Как подсчитали в компании EmersonNetworkPower, в 2011 году в мире насчитывалось около полумиллиона центров обработки данных, и их количество продолжает расти. По данным Canalys, в 3 квартале 2011 года мировой рынок инфраструктуры для организации ЦОД достиг 26,2 млрд долл., увеличившись на 2,7% по сравнению с предыдущим кварталом. Данные цифры определяют несколько ключевых трендов.

Сокращение государственных ЦОДов на развитых рынках

Далеко не всегда расходы конвертируются в расширение площадей дата-центров: часть средств уходит на модернизацию уже существующих площадок, а в случае с Северной Америкой речь идет о сокращении числа ЦОДов в рамках правительственных программ по оптимизации ИТ-инфраструктуры. На январь 2012 года из 3133 государственных дата-центров США к 2015 году планировалось закрыть около 1200, из них 525 до конца 2012 года, что выше первоначальных планов по сокращению, озвученных в 2011 году. Чиновники планируют выйти на экономию в 5 млрд долл. в год. Сейчас годовой ИТ-бюджет страны составляет примерно 80 млрд долл., из которых около 30% уходит на содержание центров обработки данных.

На еще более радикальные меры пошло правительство Канады, которое пообещало закрыть свыше 90% государственных дата-центров, что приведет к экономии 200 млн долл. при общем ИТ-бюджете в 5 млрд долл. Сейчас во владении госструктур США и Канады находится огромное количество разрозненных ЦОДов, при этом значительная часть простаивает без работы. Чиновники предлагают внедрять облачные технологии и средства виртуализации, чтобы как можно более эффективно использовать минимальное количество серверов. По расчетам Gartner, к 2018 году площади дата-центров во всем мире должны ужаться на 40%.

Динамика рынка ЦОД в различных странах

Источник: DataCenterDynamics, 2011

В России данный тренд пока не актуален, так как информатизация работы госучреждений невысока. При этом есть шанс учесть ошибки передовых рынков и сразу строить более "плотные" ЦОДы.

Дефицит в частном секторе

В частном секторе в США, Канаде и на других зрелых рынках площади ЦОД будут расти, хотя и не так быстро, как в развивающихся странах: Турции (рост площадей в 2011–2012 годах на 60%), Бразилии (45%), Колумбии (40%), Аргентине (36%), России (29%) и Китае (28%). Эти цифры содержатся в материалах Data Center Dynamics. Что касается рынка в денежном выражении, то аналитики прогнозируют наибольший рост инвестиций в странах Юго-Восточной Азии (рост на 118%), Турции (74%), России (59%), Австралии (54%) за тот же период

Прогнозируемый объем инвестиций в 2012 году (млрд долл.)

Источник: DataCenterDynamics, 2011

Эксперты компании Nemertes Research, опираясь на данные американского рынка, предсказывают дефицит площадей ЦОД и утверждают, что спрос растет быстрее предложения. По итогам 2012 года в США дефицит составит 77 млн долл. (0,41%), а к 2015 году разрыв увеличится до 869 млн долл. (2,8%). С учетом упущенных возможностей сумма составит 1,9 млрд долл. На данный момент 8,75% серверов, используемых частными компаниями США, размещены в частных дата-центрах. В 2015 году их будет уже 14,11%.

В России также опасаются дефицита ресурсов. По данным опроса CNews Analytics, проведенного в 2011 году, почти 50% респондентов сталкивались с нехваткой мощностей. В 2012 году такие компании планируют либо строительство собственной площадки, либо использование услуг коммерческих ЦОДов. К последним относятся  представители малого бизнеса, у которых недостаточно средств, чтобы строить собственные дата-центры. Крупные заказчики из банковского сектора, телекома, топливно-энергетической отрасли мало заинтересованы в услугах коммерческих ЦОДов, так как уже вложили большие средства в собственные площадки.

