Центры обработки данных, которые такде принято называть дата-центрами, являются одними из важнейших компонентов всей мировой ИТ-инфраструктуры сегодня. Какими бывают дата-центры, и соответствуют ли таковые в нашей стране мировым представлениям о них?

Что называется ЦОДом?

В представлении обывателя, а нередко и среднестатистического "айтишника", ЦОД - это место, где стоит сразу много компьютеров, за которыми не работают пользователи. Чем именно эти компьютеры занимаются, не столь принципиально, как и то, как это место выглядит - им может быть и комната, и целое здание; количество компьютеров также значения не имеет.

Что же на самом деле скрывается за этим термином? Сегодня дата-центром или ЦОДом принято называть специализированное здание или, по крайней мере, помещение, предназначенное для размещения серверов, телекоммуникационного оборудования и прочих необходимых устройств, которые обеспечивают функции обработки, хранения и распространения информации. Ключевой особенностью ЦОД является специализированная под его нужды планировка, соответствующая инфраструктура и достаточно большой масштаб, который даёт возможность снизить издержки как на поддержку самой инфраструктуры ЦОД, так и на оказание ЦОДом услуг для его клиентов. По этой причине под определение дата-центра не попадают многочисленные серверные комнаты и другие помещения, носящие во многих организациях громкое имя "центра обработки данных".

Ключевой особенностью ЦОД является специализированная под его нужды планировка, соответствующая инфраструктура и достаточно большой масштаб.

Некоторые специалисты утверждают, что здесь как раз проявляются различия английского "data center" и русского "ЦОД", однако при таком раскладе встаёт резонный вопрос: чем же тогда ЦОД отличается просто от некоторого количества серверов, имеющихся в серверной комнате у любой организации?

Зачем они нам?

Вопрос кажется глупым - вроде бы, понятно, что серверы надо где-то размещать, чтобы они работали. Но остается совершенно непонятным, для чего нужно стоить целые здания, если у каждой организации и так есть своя серверная, выполняющая, по сути дела, те же самые задачи?

Очевидно, что как и при любом консолидировании каких-либо производственных единиц, основной эффект от этого - экономический, и выражается он, прежде всего, в сокращении совокупной стоимости владения оборудованием. Вот каковы основные механизмы экономии для дата-центра:

• Скидка от поставщика оборудования при оптовых закупках;
• Более низкие тарифы на подключение к Интернету за счет в пересчете на 1 Мб трафика или 1 кбит/с скорости;
• Сокращение расходов на администрирование за счет увеличения количества серверов на единицу ИТ-персонала;
• Сокращение стоимости аренды в серверах на квадратный метр;
• Возможность перераспределения нагрузок для оптимального решения бизнес-задач.

То есть, для того, чтобы ЦОД был выгодным и окупал себя, он должен быть достаточно большим, поскольку основной фактор экономии - это пресловутый "эффект масштаба". Соответственно, и объёмы трафика, а также количество клиентов (пользовательских рабочих станций), пользующихся услугами данного ЦОДа, должно соответствовать его размерам. Эти требования приводят к тому, что при активном использовании ЦОДов в результате оптимизации расходов многие компании отказываются от собственных серверов и большого штата ИТ-специалистов.

Чтобы ЦОД был выгодным и окупал себя, он должен быть достаточно большим.

Главное - надежность

Одно из главных требований, предъявляемых к современным дата-центрам - надёжность их работы. Отказоустойчивые центры обработки данных используются большинством крупных ИТ-компаний в мире.

Существуют различные стандарты используемого в дата-центрах оборудования и вспомогательных систем, призванные обеспечить требуемый уровень надёжности для заказчиков. Наиболее распространённым в мировой практике является американский стандарт TIA-942, с помощью определений которого по степени надёжности нередко классифицируют и те дата-центры, которые построены "без оглядки" на него. Данный стандарт предлагает четыре уровня надёжности ЦОД, первый соответствует минимальной отказоустойчивости, четвёртый, соответственно, максимальной.

Дата-центры уровня Tier 1 характеризуются тем, что отказы оборудования, а также плановые работы по обслуживанию приводят к остановке всего ЦОД. Такой дата-центр чувствителен к отключению внешнего питания, поскольку в нём нет собственных электрических генераторов и источников бесперебойного питания для всех компонентов ИТ-инфраструктуры, отсутствуют фальшполы для разводки проводов под ними, отсутствует единая система кондиционирования оборудования. Вполне понятно, что дата-центры уровня Tier 1 достаточно дешевы в строительстве и обслуживании, но, вместе с тем, такой уровень отказоустойчивости подходит сравнительно небольшому числу компаний, поэтому дата-центры уровня Tier 1 преимущественно используются в странах с низким уровнем информатизации, в том числе и в Восточной Европе.

В дата-центрах уровня Tier 2 уже можно встретить некоторые признаки резервирования (дублирование некоторых компонентов инфраструктуры, применение специализированных средств для создания резервных копий данных, средства обнаружения ошибок и диагностики состояния оборудования), но они, тем не менее, не организованы в единую систему. В таких ЦОДах уже есть источники бесперебойного питания и фальшполы, однако в случаях сбоев не отдельных компонентов системы, а сразу достаточно больших её участков, а также в случаях проведения ремонтных работ такой дата-центр также приостанавливает свою деятельность.

В дата-центрах уровня Tier 3, которые уже можно считать достаточно отказоустойчивыми для нужд большинства организаций, есть система резервного обеспечения электропитанием всех компонентов ИТ-инфраструктуры, также продублирована и система охлаждения. Всё критичное к отказу оборудование также однократно продублировано, что позволяет не останавливать работу дата-центра даже при достаточно масштабных сбоях и, само собой, при проведении плановых работ или замене отдельных вышедших из строя элементов системы. Большинство крупных промышленных дата-центров в мире относится именно к уровню Tier 3, хотя, надо отметить, что в последнее время наблюдается тенденция к росту количества дата-центров следующего, четвёртого, уровня.

