Инфраструктура дата-центров

В Интернете насчитывается более 2 млрд. сайтов, объем информации на которых превышает 100 зеттабайт (1 Зб это 1 млрд. терабайт). Вся эта информация, а также данные бесчисленных компаний и организаций хранятся в дата-центрах. Сейчас в мире работают около 7,5 тыс. таких объектов. Именно они составляют физическую основу Всемирной Сети: хранят информацию и обеспечивают ее отправку конечному пользователю по запросам браузера. Что же из себя представляет современный центр обработки данных (ЦОД)?

ЦОДы делятся на две категории: корпоративные и коммерческие. Первые организуются на базе отдельных компаний и служат исключительно для их нужд. Коммерческие дата-центры предоставляют услуги по хранению и обработке данных всем желающим. Среди них встречаются микрообъекты с десятком серверов и настоящие гиганты. Крупнейшим в мире считается ЦОД «350 East Cermak», построенный в Чикаго: он занимает территорию 102 тыс. кв. м и потребляет более 100 МВт электроэнергии. В зависимости от размера, назначения и типа построения дата-центров — различаются характеристики доступности, оборудование ЦОД и безопасность функционирования.

Инженерная инфраструктура ЦОД

Своеобразной опорой, на которой держится любой дата-центр, выступает его техническая инфраструктура. Речь идет о механизмах жизнеобеспечения, которые должны справляться с острыми кризисами и обладать солидным заделом прочности. Это касается не только вычислительной, сетевой электроники и собственно, серверов. Хороший ЦОД имеет несколько источников водо- и электроснабжения, свои генераторы с хранилищами топлива, дублированные механизмы охлаждения и вентиляции. Инженерная инфраструктура также включает надежную сигнализацию о задымлении, автоматические инструменты пожаротушения и многие другие сервисы.

Состав инженерных систем

Структура ЦОДа состоит из многочисленных подсистем, каждая из которых выступает неотъемлемым звеном в обеспечении работоспособности. В ЦОДах, построенных в последние годы — важнейшие механизмы имеют кратный запас прочности: если выходит из строя первый контур, автоматически включается запасной. Таким образом, достигается отказоустойчивость всего комплекса, близкая к 100%. Важнейшими для дата-центра можно считать пять технических систем.

Система электроснабжения

Состоит из трех локальных систем: гарантированного электроснабжения (СГЭ), бесперебойного электроснабжения (СБЭ) и распределения питания (СРП). Залог непрерывной подачи электричества через СГЭ — подключение ЦОДа к нескольким (независимым) внешним источникам питания. СБЭ базируется на источниках бесперебойного питания и дизель-генераторных установках, которые активируются, когда наружные ЛЭП обесточены. СРП отвечает за автоматическое переключение питания на оптимальный (в текущей обстановке) источник.

Комплекс контроля микроклимата

Серверная техника выделяет много тепла и нуждается в постоянном охлаждении. С этой целью применяются особые механизмы прецизионного кондиционирования воздуха. Их задача — стабилизировать температуру и влажность в комнатах, где размещаются стойки. От аналогичных приборов бытового назначения системы микроклимата в ЦОДах отличаются повышенной точностью и способностью функционировать непрерывно и круглосуточно — все 365 в году. За контроль климата также отвечают подсистемы отопления, пароувлажнения и приточно-вытяжной вентиляции. К ним предъявляются высокие требования по надежности, вся аппаратная часть задействована в рамках схем многократного резервирования.

Система мониторинга и управления

Представляет собой программно-аппаратный комплекс, который следит за всеми характеристиками ЦОДа и в автоматическом режиме их корректирует. Для сбора информации в помещениях монтируются многочисленные датчики, собирающие информацию о микроклимате, электроснабжении и состоянии инженерных коммуникаций. Сведения поступают на управляющий компьютер, снабженный специальным ПО. С его помощью данные анализируются, обрабатываются и интерпретируются. На основе полученных результатов терминал отдает команды на изменение работы инженерных систем. Например, если становится слишком жарко в отдельном шкафу — в нем запускаются дополнительные вентиляторы или при обрыве наружной линии электроснабжения — серверный зал переключается на запасное питание.

Кабельная система

Структурированная система кабелей обеспечивает обмен информацией между серверами внутри ЦОДа и его связь с центрами обмена трафиком. Она состоит из медных и оптоволоконных линий, соединительного и кроссового оборудования. К кабельным коммуникациям современных ЦОДов предъявляются солидные требования, касающиеся быстродействия. Стандартом для волоконно-оптических коммуникаций считается скорость  10 Гбит/с, а для линий из меди — 40 Гбит/с. Конечные активные устройства коммутируются с серверами посредством патч-панелей, которые также являются составной частью кабельной подсистемы дата-центра.