При этом заполняемость дата-центров сильно рознится в зависимости от стоимости услуг провайдера. "В России отмечается дефицит бюджетных ЦОДов, но в то же время в ЦОДах с более высокой арендной платой плотность заполнения часто не превышает 50%, – объясняет Дмитрий Жилинский, ведущий инженер отдела инженерных систем "Ситроникс ИТ". – Также на российском рынке существует недостаток "качественных" мест, так как большинство площадок, заявляющих свое соответствие TIER 3, не являются таковыми. Это вызвано, в первую очередь, тем, что в расчет берутся лишь несколько пунктов из целого комплекса мероприятий, которые необходимо пройти для успешной сертификации".

Дата-центр "из контейнера"

Важной тенденцией станет распространение модульных дата-центров, которые представляют собой несколько независимых помещений с автономными системами энергосбережения, кондиционирования и вентиляции, полагают в 451 Research. Подобный подход позволяет экономить при строительстве (выбор из готовых решений-модулей и конфигурация их под себя), более грамотно распределять нагрузку – возводить новые модули по мере загрузки уже запущенных мощностей. Кроме того, задачи с разной нагрузкой можно разнести по различным зонам, что позволит экономить на электроэнергии и охлаждении.

По данным IDC, в 2010 году было развернуто 85 модульных дата-центров, ожидаемая цифра по итогам 2011 года – 145, а в 2012 году будет построено уже около 220 ЦОДов такого типа. Российских рынок растет медленнее общемирового в силу консерватизма клиентов и высокой стоимости таких решений."Пока наши заказчики предпочитают более традиционные конструкции из кирпича и бетона, которые, кстати, при правильном проектировании допускают все преимущества модульности как в реализации, так и при дальнейшей эксплуатации, – объясняет менеджер по развитию ЦОДа российского офиса HP Александр Зайцев. – Увы, но контейнерные ЦОДы – отнюдь не дешевое решение. Как правило, требуется возведение здания ангарного типа для предотвращения негативного воздействия снега и обеспечения контура физической безопасности. Кроме того, контейнеры не подходят для предоставления услуги colocation".

При этом в России есть по крайней мере одна собственная модульная разработка "Датериум", созданная "Ситрониксом". По данным компании, на основе этой технологии уже построено 5 ЦОДов, еще 3 на стадии производства и сдачи в эксплуатацию. В качестве примера использования других модульных технологий можно привести дата-центр"Вымпелкома" в Ярославле, который будет возведен на основе решений испанской AST Modular.

Рост данных, уплотнение мощностей, повышение температуры

Цифровая вселенная стремительно растет, и огромные массивы информации надо где-то хранить. Nemertes Research прогнозирует, что потребность бизнеса в пространстве для хранения данных будет расти на 40% ежегодно. В HotAisleInsight предполагают, что решением проблемы станут твердотельные накопители SSD, емкость которых постоянно повышается, а цена, наоборот, падает. В любом случае, рост объема данных приведет к дальнейшему расширению ЦОДов. Наращивание мощностей не обязательно будет экстенсивным, роста можно достигнуть за счет уплотнения вычислительных элементов в одной серверной стойке. Этому будет способствовать, в том числе, развитие облачных технологий, которое приведет к повышению плотности размещения и загруженности серверов. Показатель загруженности вырастет с 30% до 70–80%, предсказывает Дмитрий Жилинский.

Для этого потребуется внедрить более совершенные системы охлаждения c применением воды, когда холодная жидкость по трубам подводится внутрь стойки, говорится в материалах HotAisleInsight. Для отечественного рынка такие решения - пока что экзотика. "Возможно, эти системы появятся и в России. Но скорее всего, использоваться они будут только при создании суперкомпьютеров, – предполагает Андрей Синяченко, технический директор департамента инфраструктурных решений компании "АйТи". – Описание технологии обещает, что решения будут весьма дорогими, а присутствие жидкостей внутри серверов сделает их обслуживание либо очень трудоемким, либо для этого потребуются специалисты очень высокой квалификации". Согласно январскому отчету TechNavio, мировой рынок охладительных систем для ЦОДов в 2010–2014 годах будет ежегодно расти на 11,5%. Рост будет подстегивать потребность в решениях для точечного охлаждения возле источников тепла, в противовес системам, когда низкая температура поддерживается во всем помещении.

