Модульные контейнерные ЦОД

Модульный контейнеризированный центр обработки данных включает ИТ-оборудование, средства питания и системы охлаждения. Как только стало возможно объединить все это в один контейнер, стали все более распространенными собственные модули от разных поставщиков.

Модульные ЦОДы — это технология, основной целью которой является сокращение и оптимизация издержек на строительство ИТ-инфраструктуры. То, как распределяются инфраструктурные ресурсы в этой модели, во многом напоминает распределение вычислительных мощностей в облаке. Клиент платит именно за тот объём мощностей, который он использует, и в случае чего может относительно легко нарастить или сократить ресурсы. То же самое и с модульным строительством дата-центров: по решению заказчика ресурсы прибавляются и убавляются вполне оперативно и относительно недорого.

Преимущества мобильных центров обработки данных

Мобильные центры обработки данных обладают рядом преимущество по сравнению со стационарными дата-центрами. В первую очередь преимущества модульных ЦОД оценили те, кто ищет катастрофоустойчивые решения, способные работать в любых условиях – мобильные операторы, сырьевой сектор.

Во-вторых, это компании, для которых важна непрерывность бизнеса, а стоимость простоя ИТ-оборудования чрезвычайно высока, например, финансовые и страховые компании, банки. Обзор российского рынка банковской цифровизации: импортозамещение, искусственный интеллект и собственные экосистемы 6.6 т

Ну и в третьих, это поставщики ИТ-услуг, которые ищут пути сокращения капитальных затрат на строительство^[1].

Все познаётся в сравнении, и дешевизна модульных дата-центров становится очевидной, когда они оказываются на разных чашах весов с традиционными. Во-первых, модульные ЦОДы не требуют капитального строительства или дорогостоящего переоборудования существующего помещения. Это настолько мощное преимущество, что оно легко перекрывает сколько-нибудь значимые недостатки. Строителю и заказчику не нужно инвестировать, что называется, «в бетон». Капитальное строительство легко съедает половину бюджета на развёртывание центра обработки данных.

Кроме того, построенные здания или ЦОД, размещённый на арендованных площадях, не отличаются мобильностью. Если у клиента заканчивается срок аренды или возникает необходимость переехать в другой офис, то в случае с капитальным строением это оборачивается инвестиционной катастрофой: приходится вкладывать средства, сопоставимые по размерам со строительством ещё одного ЦОДа. А модульный дата-центр можно просто разобрать и развернуть на любом другом пространстве. К тому же он не привязан к объёму помещения, притом что именно объём объектов коммерческой недвижимости оказывается препятствием к наращиванию ИТ-инфраструктуры.

Схожесть с облачной моделью, о которой говорилось чуть выше, состоит в том, что модульный ЦОД легко масштабируется. Например, у вас есть открытый участок площадью в тысячу квадратных метров. Вы можете возвести модульный ЦОД достаточной мощности на 300 кв. м, а остальную территорию заполнить новыми модулями по мере роста потребностей бизнеса. Такое пошаговое масштабирование позволяет значительно сократить как капитальные, так и операционные расходы^[2].

МЦОДы более эффективны: для них не требуется специальной инфраструктуры, срок возведения составляет около 2-3 месяцев, они мобильны и могут располагаться с источниками дешевой энергии. Кроме того, их можно использовать для расширения мощности стационарных ЦОД.

Если провести сравнительный анализ мобильных и стационарных центров обработки данных, то он будет выглядеть так:

Где бы ни размещалось предприятие, вы всегда можете установить там мобильный центр. Наличие готовых решений производства блок-контейнеров, отсутствие или значительное сокращение таких этапов как проектирование инфраструктуры для стационарных ЦОД, согласование проектных решений с надзорными органами, строительство и минимальные требования к подготовке площадки приводят к значительному сокращению сроков поставки и установки МЦОД по сравнению со стационарами центрами.

