Скрытые возможности дата-центров

Услуг хостинг-провайдера вполне хватает для поддержания сайта, а небольшую базу данных можно вести и на ПК. Но, когда подключены мобильные сервисы или ведется работа с клиентскими службами — необходима мгновенная транзакция, поэтому ЦОД становится необходим. Если вы решили заказать услугу дата-центра, вас не особо интересует, по какой причине оборудование может начать сбоить. Главное — чтобы доступ к проекту был всегда, даже когда что-то отказало. Или, как минимум, возможность входа была восстановлена за короткий срок. Поговорим о факторах, которые влияют на выбор дата центра и на что обратить внимание, чтобы всегда быть онлайн.

Показатели уровня надежности

1.   Uptime (аптайм) — время непрерывной работы в %.
2.   Downtime (даунтайм) — время, когда система не работает, допустимый период простоя.
3.   Схемы резервирования:

3.1.      Алгоритм N+1 / N+X.

Здесь добавляется один или несколько дополнительных элементов. Например, при выходе из строя одного из источников питания подключается резервный, и энергоснабжение продолжается в полном объеме. Резервных единиц может быть больше, чем одна.

3.2.      Алгоритм 2N.

Это система, в которой все компоненты полностью дублируются. Пример в электропитании — к нагрузке подключаются две равные по мощности параллельные линии. Пример в IT — два блока питания, каждый из которых подключается к своему сетевому вводу.

Число продублированных каналов можно увеличивать до трех или даже четырех, но такое решение встречается редко, так как это дорого и сложно реализуется на практике.

3.3.      Алгоритм 2(N+1).

Подобное резервирование применяют при высоких требованиях к надежности. Это симбиоз двух предыдущих. Например, электропитание подается по двум линиям, а каждая из них усилена дополнительным резервированием по типу N+1.

Системы, избыточность которых высока, характеризуются нулевым временем простоя и работают безотказно. Но стоимость растет, а КПД уменьшается, так как в обычном режиме не все оборудование будет работать в полную силу.

3.4.      Алгоритмы 3/2N либо 4/3N.

С помощью этих схем производительность устройств повышается, а их количество — уменьшается. Нагрузка на оборудование оптимальна и достигает как минимум 2/3 нормы.

Эти схемы пока не так широкого применяются в российских ЦОД, так как их сложно разработать и воплотить в жизнь.  

4.   Допустимый уровень простоя сервисов (даунтайм).

Классификация дата-центров

Институт Uptime — компания, которая с 1993 года классифицирует дата-центры. Благодаря разработанному ей стандарту центры, в которых живут облака, подтверждают качество своих услуг, а клиенты понимают, что предоставит им заказанный сервис. Хотя стандарты неоднократно меняются, система классификации Tier стала общепринятой в мировой практике.

После того как сертификация ЦОД пройдена, центру присваивается уровень надежности Tier, их 4. Чем выше уровень, тем сложнее инфраструктура центра и больше стоимость услуг. В каждый из более высоких уровней включены возможности предыдущего. Большинство ЦОД — категории 2 или 3, ведь обращаясь к провайдеру клиенты ориентируются на надежность, производительность и бюджет.

Рассмотрим основные характеристики центров.

	Tier 1	Tier 2	Tier 3	Tier 4
Доступность (uptime), %	99,671	99,741	99,982	99,995
Время простоя (даунтайм), в год	28 часов 48 минут	22 часа	95 минут	26 минут
Резервирование	отсутствует	частичное N+1	частичное N+1, 2N	дублирование, 2(N+1)
Уровень надежности	низкий	средний	высокий	максимальный

Tier 1, или база

Обратите внимание: при поломке какого-то из компонентов, проведении технического и профилактического обслуживания, а также аварийных работ весь дата-центр будет отключен, downtime неизбежен.

Такие объекты считаются устаревшими и используются редко, нерентабельно размещать в них дорогое оборудование.

Но, если вы решились, прежде чем заключить договор, выясните:

• вопросы, не оговоренные стандартом — порядок доступа в серверную, охрана, протоколы безопасности;
• требования к микроклимату, необходимые серверному оборудованию.

