Вимоги до охолодження ЦОД значно відрізняються від вимог до систем так званого «комфортного охолодження». Основна увага в дата-центрах приділяється питанням охолодження апаратного та програмного забезпечення (див. «Рекомендації щодо забезпечення температурного режиму для середовищ обробки даних», 3-е изд.), В той час як в комерційних будівлях на першому місці стоїть забезпечення комфортного режиму роботи для персоналу (стандарт ASHRAE 55). У даній статті, охолодження ЦОД і комфортне охолодження порівнюється з точки зору «сервіс vs. система ».
У світі «комфортного охолодження» прийнято мислити категоріями систем охолодження і обладнання для охолодження. Дата-центри проектуються і управляються самими різними людьми; багато з цих людей у процесі роботи покладаються на власний досвід, отриманий в ході реалізації проектів в області комфортного охолодження. З цієї причини, вони продовжують мислити категоріями систем охолодження і обладнання для охолодження, хоча, більш правильно було б розглядати охолодження в якості сервісу (послуги). Даний матеріал покликаний продемонструвати, які переваги надає точка зору «охолодження як сервіс» (CaaS).
У чому полягає суть принципу поділу на сервіси (something as a service)?
Комунальні служби (водо-, газо-, електропостачання) охоче сприймаються людьми як сервісів. Точкою розмежування між споживачем і постачальником комунальних послуг, як правило, є лічильник, і того, що відбувається з послугою до попадання на лічильник, зазвичай приділяється мало уваги (рис. 1). Споживач вважає, що постачальник може надавати послугу в необмеженому обсязі на безперервній основі (за рідкісним винятком). Якщо говорити про галузь ЦОД, то зручно буде ввести поняття «постачальник сервісу» та «споживач сервісу».
Рис. 1. Різні види лічильників.
Втім, охолодження дуже рідко сприймається в якості сервісу. Тут не використовується лічильник, який би відділив зону відповідальності постачальника від зони відповідальності споживача. Розрахункова продуктивність систем теплопостачання, вентиляції і кондиціонування є відомою кінцевою величиною, не мінливою на протязі всього терміну служби охолоджуваного приміщення, оскільки робоче навантаження залишається практично незмінною. Однак, у випадку ЦОД, споживана електроприладами потужність складає до 90% робочого навантаження і постійно змінюється у зв'язку зі змінами у складі програмного і апаратного забезпечення. Тому, продуктивність системи охолодження повинна пристосовуватися до постійно мінливої навантаженні, що призводить до виникнення підходу «охолодження як сервіс».
На відміну від більшості комерційних будівель, робоче навантаження в дата-центрі піддана частим і глибоким змінам унаслідок постійно мінливого складу програмного і апаратного забезпечення, використовуваного протягом усього життєвого циклу ЦОД. Системи охолодження дата-центру повинні розроблятися з урахуванням відповідності вимогам ІТ-обладнання, як справжнім, так і майбутнім.
Необхідно також відзначити, що взаємодія між постачальником охолодження, як сервісу (наприклад, технічний відділ ЦОД), і його споживачем (наприклад, ІТ-відділ) має на увазі ефективний обмін інформацією між двома підрозділами, кожне з яких зосереджено на вирішенні своїх локальних задач.
Чому принцип поділу на сервіси застосовується в галузі ЦОД?
Підрозділ інформаційних технологій займається питаннями обслуговування апаратного та програмного забезпечення ЦОД. Робочі функції та бізнес-модель технічного підрозділу виглядають зовсім інакше. ІТ-підрозділ і технічний підрозділ часто є повністю незалежними, і можуть навіть входити до складу різних бізнес-одиниць. Угода про якість надаваних послуг (SLA) є ефективним способом визначення цілей і зобов'язань для кожного з підрозділів. Це може бути угода між ІТ-відділом і технічним відділом компанії, або між клієнтом дата-центру і власником здаються в оренду площ.
Поняття «власник» і «орендар», як правило, не використовуються в галузі ЦОД. Здачу приміщень в оренду зазвичай називають колокації. Останнім часом спостерігається тенденція щодо аутсорсингу ЦОД на бік провайдера (іменованого власником в більшій частині комерційних договорів), або «сервіс-провайдера». Хмарні обчислення (також іменовані, як «обчислення на вимогу» і «обчислення, як комунальна послуга») є прикладом орендованої комп'ютерної послуги. Багато років тому, орендовані комп'ютерні послуги працювали за принципом «поділу часу».
