Data center modular: visão geral das soluções. Data center operacional – “móvel” ou “modular”? Testes de aceitação de fábrica

Os data centers modulares podem reduzir significativamente os investimentos na construção de data centers, principalmente devido à ausência da necessidade de construção de um edifício permanente e à capacidade de expandir o local conforme necessário. A economia em custos de capital pode chegar a 50%. No contexto de uma recessão económica, a procura por tais soluções está a crescer.

O conceito de data center modular (MDC) é construído sobre a ideia de uma solução padrão - um módulo com um determinado conjunto de sistemas de alimentação, refrigeração e segurança física. A maioria dos componentes desse bloco já vem pré-montados e pré-instalados pelo fabricante, o que permite reduzir significativamente o trabalho necessário para instalar uma solução pronta por parte do cliente. Além disso, os módulos individuais são independentes em termos de suporte de vida, o que, combinado com curtos tempos de implantação, permite aumentar a potência do data center conforme necessário.

“Graças à escalabilidade, à possibilidade de comissionamento faseado, bem como à independência de cada módulo para sistemas críticos de suporte à vida, o cliente tem a oportunidade de investir gradativamente apenas no volume de data center necessário no momento. Isso corresponde plenamente à atual situação econômica de muitas empresas, além disso, desta forma se resolve o problema de subutilização e capacidade ociosa, o que acaba reduzindo significativamente o período de retorno do data center”, afirma Stanislav Tereshkin, Chefe de Data Centers do Grupo Asteros.

Quais são os benefícios do MDC?

A viabilidade económica da utilização de tecnologias modulares abrange quatro aspectos: investimento de capital reduzido, custos operacionais mais baixos, ausência de tempo de inatividade devido à expansão da capacidade conforme necessário e um retorno mais curto do investimento devido ao comissionamento mais rápido do local.

Para lançar um data center modular, são necessários de 4 a 6 meses desde o início do projeto, o que é 2 a 3 vezes menos do que um data center convencional. “O comissionamento acelerado de data centers modulares também se deve ao fato de os módulos, juntamente com os elementos da infraestrutura de engenharia, serem montados diretamente na planta do fornecedor, onde estão concentrados todos os recursos de engenharia e instalação. Isso é muito mais rápido do que realizar esse trabalho nas instalações do cliente”, explica Vsevolod Vorobiev, chefe do departamento de data center do centro de soluções de rede Jet Infosystems.

Um fator importante na redução do tempo é que as soluções modulares não exigem a construção de um edifício permanente de concreto com paredes e tetos grossos. Via de regra, as tecnologias modulares exigem a presença de uma sala “pré-fabricada” que pode ser colocada dentro de outro edifício ou em “campo aberto”. “Ao perguntar como deveria ser um data center, muitas vezes nos deparamos com o estereótipo de um edifício de concreto com paredes e tetos fortes”, ele compartilha sua experiência Alexandre Perevedentsev, Vice-Chefe do Departamento de Suporte a Vendas de Sistemas de Engenharia da Technoserv. - No entanto, na realidade, tal data center não tem vantagens sobre um modular. Normalmente, o desejo pela monumentalidade desaparece quando o cliente compara o tempo e o orçamento de construção com os custos de construção de uma estrutura modular.”

“Com um planejamento adequado, o período de projeto e comissionamento pode ser reduzido em 2 vezes ou mais devido à real ausência de construção de estruturas de capital (incluindo projeto, exame de projeto, obtenção de licenças de construção e a própria construção”, comenta um especialista do Grupo NVision . Arseniy Fomin.