Tier 2 — резерв активных звеньев

Присутствуют:

• дополнительные источники электропитания, которые подбираются по схеме N+1;
• промышленные холодильные установки;
• устройства, отводящие тепло от нагревающихся компонентов;
• источники бесперебойного питания;
• регулируемые фальшполы, в нише между которыми и полом прячутся кабеля и трубы;
• аккумуляторы или генераторы.

Таким образом, в наиболее уязвимых подсистемах ЦОД — электропитании и охлаждении — предусмотрены резервные компоненты. Поэтому, если в центре будут проводиться профилактика или техобслуживание, не придется полностью отключать систему.

Внимание. Дата-центр останавливается полностью или частично, когда проходят плановые или аварийные работы.

Если ваш бизнес относится к среднему или малому, а остановка на несколько минут не критична — есть смысл разместить в таком ЦОД свои сервисы и серверы.

Tier 3 — одновременные работа и обслуживание

Характеристики уровня:

• центр находится в отдельном здании с фальшполами, на огражденной территории;
• запущены системы охлаждения, кондиционирования, контроля температуры и влаги;
• есть запасные каналы связи;
• вводится резервное электропитание по алгоритму N+1;
• обслуживание проводится согласно регламенту и инструкциям;
• предусмотрена противопожарная безопасность;
• присутствуют дизель-генераторная установка и промышленные ИБП.

Охлаждение дата центров этого уровня строится по схеме N+1. Запасная охлаждающая установка подключается, если произошла авария или проводится техническое обслуживание задействованного компонента.

При уровне ЦОД Tier 3 основные системы продублированы, поэтому при поломках, модернизации оборудования и профилактических работах центр функционирует в том же режиме. Такой класс обслуживания подходит государственным структурам, крупным коммерческим компаниям и онлайн-сервисам.

Если вам важны качество связи, безопасность и безотказная работа — размещайте оборудование, арендуйте выделенный сервер и облачную инфраструктуру в центрах этого класса.

Tier 4 — работа без простоев

При уровне Tier 4 ЦОД работает в обычном режиме, несмотря на профилактику, техобслуживание, ремонт и модернизацию.

В центрах этого класса есть все, что и в предыдущих.

Новое:

• узлы полностью зарезервированы по алгоритму 2(N+1);
• секционирование — основные системные и запасные блоки находятся в разных помещениях или защищенных коробах, поэтому не зависят друг от друга;
• непрерывное охлаждение.

При tier 4 дата центр бесперебойно обрабатывает и сохраняет данные, даже когда система сбоит или поломался какой-нибудь компонент. Но этот класс обходится слишком дорого и избыточен из-за полного резервирования. Поэтому он используется немногочисленными корпоративными центрами, силовыми структурами, или когда проводятся сверхдорогие финансовые транзакции.

Что осталось за кадром

Если сертификат присутствует, то надежности ЦОД можно доверять. Когда же ставятся нестандартные запросы по безопасности или работе с персональными данными, убедитесь, что у провайдера есть нужные лицензии и документы.

В случае серьезного проекта, например, развертывания инфраструктуры IT заказчика в коммерческом ЦОДе, онлайн-сертификатов недостаточно.

Стоит познакомиться с объектом и обратить внимание:

• на чистоту и порядок, ведь это показатели обслуживания центра;
• как ведется мониторинг;
• доступен ли ЦОД;
• каков проходной режим;
• есть ли возможность ночного ввоза оборудования;
• в каком виде данные передаются заказчику.

Кроме того, сертификация ЦОД учитывает технические особенности и инженерные схемы. А как с реальной доступностью услуг?

На нее влияют:

• ответственность поставщиков электроэнергии;
• нюансы оборудования и режимов его использования;
• совместимость устройств в инфраструктуре;
• человеческий фактор;
• надежность сети и облачной платформы, которую использует провайдер ЦОД.