Тема мобильных центров по обработке данных, или Mobile Data Center (MDC) часто освещается в прессе, как зарубежной, так и российской. Эта вызывает интерес отечественных предпринимателей и специалистов ИТ-индустрии. Мобильные центры обработки данных способны решить целый ряд задач, которые часто встают перед российскими предприятиями, работающими в сфере информационных технологий.

Мобильные центры обработки данных способны решить целый ряд задач, которые часто встают перед российскими предприятиями и организациями, работающими в сфере информационных технологий: необходимость развертывания новых стоек в максимально сжатые сроки или создание новых стоек на короткое время на базе существующих основных и резервных мощностей и компонентов инженерной инфраструктуры при отсутствии помещений либо при несоответствии имеющихся помещений требованиям, предъявляемым к ЦОД.

Кроме того, МЦОД позволяют создать временное серверное помещение в том момент, когда стационарное еще не достроено или не введено в эксплуатацию. Во временном помещении может быть установлено оборудование, которое необходимо для функционирования бизнеса в этот период.

Также в случае нехватки специализированного помещения для размещения ЦОД, или специалистов необходимой квалификации, или стационарных центров обработки данных, обеспечивающих требуемый уровень надежности – оптимальным решением может стать МЦОД. Мобильный ЦОД может применяться для расширения инфраструктуры ИТ. При активной экспансии в регионы или поглощении других компаний филиалы открываются без задержек, а приобретенные активы оперативно интегрируются в единую информационную инфраструктуру.

Среди факторов роста спроса на мобильные центры обработки данных можно назвать увеличение интернет-трафика, важность непрерывной работы интернет-приложений и интеграцию с мировой экономикой. Таким образом, мобильные дата-центры перестали быть нишевым предложением, и стали востребованы не только в полевых условиях, но и в мегаполисах, где не хватает свободных площадей.

«Мобильный ЦОД»: нужен ли он вам?

Существующая в отрасли путаница с трактовкой термина «мобильный ЦОД» способна не только ввести ИТ-директоров в заблуждение, но и привести к выбору неэффективного решения. Происхождение термина Термин «мобильные» ведёт своё происхождение от решений, использовавшихся американскими военными. Эти ЦОДы действительно имели возможность перемещаться с установленным внутри оборудованием и оперативно разворачиваться на новом месте. Размещались такие дата-центры обычно в контейнерах, что впоследствии привело к смешению определений: контейнерные ЦОДы стали отождествлять с мобильными и модульными. Однако существующие «контейнерные решения» имеют со своими военными предшественниками мало общего – большинство из них не могут перевозиться с установленным внутри не только ИТ-, но даже инженерным оборудованием (особенно по российским дорогам). Кому это нужно? Перемещение центра обработки данных – весьма специфическая потребность и вероятность того, что она возникнет у компании, невысока. Если такой переезд и произойдет, маловероятно, что он будет носить форму военной спецоперации^[3].

Среди характеристик «мобильных» ЦОД, большинство клиентов считает ключевыми следующие:

• возможность доставки в удалённые места;
• возможность выбора места (ближе к пользователям, источникам электроэнергии, рядом со зданием);
• сокращение сроков реализации;
• возможность поэтапного наращивания мощности (по требованию);
• возможность перемещения в будущем на новое место эксплуатации.

Именно эти опции и указывают в качестве своих преимуществ производители «мобильных» ЦОД на базе ISO-контейнерных решений. Pre-fabricated ЦОД или мобильный? Важно понимать: помимо контейнерных (или мобильных) решений на рынке существуют pre-fabricated (или собираемые из предварительно произведённых конструкций) ЦОД, которые не просто предоставляют клиентам такие же возможности, но и по ряду ключевых характеристик превосходят «контейнерные ЦОДы».