Em termos de custos de capital, certas economias podem ser alcançadas através do uso de produtos padrão prontos, que são mais baratos do que soluções desenvolvidas sob encomenda. No entanto, um papel ainda maior é desempenhado pela capacidade de comissionar unidades individuais em etapas, reduzindo assim o tamanho do investimento inicial. “Construir um data center baseado no princípio da modularidade permite investir dinheiro por etapas, criando clusters operacionais tolerantes a falhas que permitem resolver simultaneamente as tarefas de negócio que lhes são atribuídas (ter lucro) e devolver o investimento. O investimento inicial do projeto é de 20% a 30%, o restante é distribuído ao longo do tempo de acordo com as etapas de entrada em operação do data center”, explica Pavel Dmitriev, Diretor Adjunto do Departamento de Edifícios Inteligentes da Croc.

A economia geral de CAPEX ao usar soluções modulares é de até 30%, calculada pela empresa de pesquisa 451 Research. Os integradores de sistemas pesquisados ​​pela CNews citam números que variam de 15% a 50% de economia em custos de capital, dependendo das características do projeto da instalação.

Na área de custos operacionais, as economias ocorrem devido à unificação dos sistemas de engenharia, respectivamente, os custos com pessoal de manutenção, compra de peças de reposição e reparos são reduzidos; Além disso, torna-se possível reduzir a sua conta de energia. De acordo com a Schneider Electric, a abordagem modular pode reduzir o custo total de propriedade (Custo Total de Propriedade, TCO) em 2 a 7 dólares por 1 W de energia do data center. “A economia de eletricidade vem do fato de que os data centers modulares são geralmente mais compactos que os “clássicos”. O volume de ar que precisa ser resfriado é menor, por isso os sistemas de ar condicionado consomem menos energia elétrica”, explica Valentin Foss, representante da empresa Utilex.

No entanto, nem todos os intervenientes no mercado concordam que as poupanças em OPEX são significativas: “Os custos operacionais serão aproximadamente os mesmos em comparação com um centro de dados não modular”, acredita Arseny Fomin. No entanto, ele estipula que “a economia pode ser alcançada devido à ausência da necessidade de manutenção e reparação de um edifício capital”.

Exemplos de projetos modulares de data centers em 2015–2016.

A eficiência na tomada e implementação de decisões estratégicas tem sido desde há muito um factor-chave na concorrência numa economia de mercado. Nos mercados desenvolvidos, a luta mesmo pelas vantagens comerciais mínimas e de curto prazo adquire frequentemente proporções irracionais. Isto se aplica totalmente ao setor de TI corporativo, incluindo a área de centros de processamento de dados. Em algum momento, os fabricantes de equipamentos decidiram estender a abordagem de soluções “embaladas” até mesmo para um complexo tão complexo como a infraestrutura de engenharia de um data center. Como resultado, nasceu o conceito de data centers em contêineres. Numa primeira fase, a principal tarefa e vantagem de tais soluções era a sua mobilidade, que consistia na capacidade de transportar rapidamente um data center de um local para outro, colocá-lo em funcionamento rapidamente e desligá-lo com a mesma rapidez. Daí o nome - “data center móvel” ou MDC. Muitas empresas ocidentais logo apreciaram esse conceito e, em vez de aproveitar a mobilidade do sistema, começaram a usar esses complexos para acelerar o comissionamento de locais de computação estacionários. Neste contexto, um container montado, configurado e testado pelo fabricante é o ideal. Assim surgiu o segundo nome do conceito - um data center modular (novamente, MDC), também chamado de “contêiner”.

A ideia pareceu muito bem sucedida para muitos; como resultado, no período “pré-crise” de 2006-2008, dezenas de empresas em todo o mundo apresentaram os seus desenvolvimentos do IDC. APC, Emerson, IBM, Hewlett-Packard, Dell, Sun Microsystems (agora Oracle), SGI - esta é uma lista incompleta de fabricantes internacionais que trabalham na criação de tais soluções.

A acentuada deterioração da situação económica mundial congelou a procura de tais soluções. Mas o “degelo” emergente está novamente começando a alimentar o interesse em data centers modulares.

