Как спроектировать и построить дата-центр: 13 ключевых моментов

Как всем известно, комплексный проект строительства центра обработки данных обычно включает в себя: сетевую прокладку, установку антистатических полов, отделку потолка и стен, установку перегородок, системы ИБП, специализированное прецизионное кондиционирование воздуха, мониторинг окружающей среды в центре обработки данных, системы свежего воздуха, обнаружение утечек, системы заземления, молниезащиту, контроль доступа, наблюдение, пожаротушение, сигнализацию и экранирование.

Как спроектировать и построитьцентр обработки данных? Знаете ли вы, каковы ключевые моменты в процессе проектирования и строительства центра обработки данных? Давайте разберем их.

Анализ климатических условий на территории нового центра обработки данных имеет решающее значение. Это помогает определить наиболее подходящие меры охлаждения, включая чиллеры с водяным-охлаждением, механическое кондиционирование холодильного оборудования, экономию воздуха-на стороне воздуха, непрямое воздушное охлаждение и адиабатическое охлаждение-все они направлены на то, чтобы помочь предприятию достичь более низкого целевого показателя PUE.

Количество стоек определяет требования к пространству центра обработки данных. Традиционная ИТ-стойка имеет размеры 600x1000 мм (ширина х глубина). В помещении площадью 100-м² можно разместить примерно 50 таких стоек. Конечно, стойки бывают и других размеров. Зная размеры и количество стоек, можно легко оценить необходимое пространство.

Уровень уровня центра обработки данных определяет требования к резервированию и пути распределения электроэнергии. Для центра обработки данных уровня 2 достаточно развернуть архитектуру «N+1» для резервирования электропитания и охлаждения. Однако объект уровня 3 обычно включает резервирование охлаждения «N+1», резервирование с двойной подачей питания (2N) и независимое двухпутевое распределение питания по стойкам. Таким образом, понимание уровня Tier определяет необходимую схему резервирования.

 

Важно спроектировать мощность центра обработки данных на основе средней плотности мощности, а не пиковой мощности. Средняя плотность мощности на стойку, умноженная на количество стоек, равна максимальной ИТ-нагрузке центра обработки данных. К этому добавьте энергопотребление систем электропитания, систем охлаждения, коммутаторов, устройств хранения данных и других вспомогательных систем объекта. Чтобы избежать чрезмерных затрат и полностью использовать электрическую систему,-обеспечив необходимую мощность и пространство-, разумно использовать модульную стратегию. Это снижает затраты без ущерба для гибкости будущего расширения.

 

Абсолютно. В целом должно быть достигнуто следующее:
а. Участие в эксплуатации и техническом обслуживании на ранних-этапах планирования компенсирует потенциальные пробелы проектировщиков в знаниях по эксплуатации системы, повышает качество проектирования и позволяет избежать или устранить недостатки проектирования.
б. Участие в эксплуатации и техническом обслуживании гарантирует, что требования этапа эксплуатации-полностью учитываются при планировании.
в. Участие в эксплуатации и техническом обслуживании позволяет персоналу полностью понять структуру системы, слабые места надежности, проблемы наследия и потенциальные риски, тем самым повышая качество эксплуатации и технического обслуживания и обеспечивая обоснованные-планы обслуживания и модернизации.

 

По вопросам, возникающим из-за неспособности различать тенденции, предпочтения, ограничения и ограничения-и из-за несоблюдения принципов научного проектирования-, предлагаются следующие советы:
а. Не позволяйте отдельным лицам,-лицам, принимающим решения, во время утверждения и принятия решений-урезать или корректировать ключевые функции на основе личного мнения, в результате чего поставленный центр обработки данных не сможет удовлетворить потребности в эксплуатации и обслуживании.
б. Избегайте действий, вызванных предвзятостью, предпочтениями или корыстными интересами. Во время планирования некоторые поставщики могут влиять на разработку конструкции и выбор оборудования, преувеличивая производительность или используя вводящую в заблуждение терминологию.

 

Серверные стойкиможет потребоваться 100% мощности постоянного тока, 100% мощности переменного тока или их комбинация. Например, центру обработки данных, построенному для совместного размещения, может потребоваться система питания переменного тока (ИБП), а телекоммуникационному объекту может потребоваться система питания постоянного тока. Знание этого определяет необходимый размер и масштаб системы постоянного тока или ИБП. При использовании резервных батарей рекомендуется использовать конфигурацию, рассчитанную на время разрядки 15-минут. Этот подход не приводит к значительному увеличению капитальных затрат и является более экономически эффективным, хотя его обоснование может показаться нелогичным. Компании должны сосредоточиться на повышении резервирования резервных генераторов, а не тратить средства на чрезмерную емкость аккумуляторов.

 

 

Отрасль страдает от недооценки планирования/проектирования и чрезмерного внимания к строительству, что в основном проявляется в:
а. Сначала строится каркас здания, а затем проектируется центр обработки данных, что создает значительные трудности при проектировании.
б. Широко распространенное явление, когда ремонтные работы начинаются сразу после строительства серверной комнаты и установки оборудования.
в. Выбор оборудования до завершения проектирования, приводящий к замене оборудования до начала эксплуатации, поскольку приобретенное оборудование не соответствует проектным требованиям или условиям площадки.
д. Строительные конструкции, которые не соответствуют требованиям планировки центра обработки данных, что приводит к плохому зонированию помещений; наружные блоки кондиционеров, которые невозможно установить или находятся слишком далеко; и чрезмерное расстояние между силовым помещением и главным компьютерным залом, что увеличивает сложность, стоимость и снижает надежность.

