Оптимальный КПД для ЦОДа

Высокорентабельная эксплуатация ЦОДа при сохранении его надежности начинается с 70%-ной загрузки мощностей. При этом полная загрузка вычислительных мощностей ЦОДа не только нежелательна, но и опасна, так как может привести к авариям и сбоям в работе. С другой стороны, низкий КПД грозит продлением срока окупаемости.

Степень загрузки дата-центров в России сильно разнится от площадки к площадке: некоторые объекты работают вполсилы, но при этом ощущается дефицит бюджетных ЦОДов. Объем заказов определяют несколько факторов: соотношение цена-качество, умение владельцев выстроить процесс продаж, степень удаленности от столиц – чем дальше от Москвы и Петербурга, тем ниже загруженность площадки. Для заказчика большое значение имеет спектр услуг ЦОДа, начиная от помощи в проектировании программно-аппаратных комплексов, заканчивая администрированием прикладного ПО.

"Российские ЦОДы разделились на две категории. В первой загруженность близка к стопроцентной. Во второй категории, наоборот, загрузка очень низкая", – констатирует заместитель генерального директора DataLine Алексей Севастьянов."Средний процент загрузки мощностей датацентров Москвы и Санкт-Петербурга в 2011 году составил чуть больше 70%, а прогноз на следующее полугодие – рост до 82%", – рассказывает Андрей Вакатов, заместитель директора департамента "Инжиниринговый центр" компании "Техносерв".Технический директор IBS DataFort Николай Паршин добавляет, что средняя заполненность залов на текущий момент составляет 80–90%, но эффективное использование серверов доходит только до 30%, а все остальное время вычислительные мощности впустую расходуют энергию.

Минимум простоя

На первый взгляд, оператор должен как можно быстрее полностью загрузить мощности, так как в этом случае он сможет больше заработать. Владелец дата-центра не заинтересован в том, чтобы вхолостую работали серверное оборудование, системы кондиционирования и энергосбережения. "Стопроцентная загрузка ЦОДа – мечта любого инвестора, это время, когда бизнес-план выполнен и приносит доходы и пора думать о новом проекте ЦОДа, – говорит Николай Паршин. – С точки зрения инженерных систем, стопроцентная нагрузка –величина расчетная и никаких рисков не несет, если при реализации проекта ЦОДа не были внесены изменения, влияющие на отказоустойчивость и нагрузочную способность".

Следует помнить, что слишком низкая нагрузка чревата сбоями в работе оборудования. "В рамках одного проекта по созданию мобильного ЦОДа мы столкнулись с тем, что вместо 80 КВт проектной ИТ-нагрузки заказчик на начальном этапе разместил оборудования только на 20 КВт, – рассказывает ведущий инженер отдела инженерных систем "Ситроникс ИТ" Дмитрий Жилинский. –Это привело к нестабильной работе системы кондиционирования и потребовало проведения дополнительной отладки". При малой нагрузке возникают сложности с резкими перепадами температур в разные сезоны в условиях континентального климата России.

Чем выше заполняемость ЦОДа, тем ниже коэффициент PUE, который определяется как отношение общих энергозатрат помещения на потребности в питании ИТ-оборудования. В самых экологичных и энергоэффективных дата-центрах PUE удается снизить до 1,1-1,2. Впрочем, это касается идеальной ситуации, когда ресурсы задействованы на 100%. В реальной жизни приходится использовать показатель partial PUE ("частичный" PUE), который выше согласованного с заказчиком и характеризует работу ЦОДа при неполной загрузке залов. Это связано с тем, что новый датацентр заполняется не сразу, а в среднем через 3-5 лет, объясняет менеджер по развитию ЦОДов российского отделения HP Александр Зайцев.

В некоторых случаях современные технологии позволяют решить эту проблему за счет модульных решений и датацентров из контейнера. "Модульные и контейнерные конфигурации имеет смысл использовать в кэптивных ЦОДах, особенно при необходимости создания типовых ЦОДов для обеспечения деятельности территориально-распределенных компаний, – рассказывает Алексей Севастьянов. – Также, если посмотреть на зарубежный опыт, такие модули используются для построения гигантских дата-центров, предназначенных для работы публичных облаков".

Контейнерные дата-центры неплохо зарекомендовали себя для мобильных решений, когда у заказчика нет необходимых помещений, но он хочет "держать все у себя" и требует монтировать и подключить оборудование в максимально сжатые сроки. "С точки зрения долгосрочной перспективы хостинга ИТ-инфраструктуры, традиционные ЦОДы выглядят более подходящей альтернативой, предлагая помимо этого более низкий TCO, а также неограниченный горизонт масштабирования", – уверен коммерческий директор компании Safedata Сергей Коренков. Мобильные решения не смогут заменить традиционные ЦОДы из-за высокой стоимости, согласен гендиректор "Селектел"Олег Любимов: "Модульные и контейнерные технологии помогают избежать простоя оборудования, если запускать новые вычислительные единицы по требованию. Но закупать и вводить в эксплуатацию оборудование по необходимости можно и в обычном дата-центре", – поясняет эксперт.