Система безопасности

Ее миссия – предоставить центру обмена данными и его отдельным частям физическую защиту. Система складывается из нескольких составляющих, в число которых входит комплекс контроля и управления доступом, совокупность камер видеонаблюдения (внутри и вне здания), охранные сигнализации — объектовые и располагающиеся по периметру территории. К контуру безопасности относится и противопожарная сигнализация, а также средства тушения пожаров, срабатывающие автоматически. В зависимости от величины предприятия, система безопасности может охранять ЦОД как единый объект или разделять его на сегменты с различными степенями доступа и контроля.

Уровни надежности Tier

Это один из ключевых критериев оценки отказоустойчивости, а значит — эффективности ЦОДа. Норматив Tier демонстрирует — на протяжении какого времени дата-центр гарантирует полнофункциональный доступ к хранимой информации. Порядок сертификации, разработанный в Uptime Institute (США) устанавливает следующие уровни ЦОД, характеризующие надежность серверных центров.

• Tier 1 (доступ 99.671% времени): минимальный стандарт, считающийся устаревшим и теоретически позволяющий простой на протяжении 28,8 ч в год. Не предусматривает наличия в ЦОДе генераторов для бесперебойного питания.
• Tier 2 (доступ 99.741% времени): средний уровень, допускающий 22 ч простоя в год и подразумевающий лишь базовую надежность. Запасное питание реализуется по стандарту N+1 или ниже.
• Tier 3 (доступ 99.982% времени): высокий уровень надежности, гарантирующий, что простой составит не более 1,6 ч в год. Требует резервирования всех компонентов дата-центра, а также стандарт резервного питания N+1 и выше.
• Tier 4 (доступ 99.995% времени): максимальный на сегодня стандарт отказоустойчивости. Допустимый период простоя — не более 27 минут в год. Резервное питание организуется по схеме 2N или 2N+1.

Как показывает практика, по соотношению цена/качество оптимальным выбором для современной компании является дата-центр, работающий по стандарту Tier 3. Такой объект обеспечивает высокую производительность обмена данными и в то же время — его услуги доступны по стоимости.

Какой ЦОД предпочесть в России

В РФ работают сотни дата-центров, суммарный объем стойко-мест которых к концу 2023 г перевалил за 70 тыс. единиц. Выбирая ЦОД, необходимо учитывать его технические параметры, уровень безопасности, профессионализм сотрудников и массу других факторов. При этом стоимость поддержки серверов должна быть разумной, а техподдержка — отзывчивой. Этим и другим критериям полностью удовлетворяет Дата-центр №1 в Санкт-Петербурге. Данный объект — один из самых современных не только в Северной столице, но и России в целом.

ЦОД расположен в Московском районе Петербурга, в здании, построенном по специальному проекту. Общая площадь дата-центра составляет 2000 кв. м, на которой размещены 236 стоек по 48 юнитов в каждой. Для каждой стойки предоставляется до 15 кВт мощности, а суммарная мощность, подаваемая на оборудование ЦОД, достигает 2 МВт. Это позволяет дата-центру обслуживать практически любые проекты с возможностью их оперативного масштабирования. Дата-центр №1 в СПб располагает и другими важными достоинствами.

• Уровень надежности оборудования стандарта Tier 3 — подразумевает двойное резервирование компонентов, включая энергообеспечение и охлаждение. Позволяет проводить плановое обслуживание техники без прерывания ее работы даже секунду.
• Резервное электроснабжение по схеме N+1 — в каждом блоке всегда имеется хотя бы один резервный кондиционер. В обычных условиях он не задействован, поэтому всегда готов к работе при возникновении внештатной ситуации.
• Собственные оптические линии до главных точек обмена трафиком — в СПб существует несколько хабов, где физически соединяются сети крупнейших провайдеров: к каждому такому пункту проложена хорошо защищенная ВОЛС.
• Показатель доступности с серверов (SLA) 99,982% — означает, что ЦОД гарантирует длительность простоя серверов не больше 8 минут в месяц: это один из лучших в России показателей, достигнутый благодаря высокой отказоустойчивости оборудования.
• Индивидуальные решения для каждого клиента — дата-центр предлагает услуги любого уровня: от использования нескольких юнитов до аренды машинного зала с офисными помещениями и ячейками для ZIP-комплектов.
• Работа техподдержки в режиме 24/7/365 — ЦОД работает круглосуточно, без выходных и праздников: в любое время дня и ночи клиенты получают полноценную техническую поддержку и обслуживание.

Немаловажно, что Дата-центр №1 это режимный объект. Вся инфраструктура ЦОД находится под постоянной охраной. Вход на территорию производится только через КПП по предъявлению документов. По периметру и внутри ЦОД расположены камеры видеонаблюдения, так что – информация клиентов защищена не только программно, но и физически.