 

Система состоит из трех частей установки и семи частей обслуживания. Любое оборудование может выйти из строя, и быстрый ремонт является ключом к повышению эксплуатационной готовности. Пренебрежение ремонтопригодностью и ремонтопригодностью проявляется как:
а. Невозможность предусмотреть доступ и пространство для будущего обслуживания при планировании,-например, оборудование расположено слишком близко к стенам, батареи у стен, плохая прокладка кабелей, кабелепроводы или кабельные лотки, блокирующие надземные каналы низкого-кабеля, затрудняющие ремонт, и недостаточное пространство для инструментов.
б. Во время сбоев аварийные расходные материалы и запасные части не могут быть быстро перемещены, а рабочее пространство для замены неисправных компонентов отсутствует, что задерживает решение проблем и потенциально может привести к серьезным инцидентам.
в. Не учет резервирования системы при обслуживании оборудования после отказа.
д. Не максимизировать автоматизацию для сокращения ручного вмешательства, тем самым снижая неопределенность и неконтролируемость, присущие ручным процедурам.

 

Доступность системы является важнейшим показателем при планировании центра обработки данных, но проектам часто не хватает научного обоснования, о чем свидетельствуют:
а. Хотя расчеты надежности выполняются для различных систем во время планирования, проектные институты и отдельные проектировщики в настоящее время не имеют единых методологий и источников данных, что приводит к разным определениям и результатам для одного и того же уровня проектирования и надежности одного и того же центра обработки данных.
б. Существуют случаи, когда сначала начинается планирование и строительство, а уровень проектирования подвергается обратному-инжинирингу после завершения, а затем передается пользователям на основе этого производного стандарта. Это классический случай, когда телегу ставят впереди лошади; часто несколько ключевых недостатков снижают рейтинг уровня, даже если большая часть конструкции соответствует требованиям.
в. Сосредоточение внимания только на доступности отдельных устройств или подсистем, игнорируя при этом то, как взаимозависимости влияют на общую доступность системы.

 

На начальном этапе планирования субъективно ставить амбициозные цели для центров обработки данных-нереалистично, добиваясь больших масштабов, уровней высокой доступности, высокой удельной мощности стоек и низкого PUE -, проблематично. Когда детальное проектирование выполняется без тщательного анализа принципов планирования, конкретные планы и меры не соответствуют общему видению. Результаты:
а. Неясные фактические потребности и отсутствие реальных предпосылок приводят к повторным изменениям в проекте, напрасным затратам и значительному продлению сроков.
б. Завершенные и действующие помещения используются недостаточно из-за отсутствия ожидаемого спроса или из-за того, что условия в помещениях не соответствуют потребностям пользователей и требуют дальнейшей модернизации.
в. Запланированные функциональные возможности остаются нереализованными: доступность системы недостаточна, решение по охлаждению не поддерживает запланированную плотность стоек, генераторы не поддерживают непрерывную работу или чрезмерная-конструкция постоянно удерживает PUE на высоком уровне.

 

Распространенной ошибкой в ​​отрасли, особенно среди проектировщиков, является отдача приоритета оборудованию над системами и сосредоточение внимания на деталях, пренебрежение общей картиной. Это проявляется как:
а. Сначала необходимо выбрать характеристики оборудования, модели или даже производителя, а затем соответствующим образом адаптировать конструкцию.
б. Проектирование системы электропитания с резервированием 2N (самый высокий уровень доступности), но достижение его только дляUPS, оставляя отдельные-точечные сбои на общем пути распространения.
в. Проектирование всей системы как системы верхнего уровня -резервирования/отказоустойчивости-, но питание охлаждающего оборудования осуществляется по одному пути.
д. Предоставление резервного дизель-генератора переменного тока без возможности автоматического запуска, что отражает отсутствие понимания того, что непрерывное охлаждение необходимо для непрерывной работы системы.

 

Это крайне важно для высококачественного-планирования и проектирования.
а. Многие проблемы возникают во время строительства, поскольку при планировании недостаточно учитывается поэтапная реализация,-специфичная для конкретной дисциплины, и координация между различными профессиями. Это приводит к тому, что поставленные центры обработки данных не отвечают потребностям бизнеса и обслуживания, а для исправления иногда требуются крупные инвестиции.
б. Дизайнеры часто сосредотачиваются исключительно на своей сфере деятельности, не имея целостного представления о том, как их работа взаимодействует с другими дисциплинами, что приводит к конфликтам и пробелам.
в. Планировщики могут неправильно оценить будущий рост бизнеса, уделяя недостаточно внимания будущему управлению мощностями и расширению.
д. Незнание окружающих ресурсов и физической среды приводит к разработке проектов с плохой реализуемостью или к созданию серьезных трудностей для последующих операций.

 

 

Многие другие вопросы заслуживают рассмотрения в процессе строительства новых центров обработки данных. Однако отраслевой опыт показывает, что освоение этих 13 ключевых моментов в процессе проектирования и сборки помогает обеспечить точное соответствие конечного результата реальным потребностям пользователей -, и этот урок стоит усвоить.