Pre-fabricated ЦОД дают возможность более гибкого масштабирования (квант масштабирования по стойкам, а не модулям). В pre-fabricated ЦОД отсутствует проблема недоставка сервисного пространства, характерная для «контейнерных» дата-центров. При этом некоторые сборные модульные ЦОД имеют меньшую стоимость транспортировки при большей гибкости и даже скорости доставки, чем «мобильные».

История

2019: Мировой рынок модульных дата-центров вырос на 65%

Объём мирового рынка сборных модульных дата-центров в 2019 году вырос более чем на 65% и составил почти $2 млрд против $1,2 млрд годом ранее. Об этом свидетельствуют данные исследовательской компании Omdia.

Аналитики связали стремительный подъем рассматриваемого рынка с преимуществами модульных ЦОДов, такими как масштабируемость, производство и сборка на заводах, а также высокая скорость развертывания.

Быстрый рост объемов данных и бесконечный спрос на вычислительные ресурсы стимулируют стремительное развертывание новых ЦОД. На ввод в эксплуатацию традиционного ЦОД уходит от 18 до 24 месяцев, однако зачастую требуются более сжатые сроки, — говорит главный аналитик компании Omdia в сфере облачных технологий и ЦОДов Лукас Беран. — Поставщики модульных ЦОД заводской готовности предоставляют решение, в среднем, за четыре–шесть месяцев.

Мировой рынок модульных дата-центров за 2019 вырос на 65%

В исследовании Omdia описываются типы сборных модульных ЦОД для различных сценариев использования. Приводятся ИТ-решения и модели, разработанные с учетом особенностей конкретных объектов, а также так называемые универсальные модули (со встроенной инфраструктурой ИТ, питания и охлаждения), которые обычно используются в сфере образования и здравоохранения, в промышленности, а также в удаленных регионах и сложной производственной среде.

По словам аналитиков, растущий спрос на периферийные вычисления стимулирует использование универсальных модулей на периферийных объектах, где нужен небольшой ЦОД рядом с пользователями. Возможность автоматического ввода в эксплуатацию хороша тем, что она не только сокращает время развертывания до нескольких дней вместо недель и месяцев, но и снижает вероятность дефектов, поскольку все компоненты заранее собраны и протестированы в заводских условиях, пояснили исследователи.^[4]

2012: Исследование APC by Schneider Electric

Согласно исследованиям специалистов APC by Schneider Electric, модульные контейнерные Центры Обработки Данных быстрее в развертывании, более надежные в работе и имеют более низкую общую стоимость владения, чем ЦОД, построенные самостоятельно из различных компонентов.

Специалисты APC by Schneider Electric произвели в 2012 году детальное исследование проблемы питания и охлаждения модульных контейнеризированных центров обработки данных и сравнительный анализ с самостоятельно построенными ЦОД.

Основные рассматриваемые вопросы по теме:

1. Действительно ли модульные контейнерные Центры Обработки Данных быстрее в развертывании и имеют более низкую общую стоимость владения, чем построенные из различных компонентов ЦОД?

Это именно так. Мы находимся все еще на ранних фазах развертывания контейнеризированного питания и систем охлаждения, но анализ, проведенный специалистами APC к настоящему времени показывает, что внедрение контейнерных ЦОД ведет к 30%-ому сокращению TCO, 13%-ому сокращению затрат на начальную установку и 60%-ое сокращению времени развертывания.

2. Каковы основные драйверы для этого сокращения затрат?

Их три:

• Во-первых, использование фабричной сборки. Намного дешевле собрать системы на фабрике по сравнению с рабочим условиями отдельных IT структур как из-за затрат на оплату труда, так и логистики, связанной с поставкой оборудования по частям.

• Во-вторых, требуется значительно меньше работ по подготовке инфраструктуры, кабельных подключений и т.п., а также снижаются одноразовые технические затраты по проектированию различных подсистем, таких как автоматизация здания и системы управления, которые поставляются с контейнерным центром обработки данных.