A utilização de sistemas desta classe ainda é mais cara que data centers estacionários semelhantes, mas o preço das soluções está diminuindo constantemente. Além disso, a economia está se recuperando gradativamente e com ela surge o interesse por soluções que aumentem a eficiência do trabalho e a velocidade de expansão dos negócios. Ao mesmo tempo, não devemos esquecer que a escolha de um data center internacional deve ser feita com cautela, uma vez que tais decisões apresentam muitas armadilhas.

Enchimento do “contêiner”

Do ponto de vista da engenharia, um data center de contêiner é um módulo pequeno, autônomo e pronto para uso, que é equipado internamente com SCS, sistemas de alimentação ininterrupta e ar condicionado, proteção contra incêndio e acesso condicional, monitoramento e gerenciamento de infraestrutura ( Figura 1, 2). Uma característica importante do MCDC é a sua resistência às influências ambientais, uma vez que tal complexo muitas vezes pode ser instalado ao ar livre.

Tais complexos são frequentemente colocados em contentores metálicos padrão de 20 ou 40 pés para transporte (embora isto seja uma “relíquia” do foco original na mobilidade). Existem outras opções de design que requerem colocação em recipientes especiais maiores. Um MDC pode acomodar de vários a dez ou mais racks de servidores de tamanho normal (até 60U), e a potência do equipamento instalado varia de várias dezenas a centenas de quilowatts.

Agora, a capacidade de usar módulos como componentes básicos para criar e dimensionar data centers está ganhando destaque. Os desenvolvedores começaram a oferecer esses sistemas como substitutos completos dos data centers tradicionais ou como módulos de expansão independentes. Entre as vantagens importantes do MCDC está o fato de o cliente dispensar a necessidade de desenvolver e construir suas próprias instalações com uma infraestrutura de engenharia complexa. Não há necessidade de realizar obras para acomodar o complexo e, com isso, o número de licenças e aprovações necessárias junto aos órgãos governamentais é reduzido. Em vez disso, você pode escolher uma solução pronta e comprovada, que também é facilmente escalonável - os mesmos contêineres são adicionados conforme necessário. Como os trabalhos de instalação e testes de todos os subsistemas são realizados na fábrica, ao colocar em operação um data center modular, apenas os trabalhos de comissionamento precisarão ser realizados no local, o que, como mostra a prática de implementações estrangeiras, leva de vários dias a uma semana.

Uma questão separada é o prazo de entrega do complexo ao cliente. A duração do projeto foi de pouco mais de três meses - de 9 de julho a 15 de setembro de 2009 (Fig. 3).

Notemos que a “mobilidade” com que tudo começou é muito condicional. Para colocar o MDC em operação, ele deve estar conectado à rede elétrica e aos canais de transmissão de dados. Além disso, caso seja utilizado sistema de refrigeração a água, também é necessário prever abastecimento de água e presença de máquina de refrigeração externa (chiller). Teoricamente, é possível que o MDC seja alimentado por um gerador diesel autônomo e utilize um sistema de refrigeração a ar (então não é necessário um chiller), mas dado o custo atual do combustível, a eficiência econômica de tal solução será muito duvidosa .

Observamos também que as opções de contêiner (modular) e data center móvel são diferentes. Um complexo destinado ao transporte será significativamente mais caro, pois deve ser equipado com uma plataforma amortecedora especial para garantir carregamento e transporte seguros.

MCDC - critérios de seleção

A escolha de uma solução integrada complexa, seja um data center convencional ou conteinerizado, está associada à necessidade de uma análise detalhada das necessidades da empresa, à formação de requisitos e critérios claros para avaliar a eficácia do projeto. Por exemplo, em projetos de grande escala onde são utilizados muitos contêineres, nem sempre é racional utilizar uma fonte de alimentação ou sistema de refrigeração individual para cada um deles. É mais lucrativo conectar esses subsistemas centralmente, usando o princípio dos grupos de contêineres - especialmente se o data center não for movido.