Tier 4 предполагает двукратное резервирования всех систем дата-центра, включая основное оборудование, систему охлаждения, систему резервного энергоснабжения и т.д. Масштабные отказы на таких дата-центрах, конечно, теоретически тоже возможны, но их вероятность ничтожно мала, поэтому пока что этот уровень надёжности дата-центров остаётся на верху иерархии. В ЦОД уровня Tier 4 возможно проведение любых плановых или экстренных работ по обслуживанию без остановки каких бы то ни было процессов внутри дата-центра. Стоимость строительства и содержания таких ЦОД, конечно же, достаточно высока, и именно этот фактор сдерживает их повсеместное распространение.

Что нужно для работы ЦОД

На первом месте по важности для работы дата-центра можно безо всякого преувеличения можно поставить систему охлаждения. Электронное оборудование, применяемое сегодня в дата-центрах, греется, конечно, уже заметно меньше, чем даже то, которое было в распоряжении ИТ-специалистов ещё пять-семь лет назад. Тем не менее, для них по-прежнему требуются мощные системы кондиционирования, способные обеспечивать заданную температуру и влажность. Многие поставщики серверного и телекоммуникационного оборудования не дают гарантии на свои изделия, если те не будут работать в условиях, в точности совпадающих с теми, которые прописаны в технических характеристиках устройств.

На первом месте по важности для работы дата-центра можно безо всякого преувеличения можно поставить систему охлаждения.

В последнее время набирают популярность системы так называемого свободного охлаждения, которые позволяют обеспечить дот 60% экономии электроэнергии по сравнению с традиционными системами. В дата-центрах выгодня применять промышленные прецизионные кондиционеры, которые позволяют более точно обеспечивать климатические условия и имеют заметно больший срок службы, чем обычные сплит-системы, хотя, конечно, и стоят тоже гораздо дороже.

Очень важна и система резервного электропитания, без которой современный дата-центр не сможет гарантировать своим заказчикам сколь-нибудь приемлемый уровень отказоустойчивости. В больших дата-центрах помимо стандартных UPS'ов, которыми снабжается каждый сервер на случай скачков напряжения или кратковременного отключения подачи электроэнергии, есть также один или несколько дизель-генераторов, способных обеспечивать ЦОД энергией заметно более длительное время. Также предусмотрена установка аккумуляторных батарей, которые "примут удар" на себя до тех пор, пока не будет запущен и выведен на рабочую мощность дизель-генератор.

Отдельное внимание необходимо уделить системам технической защиты - молниезащите и системе аварийного пожаротушения. Вполне понятно, что здание, в котором располагается ЦОД, должно быть в обязательном порядке и должным образом заземлено, однако этого недостаточно для того, чтобы говорить о полноценной молниезащите. Помимо этого, необходимо выполнить экранирование помещений, в которых находится оборудование, чувствительное к электромагнитным воздействиям, внедрить систему уравнивания потенциалов и подключить защитные устройства, призванные защитить оборудование дата-центра от импульсных напряжений. Что касается системы пожарной безопасности, то здесь вполне достаточно установить одну из автоматизированных систем пожаротушения, рассчитанных на работу с электрооборудованием.

Нужно сказать несколько слов и о прокладке кабелей внутри ЦОДа. В описании различных уровней дата-центров, как вы наверняка обратили внимание, указывались фальшполы как один из отличительных признаков уровня. Такой подход не случаен: дело в том, что фальшполы, под которыми располагаются кабели, трубы системы кондиционирования и другие инженерные системы, очень важны для защиты этих систем от различных внешних воздействий (прежде всего, неосторожных движений обслуживающего персонала), и при этом играют важную роль в обеспечении доступа ко всем этим системам в случае какой-либо экстренной ситуации. Качественные фальшполы, прочные, долговечные и пожароустойчивые, вносят весьма заметную лепту в стоимость ЦОД, и без того не малую.

Дата-центры в Беларуси

В Беларуси занимается исключительно "Белтелеком", также сравнительно недавно появился ЦОД "ДатаХата". И, к сожалению, в современных белорусских условиях о ЦОД уровня Tier 3 и Tier 4 организациям тоже остаётся только мечтать. Судя по всему, в самой ближайшей перспективе ситуация навряд ли изменится в связи с экономическими проблемами, затронувшими и телекоммуникационную отрасль нашей страны, поскольку большинство заказчиков будут просто не в состоянии оплатить услуги высокоуровневых ЦОДов, даже если те и появятся.

К сожалению, в современных белорусских условиях о ЦОД уровня Tier 3 и Tier 4 организациям тоже остаётся только мечтать.

Тем не менее, существуют инициативы по созданию дата-центров со стороны бизнеса, поскольку принятая 28 марта постановлением Совета Министров Республики Беларусь №384 Национальная программа ускоренного развития услуг в сфере информационно-коммуникационных технологий на 2011-2015 годы подразумевает рост рынка информационных услуг в нашей стране, и рост этот невозможно обеспечить без развития технической инфраструктуры, в которую входят и центры обработки данных.

Так что ситуация в настоящий момент складывается весьма неоднозначная. С одной стороны, развитие ЦОДов в Беларуси затруднено экономическими факторами, с другой - в нём есть явная и настоятельная необходимость. Как в итоге будут развиваться события, конечно, покажет время, но хочется верить в то, что трудности окажутся временными, и в нашей стране, в конце концов, появятся современные ЦОДы 3-го и 4-го уровня.

Вадим СТАНКЕВИЧ