«Лоскутный» подход — угроза управляемости ИС

Развитие корпоративных ИТ-сред вынуждает вносить изменения в оснащение инженерной системы серверных залов и компьютерных центров. Любому сотруднику ИТ-подразделения, заботящемуся о поддержании высокого уровня готовности систем, нередко требуется быстро заменять системные компоненты, используя устройства разных производителей. Однако многие компоненты, предлагаемые сегодня на рынке, рассчитаны на установку оборудования только одной компании, что приводит к проблемам совместимости и реальному снижению уровня готовности. При этом ИТ-специалисты зачастую сталкиваются с проблемой децентрализованного электропитания, разнотипных шкафов и аксессуаров.

Практика прошлого века

Несколько лет назад вычислительные центры строились по следующей схеме. Заказчик приглашал интегратора, который оценивал текущие вычислительные мощности и прогнозировал необходимые потребности через несколько лет; выявлялись энергопотребности, требования и схемы по системе надежности электропитания и кондиционирования помещения. Затем интегратор составлял спецификацию на соответствующее оборудование от различных производителей. При этом, как правило, отсутствовали устройства, позволяющие гибко изменять и реконфигурировать систему.

При проектировании «старых» ВЦ производилась закладка на будущее по мощности ИБП, резервированию, схемам обеспечения бесперебойности при текущем обслуживании. Делалось это с учетом того, что со временем при увеличении производительности ВЦ будут расти потребности в электропитании. В условиях такой работы нагрузка на каждый ИБП составляла, примерно, 30-35%, а произведенные капитальные затраты были избыточными.

Еще один немаловажный момент — совместимость или несовместимость используемых компонентов, начиная от простых вещей, выраженных на механическом или конструктивном уровне, и заканчивая совместимостью по управлению, инвентаризации оборудования, трекингу функционирования и задачами более высокого порядка, например, встраиваемости системы управления комплексом в общую систему управления информационными ресурсами предприятия.

Традиционная инфраструктура электропитания и кондиционирования разрабатывалась для помещений централизованных ВЦ в целом и предусматривала установку всех компонентов сразу. При этом оценки будущей мощности системы были весьма неопределенными. Такой метод развертывания не подходит для современных динамично развиваемых информационных сред с оборудованием стоечного исполнения. Одинаково дорого обходится как заниженная, так и завышенная оценка мощности, ведущая к низкому коэффициенту использования и повышенным накладным расходам.

Издержки от избыточной мощности

Источник: компания АРС

Решения по интеграции компонентов

До недавнего времени наиболее распространенным подходом к построению инфраструктуры центров обработки данных были решения по интеграции оборудования различных поставщиков. В определенное время появляется потребность объединения отдельных компонент и подсистем в единую систему. Рынку давно и хорошо известны такие бренды, как APC, PowerCom, Tripp Lite, Powerware и многие-многие другие производители ИБП, поставщики распределительных шкафов и 19-дюймовых стоек и пассивного оборудования, где основными игроками являются ABB, Rittal, VERO и другие, вендоры систем прецизионного кондиционирования — Liebert, Stulz, Emicon, Uniflair, компании, поставляющие электротехническую продукцию, например Schneider Electric, и другие.

Реализованные интеграторами системы бесперебойного электропитания (СБЭП) обеспечивают любое количество «девяток» после запятой в показателях надежности. Однако показатели отказоустойчивости системы достигаются за счет избыточности функциональных блоков и подсистем.

Проекты СБЭП, чаще всего, создаются на основе архитектуры RPA (Redundant Parallel Architecture), обеспечивающей функции резервирования и возможность постепенного наращивания мощности системы. Реализация данной технологии несколько различается у разных вендоров, но обычно все устройства системы равнозначны, и выход одного или даже нескольких из них из строя не влечет за собой отказа всей системы. Некоторые компоненты системы могут находиться в режиме «горячего резерва» и готовы в случае аварии заменить вышедшие из строя. При этом нагрузка автоматически распределяется равномерно. В массивах электропитания используется практически тот же самый принцип RPA, но источники выполнены в виде распределяющих между собой нагрузку модулей, которые вставляются в стойку. Так как отдельные модули весят меньше и стоят дешевле, чем весь источник, то это позволяет мобильнее и с меньшими затратами наращивать мощность системы. Массивы электропитания применяются для защиты устройств-потребителей малых и средних мощностей. Источники с поддержкой RPA-технологии предназначены для диапазона мощностей от 3 до 800 кВ?А, также возможно параллельное подключение от двух до четырех источников.

Но, в любом случае, инфраструктура вычислительной системы обычно состоит из ряда подсистем, которые разрабатывались в разное время, разными разработчиками и, зачастую, используя разные платформы. Разнородность оборудования, используемого при создании таких инженерных решений, ведет к сильной зависимости от многочисленных внешних поставщиков, подрядчиков и инженеров. Задача осложняется из-за специфики проектирования решения, интеграции в существующую инфраструктуру здания, а также сопряжения самого разнообразного оборудования. А это, в свою очередь, повышает расходы на установку, эксплуатацию и ремонт, другими словами, увеличивается стоимость владения системой. С другой стороны, возникает проблема сопряжения значительного количества компонентов системы, а также возможная несовместимость программного обеспечения.

Еще один отрицательный момент заключается в том, что подобные проекты — это сложный, практически индивидуальный продукт интегратора. А разнообразие архитектур и множество методов создания систем не способствуют улучшению ситуации, так как универсальность в данном случае оказывается весьма многогранной.

В конце концов, последствия «лоскутного» подхода к построению инженерной системы выражаются в потере управляемости системы и требуют радикальных решений, вплоть до полного реинжиниринга системы. Последнее, как правило, означает значительные затраты, потери от «выбрасывания» старых компонент, упущенную прибыль из-за частичного отвлечения ресурсов компании.

Несовместимость настоящего и будущего

Текущее и типичное состояние, характеризующее инженерные решения, реализуемые системными интеграторами, можно определить так:

• множественные платформы;
• гетерогенные конфигурации;
• потенциальная избыточность;
• потенциальная неоптимальность;
• расположение во многих местах.

В условиях консолидации серверов, систем хранения данных и приложений возникают новые требования к системам обеспечения жизнедеятельности центров обработки данных:

• уменьшение количества расположений;
• повышение стандартизации;
• оптимизация использования;
• централизованная поддержка;
• стандартный уровень обслуживания;
• контролируемое развитие;
• защищенное расположение;
• обеспечение устойчивости и восстанавливаемости;
• эффективность ресурсов.

Первый опыт

Одной из первых попытку комплексного решения проблем избыточного тепловыделения, плохого качества электропитания, защиты от пыли, ошибочного подключения кабелей предприняла компания Liebert. Несколько лет назад она предложила рынку интегрированное инфраструктурное решение Foundation.

Однако система Foundation рассчитана для работы с вычислительными комплексами малого и среднего масштаба и имеет значительные ограничения по масштабируемости. К тому же, компания не проводит существенного развития и продвижения этого продуктового направления, ее деятельность в большей степени сосредоточена на «классических» системах бесперебойного питания и кондиционирования.

Ольга Кузнецова