• Но вероятно самая большая экономия получается от возможности выбора правильного размера ЦОД для структуры IT, которую Вы имеете сегодня, и возможности легкого расширения, учитывая модульную структуру контейнерного ЦОД, до того, что Вы думаете, что будете иметь через 5 или 10 лет.

3. Каковы основные драйверы для экономии времени развертывания контейнерных ЦОД?

Здесь снова экономия складывается из нескольких частей. Клиенты могут рассчитывать на то, что получат существенную экономию времени на быстром развертывании при использовании модульных средств просто потому что они намного более просты в установке по сравнению с собираемым по частям ЦОД.

Также значительно экономится время на разработке и предварительном проектировании, обычно требуемых в процессе планирования центра обработки данных. Уменьшается время тестирования, потому что многие компоненты протестированы на фабрике. Поскольку рынок становится более зрелым, мы ожидаем, что Вы будете видеть увеличение экономии времени с модульными ЦОД , доступными по существу с полки.

4. Что делает модульный контейнерный центр обработки данных более надежным, чем созданный самостоятельно?

Большинство проблем, которые появляются в центрах обработки данных, являются результатом ошибок, сделанных во время построения, таких, как ошибки в выборе устройств и ошибки связанные с неправильным соединением устройств в рабочих условиях. Перемещение большей части таких работ в управляемую среду фабрики, где специалистами проверяются и тестируются соединения, улучшает надежность ЦОД.

Кроме того, много проблем центра обработки данных может возникнуть от уникального проекта ЦОД. Когда Вы имеете уникальный проект, получаете уникальные проблемы. Модульные, контейнерные системы используют стандартные проекты, исключающие большую часть проблем и время простоя, которое мы видим в центрах обработки данных.

5. Для какого типа клиентов модульные, контейнеризированные центры обработки данных являются самыми подходящими?

Большинство клиентов извлечет выгоду из контейнерного питания и охлаждающей инфраструктуры. Только некоторые клиенты с уникальными физическими особенностями их здания не смогут использовать эти системы.

Однако, мы думаем, что большинство IT структур останется в комнатах и контейнеры будут специализированным рынком, фокусируемым на компаниях, развертывающих одновременно тысячи серверов в местах, где трудно поместить их в здание. Контейнерные ЦОД также удобны для мест, труднодоступных для развертывания обычного ЦОД и в «полевых» условиях.

6. Действительно ли модульные, контейнеризированные центры обработки данных подходят только для новых центров обработки данных?

Так думает большинство людей, но следует отметить такую важную особенность как модульность контейнерных ЦОД, которая делает удобным и легким расширение по мере роста предприятия.

Рассмотрим также центр обработки данных, который исчерпал свой потенциал по питанию и охлаждению, но имеет еще достаточную мощность IT оборудования,скажем около 25%. Модульные опции - отличный способ добавить средства для увеличения работоспособности и продления жизни центра обработки данных.

В связи с возрастающей стоимостью энергии и тем, что центры обработки данных расходуют все большее количество энергии для удовлетворения возрастающих потребностей клиентов, энергоэффективность становится одной из центральных проблем. Здесь контейнерные ЦОД также имеют важные преимущества перед обычными.

2011: Исследование эффективности модульных контейнерных ЦОДов

Консорциум The Green Grid опубликовал в ноябре 2011 года результаты исследования эффективности центров обработки данных, собранных из готовых модульных блоков, уже содержащих необходимое оборудование и программы. Подобные модули выпускает ряд компаний, в том числе Dell, HP, SGI, Capgemini и Microsoft.