Além disso, ao escolher data centers de contêineres, é extremamente importante estar atento à adaptabilidade da solução ao nosso sistema de licenciamento, inclusive em questões de sistemas de extinção de incêndio, cumprimento dos requisitos de blindagem NBU, etc. Também é necessário levar em consideração as normas climáticas locais, as amplitudes de temperatura e a precipitação, já que o complexo ficará ao ar livre o ano todo. Não podemos descartar as questões de conexão de serviços técnicos, que exigem especialistas técnicos experientes e com foco restrito, que conheçam as nuances de como funcionam as soluções móveis.

O preço de um data center de contêiner é bastante alto. Seu custo é superior ao de um data center estacionário de capacidade semelhante. No entanto, deve ter-se em conta que o preço de um data center móvel não inclui o custo de organização de sistemas de suporte externos - grupo gerador diesel, chiller, subestação transformadora, armazém de combustíveis e lubrificantes, necessariamente com ligação à terra, e assim sucessivamente (em cada caso este é um conjunto individual), e um data center tradicional com o custo especificado já contém todos esses subsistemas que compõem uma parte significativa do projeto.

E o pessoal? Requer uma sala separada que atenda aos padrões sanitários, devendo simplesmente haver banheiros que não estão previstos no projeto básico do MDC, portanto, deve ser feita uma ampliação; Na (Fig. 3) são claramente visíveis salas laterais adicionais para pessoal, fixadas nas extremidades do contêiner de 20 pés, bem como as tubulações do sistema de refrigeração.

Em alguns casos, com a utilização de containers em larga escala (em projetos de 1 MW e acima), a diferença de custo pode ser reduzida; inclusive através da utilização de subsistemas comuns de alimentação garantida e ar condicionado. No entanto, vale a pena considerar que grandes implantações, mesmo aquelas baseadas em data centers de contêineres, são em grande parte inflexíveis. Todo o futuro complexo deverá receber energia elétrica de uma só vez (além de desenvolver um sistema de alimentação garantida e ar condicionado), ainda que a princípio esteja prevista a instalação de apenas alguns contêineres e aumentar seu número conforme a necessidade. Além disso, é inconveniente atender um grande número de data centers ao ar livre, portanto, é necessário construir um abrigo, e isso é trabalho de arquiteto, BTI - em geral, ainda é a mesma construção.

Ceteris paribus, o custo de um data center móvel ou modular é obviamente mais alto do que um data center estacionário. Mas em alguns casos, a sua mobilidade (modularidade) é o principal requisito do cliente. Nem sempre é possível lançar a construção de um data center estacionário, por exemplo, no extremo norte. E neste caso, a modularidade do data center é uma vantagem. E também quando há necessidade temporária do mesmo data center, mas em locais diferentes.

A base para o surgimento desta solução foram os data centers móveis (“data centers em contêiner”), que surgiram no mercado há cerca de 3 anos. A mobilidade dos data centers – inicialmente sua característica mais importante – começou a ficar em segundo plano, dando lugar a fatores como autonomia e velocidade de implantação. Como resultado, os fabricantes começaram a abandonar o termo “mobilidade”, migrando para a “modularidade”, e a expandir as suas soluções – dimensionando centros de dados modulares para o tamanho de centros de dados padrão, sem se limitarem a um contentor separado.

Limitações de um data center modular

Uma das desvantagens desta solução é a dificuldade de adaptação a equipamentos não padronizados (arrays High-End com formatos não padronizados, com requisitos atípicos para o sistema de refrigeração). É difícil encaixar esses equipamentos nos “blocos de construção” de um data center modular com seus sistemas de engenharia “adaptados” ao esquema clássico. Neste caso, é necessário projetar os sistemas correspondentes especificamente para um data center modular.

Às vezes, os clientes optam pela criação de um pequeno data center estacionário para equipamentos de servidor atípicos. Servidores padrão “vivem” em um data center modular construído nas proximidades. Este esquema de distribuição de equipamentos é mais econômico do que construir um data center convencional para todos os servidores.

