Комплексные решения для ЦОД: ИТ и инженерная инфраструктура

По данным агентства iKS-Consulting, объем рынка ЦОД в России увеличился на 13,2% в 2020 г. и достиг 49,9 тыс. стойко-мест, а доход российских поставщиков услуг ЦОД вырос на 25,6% и составил 43,8 млрд рублей. В результате пандемии спрос уже превышает предложение, и эксперты прогнозируют, что эта тенденция продолжится. Мы пригласили специалистов из компаний "ЛАНДЕ РУС" и "КРОК" обсудить, какие технологии и факторы станут определяющими на рынке ЦОД в ближайшие годы, повысят их эффективность и помогут успешно решать задачи заказчиков.

При помощи каких решений можно: а) оптимизировать затраты дата-центров, б) повысить их надежность?

Сергей Трапани

Генеральный директор ООО "ЛАНДЕ РУС" (LANDE)

Операторы ЦОД используют программное обеспечение для управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM), которое дает возможность отслеживать, измерять, управлять и/или контролировать ресурсы и процессы, например ИТ-оборудование (серверы, хранилище, сетевые коммутаторы, ИБП, PDU и т.д.).
Оно позволяет улучшить планирование и применение мощностей, производительность, время безотказной работы и энергоэффективность. На рынке имеется множество таких продуктов.

Сергей Махлин

Эксперт по строительству ЦОД ИТ-компании "КРОК"

Не существует единого набора программных или аппаратных решений, которые помогли бы снизить затраты и повысить надежность любого дата-центра. По сути, каждый объект – уникальный комплекс технических систем и средств, выбор которых при проектировании определен потребностями, которые решает ЦОД, и ограничениями от внешних условий. Однако, если говорить об "универсальных" рецептах, я бы выделил два:

1. Общая надежность комплекса систем определяется надежностью входящих в него систем и компонентов. Поэтому при проектировании инженерных решений важно соблюдать старый армейский принцип "Чем система проще, тем она надежнее".
2. Важно руководствоваться не общими понятиями эффективности или надежности, а решать четко сформулированные задачи, поставленные
   владельцем объекта и приводящие его к нужному результату. Вряд ли кто-то может отказаться от повышения надежности или эффективности, однако куда важнее их баланс в нужной для конкретного владельца и конкретного объекта пропорции.

Как влияют на работу ЦОД цифровые технологии управления?

Сергей Трапани

Генеральный директор ООО "ЛАНДЕ РУС" (LANDE)

Общепринятых показателей, таких как PUE, недостаточно для определения общей производительности системы, и менеджеры должны вкладывать средства в другие системы мониторинга и управления окружающей средой, чтобы иметь возможность контролировать свои ЦОД.
Однако часто недооценивается важность целостного подхода, направленного на контроль как аппаратных, так и программных компонентов. В центрах обработки данных есть множество систем управления, которые обычно не взаимодействуют друг с другом для повышения общей эффективности. Цифровые технологии позволят нам увидеть общую картину и принять целостный подход для достижения максимальной эффективности.

Сергей Махлин

Эксперт по строительству ЦОД ИТ-компании "КРОК"

Управление ИТ- и инженерной инфраструктурой дата-центров с момента их появления осуществлялось с использованием цифры.
Речь о системах автоматизации и диспетчеризации инженерных систем, мониторинга сетей, балансировки нагрузок и т.д. Однако мы все еще весьма далеки от "безлюдных" ЦОД. Какими продвинутыми бы ни были цифровые технологии управления, они лишь помогают службам эксплуатации в их ежедневных задачах и с каждым годом делают это все лучше. Но последнее слово пока остается за квалифицированными инженерами и менеджерами.

Каковы основные показатели эффективности ЦОД?