Операционная устойчивость, подтвержденная сертификатом

Эксплуатация подсистем дата-центра включает в себя техобслуживание и плановый ремонт. Причины проведения те же, что и при регулярной профилактике автомобиля:

• поддерживать постоянную работоспособность;
• находить и ликвидировать изъяны, пока они еще не вызвали поломку;
• сохранять гарантию производителя;
• предотвратить снижение продуктивности.

Вряд ли получится прожить без аварий, поэтому к ним стоит подготовиться. Персонал должен знать, что ему предпринять в сложной ситуации, и суметь быстро восстановить работу системы.

Uptime разработал модель, учитывающую все нужные для устойчивого функционирования дата-центра участки — техобслуживание, плановый ремонт, модернизация, аварийные работы. Институт предлагает получить сертификат, подтверждающий операционную устойчивость. Такая сертификация применима как для коммерческих, так и для корпоративных ЦОД.

Делается акцент:

• на профессиональном обслуживании;
• на применении командой методик, повышающих надежность работы подсистем;
• на минимуме ошибок при эксплуатации.

Соглашение SLA

Документ заключается между поставщиком IT-услуг и заказчиком. В нем регламентируется какие услуги будут предоставлены и их уровень.

Так, например, timeweb.cloud подписался под уровнем обслуживания SLA, который распространяется на тех, кто заключил договор услуг или аренды сервера. Он включает в себя:

• доступность услуги не ниже 99,99% по итогам одного календарного месяца;
• круглосуточную техническую поддержку пользователей с ответом на первичное обращение не позднее 2 часов;
• время устранения неисправности — не более 6 часов с момента обнаружения проблемы;
• проведение плановых технических работ в часы наименьшей активности;
• компенсацию при недоступности услуги или утрате данных.

Для высокого стандарта надежности Tier 3 SLA подразумевает ремонтные работы и замену ненадежного оборудования до 4 часов, без остановки центра.

Договор SLA Tier 3 — это:

• 99,982% доступность ЦОД;
• компенсации за нарушение договора;
• техподдержка 24/7;
• резервирование систем жизнеобеспечения инфраструктуры;
• круглосуточные мониторинг, обработка заявок и доступ к оборудованию.

Облачный дата-центр

Рано или поздно компаниям необходимо обновлять инфраструктуру IT. Приходится искать сотрудников и подходящие помещения, заниматься монтажом. Это связано с усилиями и большими расходами.

Обратите внимание на услуги облачных ЦОД. Благодаря им ресурсы компании будут храниться в едином центре. При желании вы сможете перевести всю инфраструктуру на аутсорсинг.

Плюсы:

• вы получите высокий уровень безопасности, быстрые запуск и обработку;
• увеличите вычислительные мощности за счет масштабируемости облака, не закупая дополнительное оборудование;
• понизите операционные затраты, так при подходящем тарифе будете платить за то, чем пользуетесь.

Такие центры позволяют арендовать вычислительные мощности и создавать свою облачную структуру. Она будет полностью изолирована и автономна. Вы получите полный доступ и возможность управлять ею.

Облачные возможности:

• создание и удаление виртуальных машин, модификация их характеристик;
• управление конфигурацией;
• установка приложений и настройка под свои нужды;
• распределение виртуальных машин по разным центрам;
• автоматизация процессов с помощью программного интерфейса API.

Как устроены серверы

Дата-центр — это одно или несколько помещений, где размещены коммутационное оборудование и сервера. Компоненты, входящие в состав каждого из серверов: материнка, центральный процессор, оперативная память, винчестер и система охлаждения.

Если комплектующие расположены в корпусе, напоминающем ПК, — это Tower. Все тауэры — очень разные: размер корпусов не регламентируется, а всасывание холодного воздуха может быть сбоку, сверху и снизу. Если такие серверы размещены в офисе, а не в специальной серверной с охлаждением — их комплектующие будут перегреваться и быстро выйдут из строя.

Сервера Unit компактны и удобно располагаются в стойках. Охлаждение и коммутация в них организованы более эффективно. Сервер охлаждается прямо в стойке: холодный воздух входит через переднюю панель, а выходит через заднюю.