Галузь ЦОД є надзвичайно капіталомісткої, і в сформованих на сьогоднішній день складних фінансових умовах спостерігається підвищене прагнення до залучення стороннього капіталу для оплати за охолодження і електроенергію, споживану в ЦОД. Колокаціонние майданчики дозволяють компаніям виконувати аутсорсинг споживаних ними ІТ-послуг та використовувати SLA для організації необхідного інтерфейсу для взаємодії між двома сторонами.
Услід за зростанням потреб в ІТ-послуги, колокаціонние провайдери змінили свої бізнес-моделі, щоб стати більш привабливими для тих компаній, які користуються аутсорсингом. Існують оптовий і роздрібний ринки колокаціонних послуг, кожен з яких має свою клієнтську базу:
Ринок роздрібних послуг призначений для невеликих клієнтів, що використовують інформаційні технології для підтримки бізнесу (використання ІТ-послуг для ведення бухгалтерії, веб-хостингу і т.д.). Даний ринок орієнтований на інформаційні системи малого масштабу (це можуть бути один або два сервери), встановлені в стандартному серверному приміщенні з жорсткими обмеженнями щодо електроживлення, охолодження та мережевої інфраструктури. Клієнт провайдера колокаціонних послуг може використовувати одну або декілька стійок (в одній стійці поміщається до 42 серверів).
Ринок оптових послуг розрахований на великих клієнтів, для яких ведення бізнесу тісно пов'язано з функціонуванням ІТ-систем (наприклад, веб-компанії, а також компанії, що використовують в роботі електронні транзакції і електронний документообіг). Даний ринок визнає необхідність у високому рівні гнучкості для клієнтів з точки зору використовуваного простору, електроживлення, охолодження і мережевих компонентів, надаючи при цьому можливості для майбутнього зростання.
Оскільки послуги електропостачання та охолодження комп'ютерного устаткування можуть обходитися дуже дорого, спостерігається тенденція по вимірюванню споживання даних сервісів аж до рівня комп'ютерної стійки, там, де це виправдано. Зацікавленими в цьому виявляються як постачальник, так і споживач відповідних послуг.
Хмарні обчислення
ІТ-підрозділу багатьох компаній переходять на використання хмарних обчислень. Хмарні обчислення підвищують гнучкість ІТ-інфраструктури, що дозволяє клієнтам варіювати обсяг споживання ІТ-послуг подібно до того, як вони надходять в разі використання комунальних послуг.
В основі хмарних обчислень лежить ферма ІТ-ресурсів, які не є виділеними і можуть бути використані в міру виникнення попиту. Подібно будь-якому іншому сервісу, споживання ресурсів вимірюється лічильником, вартість розраховується виходячи з спожитого об'єму. Існує кілька моделей хмарних сервісів, що відрізняються кількістю рівнів абстракції між споживачем та ІТ-ресурсами (наприклад, точка підключення споживача послуги):
Інфраструктура як сервіс (IaaS). Точка підключення споживача IaaS, як правило, знаходиться на рівні ІТ-обладнання (наприклад, споживач надає власне обладнання, а провайдер послуг надає фізичний простір для його установки, а також електроживлення, охолодження і мережеву інфраструктуру).
Платформа як сервіс (PaaS). Точка підключення споживача PaaS, як правило, знаходиться на програмному рівні (приміром, споживач завантажує власне ПО на сервера провайдера, який в свою чергу надає всю необхідну інфраструктуру для підтримки апаратного забезпечення).
- Додаток як сервіс (SaaS). Точка підключення споживача SaaS, як правило, знаходиться на рівні кінцевого користувача (наприклад, споживач вибирає необхідне йому ПО, в той час, як апаратне забезпечення і вся необхідна інфраструктура надається провайдером послуг).
Угода про якість надаваних послуг (SLA)
Угоди про якість надаваних послуг використовуються для всіляких видів сервісів різного масштабу (наприклад, послуги копіювальної машини). На жаль, SLA використовуються здебільшого в якості юридичних угод, які застосовуються для вирішення спорів, що виникають між постачальником послуг і споживачем. Продовжуючи приклад з копіювальною машиною, провайдер послуг, відповідно до вимог SLA, повинен реагувати на виклик протягом певного періоду часу, а також зобов'язаний надавати запчастини та направляти для ремонту фахівців за винятком випадків, зазначених нижче:
Кількість копій, виміряний по лічильнику, перевищує місячну норму.