Другая точка зрения декларирует, что нынешние требования к температурному фону ЦОДов завышены, и оборудование может стабильно работать в условиях "тропиков". Агентство HotAisleResearch предсказывает большое будущее "горячим" дата-центрам, в серверных которых температура составит до +45 градусов по Цельсию. Аналитики опираются на рекомендацию независимой организации ASHRAE, которая в 2011 году повысила до этого значения планку безопасной температуры. Сейчас нормой является температура +18-21 градус Цельсия, хотя отдельные компании уже запустили "горячие"дата-центры (Intel, Facebook).

Опрошенные СNews эксперты не смогли вспомнить ни одного случая внедрения таких технологий в России, но согласились, что у данного подхода есть будущее, хотя и с оговорками. "Тенденция к повышению температуры в холодных коридорах налицо: действительно, зачем платить большие деньги за дополнительные системы охлаждения, если современная ИТ-аппаратура спокойно выносит гораздо более широкий диапазон рабочих температур? Однако есть и разумные границы, например в своих проектах мы рекомендуем не превышать +27 С", – говорит Александр Зайцев. Андрей Синяченко считает, что такие решения не всегда применимы: "В системах на базе блейд-серверов с высокой плотностью изначально теплый воздух мало эффективен для охлаждения оборудования, и риски перегрева резко возрастают. Ведь проходя через шасси с блейд-серверами, работающими на пике нагрузки, воздух нагревается на 25-30 градусов, а это значит, что могут возникнуть локальные очаги перегрева, – объясняет эксперт. – К тому же, высокую температуру "не любят" системы хранения данных на жестких дисках и лентах, а так же аккумуляторные батареи. Их желательно охлаждать независимо".

Внедрение энергосберегающих технологий

На электроэнергию приходится около 30% операционных расходов при эксплуатации дата-центра. Сократить затраты можно несколькими путями. Во-первых, как уже говорилось, есть возможность повысить рабочую температуру. Во-вторых, внедрить cистемы по управлению инфраструктурой (DCIM, Data Center Infrastructure Management), которые с помощью сенсоров и софта позволяют следить за распределением рабочей нагрузки, электросетью, системой охлаждения ЦОДа. По данным Gartner, в 2010 году средства DCIM использовались только в одном дата-центре из ста, но к 2014 году этот показатель вырастет до 60%. По данным 451 Research, объем рынка систем DCIM в 2010 году составил 245 млн долл., но к 2015 году он будет равняться уже 1,3 млрд долл., прогнозируемый среднегодовой рост – 39%.

Второй способ снизить счет за "свет" – перемещение к дешевым возобновляемым  энергоресурсам (гидроэлектростанции, геотермальные источники) или к естественным источникам охлаждения, например в горы (новый дата-центр Facebook в городе Прайнвилль штата Орегон, там же планирует построить площадку Apple) или в страны с холодным климатом (например, дата-центры Facebook и Google в Швеции).

В силу климатических особенностей в России использование режима "свободного охлаждения" позволяет значительно снизить расходы и получать гарантированную выгоду до 270 дней в году, констатирует Дмитрий Жилинский. Однако существует ряд проблем. "Инженерное оборудование иностранного производства конструируется под более теплый климат, поэтому его применение в нашей стране требует дополнительной доработки зимними и низкотемпературными комплектами. Кроме того, низкие температуры накладывают более жесткие требования на материалы и качество изготовления, а также на транспортировку, монтаж и пуско-наладочные работы", – утверждает он.

Преимущества России для строительства ЦОДов девальвируются необходимостью импорта и таможенного оформления оборудования, что существенно увеличивает стоимость проектов, считает Александр Зайцев. "Пока электричество в стране доступно и относительно дешево, внедрение эффективных систем энерго- и холодоснабжения будет оставаться лишь предметом гордости проектировщиков", – полагает эксперт.

Внедрение зеленых технологий идет бок о бок с энергосбережением, однако имеет и моральный аспект – по мере роста экологического сознания будет расти значение "зеленых" факторов. В России забота об окружающей среде пока не играет такого  значения, как на развитых рынках. Тем не менее уже сейчас в качестве характеристики ЦОДа в нашей стране широко используется коэффициент PUE (Power Usage Effectiveness, эффективность использования энергии), продвигаемый организацией GreenGrid.