Важно. Серверы нуждаются в помещении с бесперебойным электропитанием, вентиляцией и устойчивым интернетом. Доступ в комнату ограничивается. Если у компании нет возможности построить серверную, рекомендуем разместить оборудование в дата-центре.

Сколько стоит построить дата-центр

Строительство новых центров обходится в миллионы рублей. В таких проектах заинтересованы провайдеры, инвесторы и крупные компании, особенно с государственной поддержкой.

Рассмотрим структуру затрат.

1. Здание. Качественный центр, выше Tier 3 — это одиночное сооружение со особенными характеристиками, вот почему цена строительства выше, чем у складских помещений.
2. Электрические сети. Может быть от одного до трех активных или резервных путей ввода.
3. Связь. Стоимость диктуется требованиями к ее качеству.
4. Системы:

• промышленное охлаждение;
• резервирование источников питания, бесперебойное питание;
• пожарная сигнализация;
• фальшполы;
• электросети;
• безопасность;
• оборудование.

Прежде чем построить ЦОД, необходимо выбрать под него площадку.

Обратите внимание. Удачная локация — место, где много потребителей, у которых высок уровень цифровой культуры, а также каналов связи и электроэнергии, не зависящих друг от друга. Например, сама площадка где-то в степи будет дешевой, но зашкалит цена подводки к ней электроэнергии.

Электрический ввод займет до ¼ всех затрат, стоимость возведения здания — около 15%, кабельные системы — до 5%, а инженерные системы — от 60 до 70%.

Так сколько стоит цод?

В России капитальные затраты по оценкам экспертов таковы:

• стоимость 1 кв. м — $15–25 тысяч;
• цена строительства одной стойки — $72–86 тысяч.

Получается, цена стойки в 3,5 раза выше, чем 1 кв. м ЦОД.

Проектирование и ввод центра в эксплуатацию добавят еще ¼ расходов к затратам на строительство.

По оценкам компании Forrester Research только стены ЦОД вместе с системами безопасности обойдутся приблизительно в 140 тысяч рублей за 1 кв. м. Сюда нужно приплюсовать затраты на охранные и пожарные системы, $20—60 тысяч.

Другие статьи расходов:

• разрешение на строительство;
• установка оборудования;
• прокладка оптоволокна;
• подключение к сети;
• аренда мощностей;
• зарплата персонала и его обучение;
• круглосуточное наблюдение;
• техобслуживание;
• лицензирование.

Обратите внимание. На эксплуатацию приходится до 80% стоимости проекта, а ежегодные затраты на обслуживание выльются в 3—5% от начальной стоимости строительства. Модернизацию и ремонт рекомендуется проводить через 2 года.

Свой ЦОД — выход для бизнеса, чувствительного к простоям. Плюсы: тотальный контроль данных, сервисов и рабочей среды, а также отсутствие риска потери аренды.

Итоги

Есть 4 класса надежности ЦОД по Tier. Они отличаются возможностью нормальной работы во время техобслуживания, замены оборудования и аварийных работ. У каждого из них свои схемы резервирования и допустимое время простоя. Чем выше уровень, тем сложнее инфраструктура центра и больше стоимость услуг.

Операционная устойчивость подтверждается сертификатом.

Соглашение SLA — это договор, заключенный между поставщиком IT-услуг и заказчиком.

Облачные ЦОД позволяют компании хранить ресурсы в едином центре, арендовать вычислительные мощности и создавать свою облачную структуру.

Чтобы серверы служили долго, их размещают в помещении с бесперебойным электропитанием, вентиляцией и устойчивым интернетом. Доступ в серверную ограничивается.

Если ваша компания не может построить серверную, размещайте оборудование в дата-центре.

Строительство новых центров подходит бизнесу, чувствительному к простоям, хотя и обходится недешево.

ЦОД — основа неуязвимости облачной платформы. Поэтому при выборе поинтересуйтесь:

• гарантиями надежности центра;
• компетентностью персонала;
• уровнями SLA для каждого из сервисов;
• серверами и скоростью их замены при авариях;
• безопасностью;
• электричеством;
• системами охлаждения.