Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

В последние несколько лет такие корпорации как Microsoft Corp. и Google Inc. приняли портативные центры обработки данных, заключенные внутри стандартных транспортных контейнеров длиной 20 или 40 футов для быстрого развертывания своей деятельности, не требующего расширения или замены существующих сооружений.

Эти «мобильные центры обработки данных» предлагают такие компании как Sun Microsystems Inc., Hewlett-Packard Co. и Silicon Graphics International (SGI) для удовлетворения потребностей в дополнительной вычислительной мощности, не требующей построения новых дата-центров.

Следуют ли другие предприятия и организации примеру Microsoft и Google в отношении использования таких автономных модульных центров обработки данных? Как они работают?

Опыт применения мобильных data center

Удовлетворение потребностей в расширении центров обработки данных.
Два пользователя, некоммерческая организация Архив Интернета в Сан-Франциско, которая с 1996 г. хранит в Интернете громадный публичный архив данных, и SLAC National Accelerator Laboratory, исследовательская группа Стенфордского университета, расположенного в Менло-Парке, штат Калифорния, говорят, что использование компактных контейнерных систем хранения данных позволило им намного упростить и ускорить расширение своих вычислительных мощностей без расходов и сложностей строительных проектов и необходимых одобрений инженерной подготовки земли.

Брюстер Каль, основатель Архива Интернета, говорит, что идея о портативных подключаемых ЦОД внутри транспортных контейнеров изначально принадлежала Брюсу Бомгарту, инженеру службы технической поддержки в Архиве. «У нас возникла эта идея, когда мы устали от строительства дополнительных центров обработки данных», говорит Каль. «Нам нужен был способ удовлетворения наших постоянных потребностей в расширении своих систем обработки и хранения данных». Ежегодно объем архивных данных увеличивается приблизительно на 1 петабайт, требуя огромного количества дополнительных емкостей памяти.

В марте текущего года Архива Интернета получил первый такой контейнер – модульный центр обработки данных Sun – и использует его для продления срока эксплуатации ЦОД, расположенного в Сан-Франциско, передав большую часть функций архивирования модулю компании Sun.

«Он превосходен», говорит Каль. «Я бы не задумываясь приобрел еще один такой центр»

Тем не менее, в будущих модулях можно было бы сделать некоторые улучшения, говорит он, в том числе более низкое энергопотребление, более простые средства подключения к источникам энергии и меньшие требования к дорогим и сложным системам вентиляции ЦОД. «Было бы проще, если бы им не требовался источник переменного тока и они могли использовать окружающий воздух, пропускаемый через систему фильтров и вентиляционных отверстий.»

Энди Безелла, старший системный администратор Архива, говорит, что модуль размещен в штаб-квартире компании Sun в Санта-Кларе, штат Калифорния, и включает 60 серверов Sun Fire X4500 под управлением ОС Solaris 10. К каждому серверу подключено 48 жестких дисков емкостью 1 терабайт каждый, которые обеспечивают намного большую емкость на значительно меньшей площади, чем в стационарном центре обработки и хранения данных Архива. «Пока он работает безупречно», говорит Безелла.

У Национальной лаборатории ускорения SLAC, созданной департаментом энергетики США на базе Стенфордского университета, были аналогичные причины покупки двух модулей компании Sun для своей исследовательской работы в области сотворения вселенной, говорит доктор Ричард Маунт, глава научного вычислительного центра лаборатории.

«У нас были постоянно растущие потребности в вычислительных мощностях, требуемых нашими экспериментальными программами», говорит Маунт. Около шести лет назад в лаборатории вышла из строя система охлаждения, требовавшая большой модернизации, на разработку, одобрение и внедрение которой потребовалось два года из-за медленных правительственных процедур выдачи подрядов, говорит он. Но в будущем на расширения будут требоваться не годы, а месяцы, поэтому системы обработки и хранения данных рассматривались в качестве альтернативы.

«Они сдержали обещание, что установка и настройка займет гораздо меньше времени, чем мы можем представить», говорит Маунт. Несколько лет назад лаборатория приобрела у компании Sun оригинальную модель модуля, прежде чем она стала выставлять их для продажи, говорит Маунт. Он стоял в парке лаборатории и требовал починки системы охлаждения и подключения к электросети, а также бетонных монтажных площадок. Позднее был добавлен второй модуль.

Один 20-футовый (около 6 метров) мобильный центр обработки и хранения данных стоит около $300,000, не считая еще $300,000 за установку и подключение, говорит он.

Недостатки мобильных систем хранения данных

В то время как модульные дата-центры компании Sun хранятся в контейнерах длиной 20 футов, аналогичные системы от HP и SGI можно перевозить в контейнерах длиной 40 футов. 40-футовая система компании HP, по словам ее представителя, стоит около 1.5 миллионов долларов и эквивалентен по емкости и вычислительной мощности стационарному центру обработки и хранения данных площадью 5,000 кв. футов. В будущем компания HP предложит 20-футовую версию.

Один из недостатков использования контейнеров, говорит Маунт, заключается в том, что это делает ремонтные работы более сложными, поскольку они плотно заполнены оборудованием. «Это не большая проблема, потому что внутрь не надо заглядывать слишком часто», говорит он.

Одна из проблем состоит в том, что на стойках нельзя вместить всех серверов из-за пространственных ограничений, говорит он. Когда доставили второй модуль, они вынуждены были использовать несколько уже имевшихся у них серверов Sun, а не купленные ими серверы Dell, потому что они были на один дюйм длиннее стоек. «Это не учли», говорит Маунт.

«Мы вполне серьезно рассматриваем возможность приобретения еще шести таких систем», говорит Маунт. «Нет никаких причин, которые помешали бы этому».

Стивен Шучарт, аналитик центра обработки данных корпорации Current Analysis Inc. в Стерлинге, штат Вирджиния., говорит, что в будущем потребность коммерческих организаций, нуждающихся в быстром расширении емкости центра хранения данных, в портативных системах хранения данных будет расти.

«У некоторых организаций иногда возникает потребность в локальной системе обработки и хранения данных и их может заинтересовать это альтернативное решение», говорит Шучарт.

Контейнерные системы хранения данных можно использовать в качестве аварийного средства восстановления данных предприятия, уничтоженного стихийным бедствием, говорит он, и их также можно использовать в случае, если у организации нет земли или она не может получить необходимые разрешения для постройки или расширения центра обработки данных.

«Я думаю, что это полезная идея», говорит он. «Я думаю, что она имеет свое место. Считаю ли я, что ИТ-отделы будут использовать это в крупных масштабах? Нет».