2013-08-18
Centrum danych musi być projektowane indywidualnie. Coraz częściej jednak standardowe oraz znormalizowane komponenty rewolucjonizują wszystkie aspekty, od planowania po eksploatację. Standaryzacja pomaga w oszczędzaniu kosztów i szybszym reagowaniu na zmieniające się wymagania.

To, co zaczęło się w wirtualizacji, znajduje kontynuację w Cloud Computing i Big Data. Centra danych muszą dziś sprostać szybko zmieniającym się wymaganiom i dużemu naciskowi na koszty, ponieważ konkurują z dostawcami usług oferującymi software-as-a-service lub platform-as-a-service. Kluczem do efektywności kosztów jest oczywiście jednorodność, co pokazują wielkie przedsiębiorstwa o bardzo wysokich wymaganiach odnośnie mocy i gęstości upakowania w swoich centrach danych. Już dziś wskazują, jak będzie wyglądać przyszłość. Microsoft na przykład mówi - o swoim systemie w Chicago - jako o centrum danych czwartej generacji. Składa się ono prawie w całości z identycznych w znacznym stopniu kontenerów po 1800 do 2500 serwerów. Standaryzacja została w tym przypadku podniesiona prawie do maksimum.

Jest jasne, że dzisiaj duża część aplikacji w aktualnych centach danych jest prawie identyczna. Firmy korzystają z wielu standardowych aplikacji, które stawiają takie same wymagania. Dlatego użytkownicy mogą również standaryzować infrastrukturę, co prowadzi do oszczędności w wielu dziedzinach. W ten sposób można przyspieszyć planowanie i koncepcje, skrócić czas do uruchomienia oraz znacznie szybciej, przy mniejszym wysiłku i bez przerwań wprowadzać rozszerzenia. W badaniu producenta serwerów, firmy Dell przeprowadzonym z London School of Economics już w 2009 r. 30% ankietowanych menadżerów uważało, że standardowa infrastruktura będzie prowadzić do efektywniejszej eksploatacji.

Jednolite warunki brzegowe

Poszerzenie linii produktów RiMatrix firmy Rittal o modułowe, standardowe rozwiązanie centrum danych RiMatrix S pozwala skorzystać na takich standardowych koncepcjach również średnim firmom. Najmniejszy wariant RiMatrix S, Single 6, składa się z sześciu stelaży do zainstalowania serwerów oraz dodatkowego stelażu dla technologii sieciowych. Większy wariant, Single 9, dysponuje ośmioma stelażami serwerowymi i jednym dla technologii sieciowych. W Single 6 może znajdować się sprzęt o mocy traconej do 60 kW, a w razie potrzeby można je wyskalować w górę praktycznie bez ograniczeń. Predefiniowane, standardowe moduły składają się ze stałej liczby stelaży serwerowych i sieciowych, klimatyzacji, zasilania elektrycznego i monitoringu. Opcjonalnie dostępne są też komponenty do gaszenia pożaru. Kilka modułów serwerowych można też łączyć, tworząc skalowalne centra danych w zakresie mocy od 20 kW do 450 kW. Można również dowolnie wybrać konfigurację racków, jednak warunki brzegowe modułów, jak wymiary oraz punkty przekazania zasilania elektrycznego, klimatyzacji i podłączenia do sieci pozostają stałe. Takie rozwiązanie bardzo przyspiesza projektowanie oraz montaż. Czas dostawy RiMatrix S wynosi tylko sześć tygodni.

Zalety montażu i klimatyzacji

W przypadku montażu w praktyce standaryzacja pokazuje jedną ze swoich największych zalet. Wszystkie komponenty można obrabiać za pomocą tych samych narzędzi lub tej samej metody mocowania. Półki i inne elementy pasują do każdej szafy i poza montażem ułatwiają także zamawianie i magazynowanie.

