения и использования емкости. Результаты поразительны: в среднем около 70% емкости дискового пространства не используется.

MonoSphere, Asigra, Onaro и подобные им компании предлагают высокоуровневое ПО для выделения емкости, предоставления ресурсов и формирования соответствующих отчетов с различными наборами дополняющих сервисных опций. Ряд крупных компаний из рейтингового списка Fortune 1000 уже применяет эти средства, и поскольку со временем объемы хранимых данных все увеличиваются, роль надежного ПО для контроля выделения резервов будет возрастать.