Строительство модульных центров стоит дешевле благодаря сокращению расходов на проектирование. Плотность размещения оборудования в модулях, как правило, выше, чем в обычных центрах, и они занимают меньше места, а производительность их зачастую оказывается выше, поскольку недостатки конструкции выявляются еще на этапе проектирования модулей. Кроме того, обычно модульные дата-центры оптимизируют в отношении потребления энергии и эффективности охлаждения, а также проектируют с расчетом на работу в широких пределах температур и влажности, Общей проблемой модульных центров является надежность, отмечается в отчете The Green Grid. Уровень дублирования, устойчивости и гарантированного времени работы разных компонентов модуля может сильно отличаться, и в результате надежность всего модуля начинает зависеть от одного элемента. Многих беспокоит также обеспечение физической безопасности модулей.

В это время в России работает не более 10% мобильных центров обработки данных (МЦОД). Ожидалась активизация этого направления – уже более семи компаний предлагают проекты создания контейнерных дата-центров. Все эти компании отмечают увеличение спроса на МЦОД: за 2011 год количество заказов на проекты мобильных центров превысило количество заказов за 2009-2010 годы. Такие крупные компании, как «Вымпелком» или авиастроительный концерн «Иркут» уже оценили преимущества мобильных центров обработки данных, что, несомненно, свидетельствует о растущей популярности МЦОД на российском рынке.

Заказчики данных проектов понимают, что, пакетируя центр обработки данных в контейнер, они получат полностью готовый продукт «под ключ» с минимальными финансовыми затратами и высокой окупаемостью. МЦОД может стать как основным центром для хранения и обработки данных, так и резервным.

2010: В мире продано лишь 80 контейнеров

Несмотря на бурный рост предложений МЦОД от ведущих производителей, данный сегмент рынка, по оценкам IDC, остается небольшим, хотя и быстрорастущим. В 2010 г. в мире продано чуть более 80 контейнеров, что, однако, вдвое больше, чем в 2009 г.

Основными факторами развития рынка коммерческих ЦОД в России аналитики компании J’son & Partners (J&P) называют интеграцию российского бизнеса в мировую экономику, рост интернет-трафика, национальные проекты и госпрограммы, а также непрерывность работы в качестве конкурентного преимущества компаний. Несмотря на то, что спрос на МЦОД пока не велик (пока реализовано не более десятка проектов), уже более семи российских ведущих ИТ-компаний разработали и предложили свои варианты построения мобильных центров обработки данных.

В это время МЦОД востребованы в мире компаниями отрасли связи, нефтегазового сектора, крупными промышленными и производственными холдингами, предприятиями металлургической сферы, энергетики.

Отдельные компании-интеграторы в России продолжают работать над технологическими решениями в этой сфере:

• Stack Group, предлагающая мобильное решение Stack.Куб,
• «АйТи»,
• «Радиус-ВИП»,
• «Ситроникс ИТ» и
• «Техносерв А/С».

Ряд проектов в этом направлении был и у таких компаний, как «Черус» и «Энвижн Груп».^[5]

2005-2006: Google и Sun создают первые контейнерные ЦОДы

Ранее считалось, что пионером в создании мобильных ЦОДов стала Sun Microsystems выпустив в 2006 г. первый продукт Blackbox. Однако, как стало недавно известно, первопроходцем выступила корпорация Google, которая еще осенью 2005 г. создала свой первый дата-центр на базе 45 контейнеров, каждый из которых содержал 1160 серверов и потреблял 250 Квт электроэнергии. Плотность мощности составляла 780 Вт на квадратный фут, а температура в «холодном» проходе не превышала 27,2 градуса.

См.также

• Обзор TAdviser: Коммерческие ЦОДы
• Центр обработки данных (дата-центр)
• Ключевые услуги на базе ЦОД
• Колокация (Colocation)
• Российский рынок ЦОД
• Тенденции на российском рынке дата-центров
• Облачные сервисы (рынок России)
• Российский рынок IaaS
• Что такое "зеленый" дата-центр?
• Измерение экономичности ЦОД
• Контейнерные ЦОД
• Технологии для ЦОД: Твердотельные накопители (SSD)
• Мировой рынок ЦОД

Примечания