Публикации - "Технологии и средства связи": Новые тенденции в строительстве инженерных систем для ЦОД

23.05.2013
ojegov_yu_v.jpgСтатья Юрия Ожегова, Руководителя департамента инженерных систем зданий и дата-центров Группы Optima в журнале "Технологии и средства связи"


Согласно последним исследованиям (BroadGroup), в нашей стране на сегодняшний день насчитывается более 160 крупных и средних коммерческих ЦОД, причем более 100 из них расположены в Московском регионе и около 40 - в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Объем рынка эксперты оценивают в $212 млн. По некоторым данным, к концу 2012 г. суммарная полезная площадь российских коммерческих ЦОД составила 64,5 тыс. кв. м, а темпы годового прироста - 21%. Но несмотря на то что по росту объема инвестиций в рынок ЦОД Россия лидирует среди стран БРИК, опережая Китай, Индию и Бразилию, широкого распространения в нашей стране ЦОД по-прежнему не приобретают. Главная причина заключается в том, что для российского бизнеса ЦОД - это все же дорогое удовольствие и инвестировать в него готовы только компании с четким видением своего бизнеса по крайней мере на ближайшие десять лет. На текущий момент такими компаниями являются крупные банки, интернет-провайдеры и компании ТЭК. Основываясь на нашем опыте работы, именно они определяют новые тенденции при создании инженерной инфраструктуры и обозначают приоритеты при проектировании и строительстве ЦОД.

Энергоэффективность - главный драйвер развития рынка


Так что же ставят во главу угла компании, которые готовы к созданию ЦОД? Как показывает опыт реализации подобных проектов, за последние несколько лет крупные заказчики предъявляют очень высокие требования к уровню надежности, производительности и энергоэффективности ЦОД. Последнему критерию уделяется наибольшее внимание, однако вкладывать средства в энергоэффективные решения компании готовы лишь в том случае, если отдача от таких внедрений действительно очевидна. Ключевая роль в данном случае отводится системному интегратору - именно он должен подобрать оптимальные решения для инфраструктуры ЦОД с учетом специфики своего заказчика и показать, в чем может заключаться выгода от такого внедрения и по каким параметрам оценивать срок окупаемости тех или иных инженерных решений для ЦОД.

Так за счет чего можно повысить энергоэффективность ЦОД? Главным образом достичь этого позволяют тригенерационные установки, которые в качестве топлива используют природный газ. Их преимущество заключается в том, что они вырабатывают два типа энергии: электрическую и тепловую, которая в обычных электростанциях выбрасывается в атмосферу через радиатор охлаждения двигателя и с выхлопными газами, а в тригенерационных установках утилизируется и направляется на нужды потребителя. Использование принципа тригенерации позволяет потребителю стать независимым от перебоев в снабжении электроэнергией или ее недостатка при одновременном автономном тепло- и холодоснабжении. С учетом постоянной тенденции ежегодного роста стоимости электрической энергии применение тригенерации дает значительный экономический эффект - снижение затрат на тепло, холод и электроэнергию до 2,8 раза.

По данным исследований, проведенных Джонатаном Куми (Jonathan Koomy), доля ЦОД в глобальном потреблении электроэнергии составляет от 1,1 до 1,5%. Примечательно, что для США эти цифры находятся в пределах от 1,7 до 2,2%. Казалось бы, что такое 1 или 2%? Но если представить себе объемы потребления электричества во всем мире, то очевидно, что 2% - это 76 млрд киловатт-часов (столько хватило бы на обеспечение 76 млн домов). Согласитесь, достаточно внушительный объем. И по мнению экспертов, он будет продолжать расти. 

Для ЦОД наиболее приемлемым вариантом являются тригенерационные установки на базе газопоршневых электростанций или микротурбин. Приведем некоторые сравнения. Так, в типичном ЦОД 50% электроэнергии тратится на оборудование IT, 37% потребляет система охлаждения и кондиционирования воздуха, 10% составляют потери в системе бесперебойного электроснабжения и энергораспределения. В таких ЦОД системы кондиционирования - обязательный, хоть и весьма неэффективный элемент: тепловыделения от серверов в конечном итоге удаляются из помещения с помощью компрессионных холодильных машин. Работа компрессионных холодильных машин сопровождается потреблением достаточно большого количества электроэнергии. Что касается ЦОД, в которых используются тригенерационные установки, например газопоршневые электростанции, то здесь энергия распределяется несколько иначе: 1-5% идет на кондиционирование, 1-2% составляют потери, а все остальное - 92-95% - расходуется на поддержание IT. Такое соотношение достигается за счет того, что образуется условно бесплатное тепло, которое утилизируется в отопление офисных помещений в зимний период и с помощью абсорбционной холодильной машины преобразуется в холод, необходимый для охлаждения машинных залов ЦОД. При выработке холода в 1 МВт, потребление энергии абсорбционной холодильной машины составляет - 10-20 кВт. В классическом варианте ЦОД получение холода с применением компрессионых холодильных машин при той же самой производительности в 1 мВт требует 400 кВт. Разница с учетом тарифов на газ значительна. Таким образом, сокращается энергопотребление ЦОД, а внешние электросети могут использоваться как резервные. И это повышает отказоустойчивость ЦОД. Что касается стоимости построенных по такому принципу ЦОД, то она выше лишь на 2-4%, которые окупаются в первые несколько лет работы.