Полная нагрузка

По мере заполнения датацентра возникают новые проблемы. Во-первых, всегда лучше иметь резерв на случай роста потребностей заказчика. Это особенно актуально при строительстве корпоративных ЦОДов, так как ИТ-специалистам сложно обосновать перед владельцами бизнеса необходимость заложить резерв ресурсов. В результате получается, что после запуска дата-центра его мощности занимаются одномоментно и в скором времени возникает вопрос о размещении нового оборудования. "Полная заполняемость не оставляет гибкости, что недопустимо для операторов colocation, а также большинства крупных заказчиков в силу необходимости развития бизнеса",– уверен Александр Зайцев. Уже на этапе проектирования ЦОДа закладывается запас по мощности 18-20%, что позволяет коммерческим службам реализовывать поставленные задачи, подтверждает Сергей Коренков.

Во-вторых, нагрузка ЦОДа – величина непостоянная, поэтому оператору необходимо иметь запас на случай форс-мажора. "Стопроцентная загрузка ЦОДа не оставляет никакого "зазора" для непредвиденных ситуаций и пиков показателей, – напоминает заместитель руководителя дирекции по ИТ "Райффайзенбанка" Андрей Попов. – Это особенно важно в виртуализированном облачном ЦОДе, где вся инфраструктура распределена между множеством потребителей с разными запросами, режимами работы и нуждами. Уровень около 80% более приемлем: он позволяет и хорошо загрузить инфраструктуру, и оставить резерв для пиков и непредвиденных ситуаций".

Профессионализм в управлении ЦОДом заключается в том, чтобы как можно больше загрузить площадку, не превышаяпри этом предельные возможности оборудования. "Можно провести аналогию с авиаперевозчиками, которые для полной загрузки рейса продают больше билетов, чем число посадочных мест в самолете, поскольку по статистике часть пассажиров не успевает на регистрацию или сдает билет", – рассказывает заместитель генерального директора компании "Караван"Андрей Касьяненко. Клиент, арендующий стойку в коммерческом ЦОДе, поначалу может ее загрузить, например, на половину. В таком случае будет использовано меньше энергетических ресурсов, чем изначально планировалось оператором. Безусловно, привлекая новых клиентов, поставщики услуг ЦОД должны грамотно управлять неиспользуемым ресурсом с учетом того, что он может понадобиться существующим заказчикам, считает Андрей Касьяненко.

Неумелое планирование приведет к перегрузке. В этом случае энергетические системы аварийно отключаются или не срабатывает резервирование. Последствия могут иметь как мгновенный, так и отложенный, скрытый характер. "К примеру, если энергетические мощности ЦОД перегружены на 10%, то источники бесперебойного питания могут выдержать достаточно длительное время, - объясняет Андрей Касьяненко. - Однако в такой ситуации будет потеряно резервирование по ИБП, и возможна аварийная ситуация на системе бесперебойного электропитания. Или, в случае отключения электропитания, резервные ДГУ не смогут принять нагрузку, поскольку она превышает ранее рассчитанную, что приведет к аварии в дальнейшем".

Золотая середина

По мнению опрошенных CNews владельцев дата-центров, оптимальной является нагрузка мощностей в диапазоне 70–95%. При таком раскладе оператор получает близкую к максимальной прибыль, но сохраняет резерв на случай роста потребностей заказчиков, пиковых нагрузок и непредвиденных ситуаций.

Рубеж в 70% нагрузки также характерен для более чем удовлетворительной рентабельности по чистой прибыли. Операторы коммерческих ЦОДов не публикуют данные о марже. При загруженности дата-центра до 70% его рентабельность может достигать 20–30%, дает приблизительную оценку Андрей Вакатов. Для выхода ЦОДа на окупаемость необходимо, чтобы в течение года его площади были заполнены оборудованием по крайней мере на 35-40%. Однако  эта цифра может оказаться ниже, если оператор оказывает сопутствующие "облачные" услуги,предупреждает специалист."Провайдеры, специализирующиеся на услугах коммерческого ЦОД, очень редко начинают проект по строительству нового объекта, не достигнув предварительно соглашения с одним, а лучше несколькими крупными заказчиками, относительно дальнейшей загрузки этого ЦОД, – рассказывает руководитель программы исследований "Корпоративные системы" российского отделения IDC Александр Загнетко. – В таком случае провайдер нередко превращается в своего рода ИТ-отдел заказчика, выведенный в аутсорсинг, а процедура формирования тарифов подчас весьма экзотична".

Считается, что в большинстве случаев среднему заказчику дешевле построить собственный ЦОД, чем арендовать чужую инфраструктуру на протяжении 6 лет. "Из этого вроде бы следует, что, лишь работая с минимальной нормой прибыли, провайдеры коммерческих ЦОД имеют шансы привлечь клиентов. Однако на практике в нашей стране существует колоссальный разброс значений рентабельности объектов", – подводит итог Александр Загнетко.