Відбулося перевищення допустимого робочого напруги.
Відбулося перевищення допустимого рівня температури і вологості.
Копіювальна машина потрапила під вплив рідини, газу або пилу.
Тенденція по переміщенню ЦОД на колокаціонние майданчика і по збільшенню обсягу використання хмарних послуг робить очевидними переваги, пов'язані з розглядом ЦОД з точки зору SLA. Більш того, розвиток тренду по використанню засобів моніторингу та вимірювання на рівні сервера, стійки або ряду стійок створює необхідність у більш тісної інтеграції SLA та ЦОД. Даний тренд є настільки значним, що була створена нова область системних рішень - системи управління інфраструктурою ЦОД (DCIM) - яка є інтеграцією інформаційних технологій і засобів адміністративного управління підприємством.
Історично склалося так, що звернення до SLA відбувається в разі відключення сервісу, оскільки в них звичайно вказується система штрафів і заохочень, що діє між постачальником послуг та їх споживачем. Як і у випадку з копіювальною машиною, тут існує ряд умов і застережень. Однак, у міру того, як зростає інтерес з боку індустрії до хмарних обчислень, SLA стають критично важливим інструментом на всіх етапах проектування і управління ЦОД.
Особливо це стосується охолодження. Охолодження рідко розглядається в якості сервісу, якщо тільки мова не йде про централізований холодопостачання. Виданий ASHRAE документ «Рекомендації щодо забезпечення температурного режиму для середовищ обробки даних» допускає можливість використання ЦОД в широкому діапазоні робочих умов і дозволяє істотно збільшити робочий час застосування економайзерів, в тому числі, дозволяючи їх постійне використання.
Як рекомендований, так і допустимий діапазони температури і вологості підтримуються виробниками серверного обладнання по всьому світу. У книзі також визначається максимальний діапазон зміни температури протягом години, і вимоги до якості повітря. Всі ці параметри визначають основний набір вимог до навколишнього середовища. Згідно даним в книзі визначенням, точкою розмежування для серверного охолодження є повітрозабірник сервера.
Таким чином, книга формує основу для SLA в області охолодження для етапів проектування та управління ЦОД.
Опис | Мінімум | Максимум |
Температура сухого термометра | 15 | 32 |
Діапазон зміни температури / год | - | 3,2 |
Відносна вологість | 20% | 80% |
Температура конденсації | - | 17 |
Виділення шкідливих речовин (мідь) | - | 300Å/месяц |
Виділення шкідливих речовин (срібло) | - | 200Å/месяц |
Якість повітря | MERV8 * | - |
|
У таблиці 1 наведено приклад використання даних з книжки для створення SLA в області охолодження. Даний набір робочих умов орієнтований на продуктивність, оскільки тут не зазначений спосіб доставки охолодження. Мова йде тільки про температурний режим на вході сервера.
Заключні коментарі
Концепція «охолодження як сервіс» є радикальним відхиленням від традиційного образу думки, пов'язаного з системами охолодження і обладнанням для охолодження. Режим роботи «за запитом» для ЦОД передбачає розгляд електроживлення та охолодження в якості сервісів з метою відповідності бізнес-моделям хмарних обчислень, а також відповідності швидко мінливого рівня щільності розміщення обладнання, зазначеного в іншому документі ASHRAE («Тенденції енергопостачання та системи охолодження для індустрії обробки даних »).
Охолодження як сервіс підвищує рівень абстракції для точки розмежування споживача і постачальника, що дозволяє застосовувати більш інноваційний підхід з метою відповідності мінливим вимогам до системи охолодження. Підвищення рівня абстракції також дозволяє підняти енергоефективність ЦОД завдяки підтримці ефективної роботи площадки на протязі всього терміну служби.
Ключовою особливістю підходу «охолодження як сервіс» є можливість розробляти угоди про якість надаваних послуг, що забезпечують двосторонню прозорість з точки зору бізнесу, ризиків і технічних аспектів роботи. Ефективне SLA в області охолодження може стати важливим компонентом проектних вимог замовника до конструкції і принципу роботи системи охолодження ЦОД.
Немає коментарів:
Дописати коментар