Цены на газопоршневые установки колеблются в диапазоне от $500-700 до 1300-2000 евро за киловатт установленной мощности при строительстве электростанции "под ключ". Цены на газопоршневые установки конкурентоспособны и являются одними из самых низких цен среди силовых агрегатов для электростанций. Во избежание незапланированных расходов настоятельно рекомендуется строить электростанции именно "под ключ" силами одной компании. Самый рациональный поступок - это консалтинг и обращение в инжиниринговую компанию, которая начинает строительство ЦОД с разработки проекта, получения условий по газовому обеспечению и заканчивает сдачей ЦОД в эксплуатацию с последующим сервисом, обучением персонала и поставкой расходных материалов. Кроме того, следует добавить, что инжиниринговые компании не привязаны строго к какой-либо марке газопоршневой электростанции. Подбор оборудования осуществляется оптимально, с учетом потребностей и всех технических условий заказчика.

Подобная инфраструктура современных ЦОД сегодня особенно актуальна еще и потому, что для многих заказчиков, например интернет-провайдеров, проблема безотказного энергоснабжения - это проблема номер один, и ее можно решить в том числе за счет использования мини-электростанций. Перебои в энергоснабжении - это огромные материальные потери, вызванные простоем и выходом из строя технологического IТ-оборудования. Бесперебойность энергоснабжения совместно с мини-электростанциями обеспечивают ИБП. Применение в ИБП вместо кислотных или литий-ионных аккумуляторов топливных элементов - достаточно перспективная технология, позволяющая в структуре инженерного обеспечения ЦОД отказаться от применения дизель-генераторов (ДГУ). Автономия работы ИБП на топливных элементах ограничена только возможностью своевременно восполнять запасы топлива для них (так же, как и в варианте с ДГУ). Вдобавок они значительно экологичнее. К сожалению, стоимость самих топливных элементов достаточно высока, что пока является серьезным барьером для их широкого применения.


Что предусмотреть при проектировании ЦОД

Наш опыт подсказывает, что заказчик пытается максимально оптимизировать ЦОД: проводит процесс консолидации небольших серверных систем и строит крупные ЦОД на больших площадках, что положительно сказывается как на операционных затратах, так и на потенциале развития дата-центров. Требования к производительности, надежности, энергоэффективности ЦОД формулируются в технических заданиях. Однако есть нюансы, которые, как показывает опыт реализации таких проектов, заказчик должен прояснить для себя задолго до составления технического задания. Прежде всего ему необходимо провести детальную оценку и получить ответы на следующие вопросы: сколько ЦОД требуется компании, какими должны быть параметры отдельного ЦОД и каковы критерии выбора площадок для строительства. Это задача с большим количеством неизвестных, включающая такие показатели, как стоимость электроэнергии, возможность построения эффективного охлаждения в данном климатическом районе, наличие трудовых ресурсов и др. Все эти параметры позволяют в каждом отдельном случае определять оптимальные характеристики ЦОД. Главное, что при этом необходимо понимать, - нельзя экономить на инженерной инфраструктуре, на которой, как на фундаменте, в дальнейшем строится вся IТ-инфраструктура ЦОД, так как это позволит избежать многих проблем в будущем: от перегрева серверов до крупных материальных убытков.

И конечно, очень важно выбрать надежного подрядчика. Системный интегратор должен иметь серьезные компетенции в области строительства ЦОД и ориентироваться не на стоимость проекта, а на конкретные решения и задачи заказчика. Чем более качественно будет выполнено проектирование, тем большего количества ошибок заказчик избежит при строительстве и эксплуатации ЦОД.

Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2013





Источник: http://www.tssonline.ru/articles2/fix-corp/novye-tendentsii-v-stroitelstve-inzhenernyh-sistem-dlya-tsod

Услуги

Обслуживание инженерных систем Качественное и своевременное обслуживание инженерных систем является гарантией стабильности и непрерывности бизнеса.
Поддержка ИТ-инфраструктуры и систем связи Обеспечение бесперебойной и качественной поддержки ИТ-инфраструктуры и систем связи





Вернуться к списку публикаций

RSS
© 1990-2013 Группа Optima
121059, Москва, ул. Киевская д.7
+7 (495) 363-36-53
info@optima.ru