Ponieważ parametry brzegowe modułów standardowych są znane, Rittal mógł perfekcyjnie dopasować do modułów klimatyzację. Odkąd stale rośnie gęstość mocy na szafę, użytkownicy przechodzą z przyjętego dotychczas chłodzenia zimnym powietrzem przez podłogę techniczną na chłodzenie bezpośrednie za pomocą wymienników ciepła. Wymiennik ciepła można umieścić bardzo blisko źródła ciepła, co umożliwia znacznie wydajniejszą pracę. W RiMatrix S wymienniki ciepła oraz wentylatory są zintegrowane pod stelażami w podłodze technicznej. Dzięki modułowej konstrukcji można je bardzo łatwo serwisować i wymieniać, a przy tym - dzięki redundantnej konfiguracji n+1 - zostaje zachowana funkcja modułu serwerowego. Jeśli moduły będą używane wraz z jednostką chłodzącą Rittal, wówczas producent gwarantuje doskonałą wartość PUE (Power Usage Effectiveness) do 1,15. Dla każdego kilowata mocy pobieranego przez serwer, zużycie dodatkowej energii wynosi tylko 15%, np. na potrzeby klimatyzacji i zasilania bezprzerwowego. Aby z góry zaplanować efekty potencjalnej instalacji RiMatrix S, Rittal oferuje na swojej stronie internetowej specjalnie opracowany kalkulator kosztów eksploatacji. Dzięki niemu zainteresowani mogą z góry obliczyć wielkość pozytywnych skutków standardowego i modułowego centrum danych.

Data center, jako kompletny system

Wysoka wydajność modułów RiMatrix S jest też wynikiem różnych projektów badawczych i rozwojowych. W ten właśnie sposób wnioski płynące z wspieranego przez Federalne Ministerstwo Gospodarki projektu AC4DC - dotyczącego regulacji wszystkich komponentów klimatyzacyjnych w centrach danych - umożliwiają działanie modułów w takim punkcie pracy, który jest optymalny pod względem klimatyzacji i obciążenia serwerów. Jest to możliwe tylko wówczas, gdy wszystkie moduły wykazują tą samą charakterystykę i znane są parametry brzegowe do kalkulacji. Rittal nazywa tę koncepcję „ponadbranżową regulacją“. Centrum danych i jego otoczenie są traktowane jako kompletny system, którego celem jest możliwie efektywna energetycznie i tym samym także opłacalna pod względem kosztów praca. W związku z tym np. na strategię chłodzenia wpływa temperatura zewnętrzna. Gdy temperatura na zewnątrz spadnie poniżej określonej wartości, temperatura w centrum danych może być regulowana całkowicie przez tzw. chłodzenie swobodne, bez pomocy sprężarek. Nadrzędna instancja, jak Data Center Infrastructure Management-Software (DCIM) przetwarza dane ze wszystkich czujników i elementów wykonawczych w data center i ma dostęp do wszystkich aktywnych komponentów regulacji. Jest to możliwe przy rozsądnych kosztach tylko wówczas, gdy zastosowane komponenty są możliwie identyczne, a więc standardowe.

Decyduje efektywność

Dzięki modułowej konstrukcji nie ma też problemu z oddzieleniem powietrza zimnego od ciepłego. Moduły serwerowe są zamknięte, zimne powietrze jest wdmuchiwane od dołu przez duże wentylatory w podłodze technicznej, a przy tylnej ściance działowej serwery i inne urządzenia wydmuchują rozgrzane powietrze do strefy ciepłej. To rozwiązanie funkcjonuje również podczas pracy kilku modułów razem. Dzięki dokładnie określonym wymiarom nawet duże ilości jednostek RiMatrix S nie są żadnym problemem. Moduły można łączyć szeregowo i w układzie lustrzanym (jako Double 6 i Double 9).

Razem z innowacyjnymi koncepcjami klimatyzacji i zasilania elektrycznego rozwiązania takie pokazują drogę, którą będą podążać trendy w centrach danych w najbliższych latach. Efektywność jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na utrzymanie możliwie niskich kosztów, a standardowe i modułowe centrum danych, jakim jest RiMatrix S, umożliwia zoptymalizowanie efektywności w wielu obszarach.

 

Nadesłał: Piotr Rozbiecki