Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

Влияют ли «облачные» вычисления на распределение электроэнергии в среднем центре обработки данных? Этот вопрос имеет смысл только в том случае, если «облако» является настолько отличной компьютерной средой, что она требует другой системы электроснабжения, охлаждения и администрирования.

Новые способы распределения электроэнергии в дата-центрах, безусловно, необходимы, но продиктованы ли они исключительно требованиями «облачных» вычислений? На этот вопрос нет однозначного ответа. Многое зависит от того, является ли данный центр обработки данных общим (предоставляющим услуги колокейшн) или специализированным (обслуживающим одну компанию).

Одно общепринятое различие заключается в том, что на нейтральных или смешанных хостинговых площадках удельная мощность может составлять 1 кВт, 1.5 кВт или 2 кВт на кв. метр. В некоторых редких случаях она может доходить до 5 кВт на стойку. Считается, что в «облачных» центрах обработки эти показатели могут быть гораздо выше: например дублинский дата-центр Майкрософт был рассчитан на 5-10 кВт на кв. метр.

Мощность изменяется, а нагрузка распределяется в соответствии с возникающими потребностями, поэтому система охлаждения должна удовлетворять этим динамичным требованиям к электроснабжению.

Например, при использовании однородного оборудования можно добиться такой эффективности, которая была бы невозможной в смешанных центрах обработки данных. Так, в некоторых дата-центрах Google используются источники, или встроенные элементы питания, постоянного тока, а не стандартные трехфазные ИБП, в которых ток утечки составляет не менее 10%.

Разные подходы

Поставщики «облачных» услуг стремятся предлагать разные решения. «Если это HPC (кластер высокопроизводительных вычислений), то ему потребуется более высокая удельная мощность, чем простому хранилищу данных, скажем средняя или высокая удельная мощность, и, кроме того, стандартные приложения требуют низкой или средней удельной мощности», пояснил Крис Смит, коммерческий директор компании on365. «Поставщику в зависимости от состояния рынка придется определять правильное соотношение». Некоторые уверены, что «облачные» вычисления требуют использования технологий виртуализации, что, несомненно, тоже повлияет на расход электроэнергии. Обычные центры обработки данных отстают в этом отношении, и чтобы более эффективно справляться с этой задачей, рано или поздно их ждет реорганизация.

«Проблема не в пространстве, а в распределении энергии и отводе тепла», утверждает Айдин Курт-Элли, топ-менеджер компании ISP Lumison. «Технологии виртуализации потребляют больше электроэнергии на кв. метр, а стандартные центры обработки просто не в состоянии удовлетворять эти растущие требования».

Безусловно, в новейших центрах есть зоны с высокой и низкой удельной мощностью, в которых изменение нагрузки (в местах размещения «облачных» узлов) может служить индикатором изменяющегося уровня (виртуальных) ресурсов. «В последнее время дата-центры строятся со структурированными зонами электроснабжения, в которых одна часть предназначена для приложений с низким уровнем электропотребления, а другая часть – для энергоемких приложений», сообщил Джереми Уоллис, технический директор UK systems в фирме NetApp. В этом случае более энергоемким приложениям можно выделять больше электроэнергии, а другие уровни полностью отключать, если они не используются. Эта система управления является более эффективным способом адекватного энергоснабжения всех приложений.

Новые и модернизированные центры обработки данных

Более современные центры обработки данных имеют всевозможные средства повышения эффективности охлаждения, такие как технологии «горячих» и холодных» коридоров, системы экологического мониторинга и усовершенствованные способы отведения тепла.

Руководство дата-центров стремится повысить их эффективность в общем, и это не всегда связано с необходимостью развертывания «облачных» технологий. В основном, ограничиваются использованием смешанных зон энергопотребления, представленных специализированными контейнерами, а в некоторых случаях даже обычными распределительными модулями (POD), или помещениями, внутри самих дата-центров.

По сообщениям DCD Focus, хостингово-облачное предприятие Savvis размещает свои «облачные» дата-центры вокруг PODs, что позволяет ей «распределять энергию и осуществлять свои расчеты на основе реально используемой энергии и занимаемого места», но опять же это делается скорее с целью повышения обшей эффективности, чем для развертывания «облачных» технологий.

«Хотя у нас есть зоны высокого и низкого энергопотребления, а также системы постоянного мониторинга потребляемого питания, наши центры обработки данных имеют высокий коэффициент использования, поэтому использование «облачных» технологий не очень сильно отражается на их производительности», добавил Дэвид Шакочис, вице-президент отдела исследований и разработок компании Savvis.

Почему бы не использовать подобное распределение нагрузки в обычном центре обработки данных, не специализирующемся на «облачных» вычислениях? Многие data центры имеют смешанные зоны энергоснабжения: представленные сочетанием сверхкомпактных зон кубической формы с «горячими» и «холодными» коридорами и зон среднего уровня компактности с встроенными системами охлаждения для менее энергоемких приложений.

При этом только центры обработки данных, имеющие смешанные зоны энергоснабжения, наилучшим образом приспособлены для предоставления «облачных» услуг. «Только в новых дата-центрах можно размещать высококомпактные системы с большим электропотреблением», утверждает Стивен Оуэн, директор ControlCircle, являющейся поставщиком администрируемых услуг. Таким образом, очевидно, что с появлением функций измерения реально потребляемой электроэнергии, главной заботой операторов «облачных» дата-центров и поставщиков хостинговых услуг становится равномерное распределение нагрузки.

Хотя, возможно, это просто рекламный ход производителей коммутационного оборудования, модулей распределения питания и ИБП, занимающихся разработкой специализированных программно-аппаратных средств для «облачных» компьютерных сред.