Сергей Трапани

Генеральный директор ООО "ЛАНДЕ РУС" (LANDE)

На рынке много показателей эффективности, которые активно используются для оценки производительности ЦОД. Однако, когда дело доходит до эффективности, то нужно учитывать эффективность производительности и энергоэффективность. Для повышения производительности существуют такие ключевые показатели, как число операций с плавающей запятой на ватт, что дает количество операций с плавающей запятой в секунду. Эта метрика обычно используется высокопроизводительными вычислительными системами, где производительность системы относительно высока по сравнению с остальным рынком. Для центров обработки данных показатель Basic Operations per Second (BLOPS), который охватывает основные операции с целыми числами и с плавающей запятой, может использоваться для оценки вычислительной системы ЦОД.
Операторы центров обработки данных могут отслеживать производительность системы в количестве BLOPS на ватт, чтобы понять ее эффективность.
Для повышения энергоэффективности рынок обычно использует коэффициент эффективности использования энергии (PUE), который представляет собой отношение общего энергопотребления центра обработки данных к потреблению энергии оборудованием информационных технологий. Однако лично я не верю, что это надежный показатель, он должен использоваться с другими показателями, такими как энергосбережение (PES), для определения производительности центра обработки данных. Потому что даже внутренние температурные условия в центре обработки данных могут резко изменить значения PUE и ввести в заблуждение оператора.

Сергей Махлин

Эксперт по строительству ЦОД ИТ-компании "КРОК"

Основной показатель эффективности ЦОД с точки зрения инженерной инфраструктуры – коэффициент PUE (Power Usage Effectiveness).
PUE – это отношение полной потребляемой электрической мощности ЦОД к мощности всего ИТ-оборудования, установленного в дата-центре.
Однако этот объективный показатель не всегда критически важен для владельца или оператора дата-центра. Например, если мы говорим о небольшой корпоративной площадке на 20–30 стоек, то снижение затрат на электроэнергию (а в отечественных реалиях стоимость электроэнергии относительно невелика) путем применения высокоэффективных систем охлаждения может быть неоправданно дорогим.
Важно комплексно подходить к оценке эффективности, отталкиваться от целей и задач владельца ЦОД, понимать его потребности и вместе с ним определять значимые показатели.

По данным Gartner, ЦОД без ИИ и машинного обучения скоро станут неэффективными. Согласны ли вы с этим?

Сергей Трапани

Генеральный директор ООО "ЛАНДЕ РУС" (LANDE)

Предыдущие проекты Европейского Союза позволили повысить энергоэффективность до 20% за счет внедрения более интеллектуальной системы виртуализации в своих центрах обработки данных. Уже сам по себе этот факт символизирует важность систем искусственного интеллекта и машинного обучения. Сегодня мы работаем над разработкой системы охлаждения с искусственным интеллектом для малых центров обработки данных, над целостной системой управления, направленной на повышение энергоэффективности и производительности охлаждения путем согласования аппаратных и программных компонентов в периферийных вычислительных приложениях. Мы применяем подход, который задействует ценные неиспользованные данные от активных компонентов ЦОД. Созданные большие данные применяются расширенной системой искусственного интеллекта, которая мгновенно определяет потребности в охлаждении и энергии. С помощью этого мы рассчитываем обеспечить более 20% энергоэффективности периферийных вычислительных систем.

Сергей Махлин

Эксперт по строительству ЦОД ИТ-компании "КРОК"

Проникновение машинного обучения во все цифровые системы действительно идет быстрыми темпами. И если такие системы помогут операторам ЦОД предотвращать аварии, тратить меньше и быть эффективнее, то они появятся даже на тех объектах, которые изначально создавались без них.
Пока я бы не стал переоценивать роль этих технологий, хотя они, безусловно, перспективны.

Обзор решений "ЦОД: ИТ и инженерная инфраструктура" >>

Какие другие технологии могут способствовать успешности дата-центров?

Сергей Трапани

Генеральный директор ООО "ЛАНДЕ РУС" (LANDE)

Я не буду говорить о новых технологиях, таких как квантовые вычисления или вычислительные архитектуры, а сосредоточусь на поддерживающих работу дата-центров решениях.
Если вы не можете обеспечить требуемые условия для вычислительных систем, независимо от особенностей вашей системы, вы не сможете получить желаемую производительность. Следовательно, центры обработки данных должны быть интегрированы в системы управления энергопотреблением, охлаждения и отопления района или здания, чтобы максимизировать их производительность. Эта интеграция обеспечит устойчивую производительность ЦОД при одновременном увеличении энергопотребления и эксплуатационных расходов.

Сергей Махлин

Эксперт по строительству ЦОД ИТ-компании "КРОК"

Сегодня на рынке есть потенциально перспективные инженерные решения, позволяющие существенно повысить эффективность (читай – снизить затраты) ЦОД. К ним я бы отнес использование термотрубок для замены процессорных вентиляторов в серверах. Технология позволяет отводить тепло от серверных процессоров в разы эффективнее. Применение такого способа не только снижает затраты на охлаждение и само энергопотребление ИТ-оборудования, но, что иногда гораздо важнее, позволяет сэкономить место в стойке. Так достигается кумулятивный эффект экономии.
К перспективным и потенциально помогающим сэкономить решениям я бы отнес и автоматизированные системы управления инженерной инфраструктурой, использующие алгоритмы машинного обучения и нейросетей.
Долгое время в отечественных ЦОД не были востребованы решения класса DCIM (Data Center Infrastructure Management). Они в реальном времени дают службе эксплуатации полную информацию о состоянии инженерной и ИТ-инфраструктур, и сейчас мы отмечаем повышение интереса к ним.

Каковы тенденции на рынке ЦОД?

Сергей Трапани

Генеральный директор ООО "ЛАНДЕ РУС" (LANDE)

Обработка данных требует больших начальных вложений, затрат на обслуживание и опытных команд. Рынок начал переносить свои данные и рабочие нагрузки в облачные системы, что гарантирует бесперебойную работу и снижает начальные инвестиции. Поэтому эксперты ожидают роста количества облачных вычислительных систем, а рынок традиционных корпоративных центров обработки данных выглядит сокращающимся. Однако новые технологии, такие как IoT, AI, 5G и т.д., быстро увеличивают количество подключенных устройств. Связь между машинами становится все более быстро растущей тенденцией, и ожидается, что в ближайшем будущем она будет отвечать за более чем половину коммуникаций. Более того, развивающимся технологиям требуется большая пропускная способность и низкая задержка. Облачные технологии не всегда могут обеспечить эти требования.
Значительный рост периферийных вычислений (EDGE), что влечет за собой строительство небольших пограничных ЦОД, микроЦОД, контейнерных ЦОД. Эти решения приближают вычислительные ресурсы и хранилище данных к конечным пользователям, что сокращает время отклика и экономит полосу пропускания.

Сергей Махлин

Эксперт по строительству ЦОД ИТ-компании "КРОК"

Цифровизация производств, Интернет вещей, развитие облачных технологий и сервисов, технологии AI и ML, стриминговые сервисы и блокчейн – все эти факторы приводят к росту потребности в вычислительных мощностях, а значит, подталкивают рынок дата-центров к развитию.
Дополнительным и неожиданным фактором послужила пандемия: бизнесу требовались удаленные рабочие места, конференцсвязь, поддержка логистики. Выжили и развились те, кто смог оперативно "переехать" в онлайн. а это невозможно без корпоративных и коммерческих ЦОД.
Интересным трендом, связанным в том числе с пандемией, стало развитие технологий Интернета поведения (IoB): видеокамеры следят за тем, носят ли сотрудники маски, сенсоры и браслеты.
Системы уже не только мониторят наше поведение, но и стараются влиять на него: например, автомобили каршеринга следят, насколько аккуратно вы водите автомобиль, увеличивая плату или вовсе отказывая в аренде агрессивным водителям. Кроме того, различные законодательные и административные меры и до, и во время пандемии увеличивали потребности как государственных, так и корпоративных заказчиков в вычислительных мощностях. факторов, способствующих развитию рынка ЦОД, несравнимо больше, чем тормозящих его. 

Иллюстрация к статье сгенерирована нейросетью Kandinsky 

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" №3/2021