O facto de os centros de dados modulares “preferirem” servidores padrão resulta numa vantagem definitiva para os clientes – este equipamento é fácil de gerir.

A consequência lógica é a redução dos custos operacionais – o custo da sua manutenção.

É preciso dizer que o volume de investimentos de capital na construção de um data center estacionário será menor do que na aquisição de um modular. No caso de um data center modular, o cliente compra totalmente paredes, estruturas metálicas e peças de suporte. Mas é preciso pensar de forma abrangente e levar em conta o futuro: ao reduzir os custos associados ao equipamento de engenharia de áreas “vazias” que ocorreriam em um data center padrão de grande escala, você pode alcançar o retorno financeiro de um data center modular muito mais rápido - em 2 a 3 anos o cliente estará no azul.

Existem restrições à construção de um data center modular: tal data center requer um hangar interno ou um local onde possa ser construído. É impossível implementar um esquema “modular” num edifício com quartos livres em diferentes partes do mesmo.

Levando em consideração as peculiaridades dos canteiros de obras em Moscou (alto custo do espaço, condições técnicas complexas das estruturas dos edifícios), é mais rentável economicamente construir um data center modular fora da capital. Além disso, é mais difícil obter a energia elétrica necessária em Moscou do que na região.

Quando se trata de eficiência energética, um data center modular pode implementar com sucesso as mesmas tecnologias “verdes” que um data center fixo. A única solução que não pode ser utilizada aqui devido à sua solidez é a roda de resfriamento de Kyoto.

O surgimento da tecnologia para a criação de um data center (CD) baseado em um contêiner marítimo em 2007 não atraiu muita atenção dos especialistas: a solução parecia não apenas um nicho, mas sim um experimento que um dos líderes do mercado global de TI poderia dispor.

No entanto, o novo produto estava em demanda porque resolvia o problema de implantação rápida de um DC pequeno, mas altamente confiável. Os concorrentes apreciaram o movimento bem-sucedido, que levou ao surgimento de uma nova classe de CDs, os chamados. CD móvel. Ao contrário dos CDs tradicionais, que estão localizados em edifícios convencionais de concreto e tijolo, essas soluções são fornecidas como produtos acabados e podem ser instaladas e operadas até mesmo em ambientes externos.

Um desenvolvimento natural nesta direção foi o surgimento de uma nova classe de data centers - data centers modulares (Modular Datacenter, MDC). A tecnologia para sua criação permite construir e dimensionar rapidamente uma instalação implantada e, em seguida, expandi-la para o nível de grandes centros de distribuição. Segundo especialistas, desde o momento da assinatura do contrato até o comissionamento de um CD clássico com área de 250-300 m2. m leva de 7 a 8 meses a 1 ano. Para um DC modular semelhante, devido ao fato de todos os seus elementos serem padronizados, o tempo de projeto, fornecimento, instalação e comissionamento é reduzido para 3-5 meses.

Os CDs de contêineres e modulares deixaram de ser um nicho de negócio, saíram das sombras e se tornaram um fator significativo no crescimento de todo o mercado de CDs há relativamente pouco tempo, na virada de 2009-2010--- . A disseminação de DCs modulares, o aumento no número de instalações não piloto, mas lançadas comercialmente, é uma das tendências significativas no mercado global de DC com base nos resultados de 2012.

Do contêiner ao módulo

Considerando as conhecidas definições de data center modular, podem distinguir-se diversas interpretações: o termo “modular” (data center modular, data center contentorizado, data center modular contentorizado) pode ocultar sistemas ou soluções com diferentes funções e capacidades 1 .

Numa primeira fase, o conceito de CD modular estava tradicionalmente ligado a contentores marítimos (tamanho ISO) e era considerado como um CD funcionalmente completo alojado numa caixa metálica padrão. No entanto, o desenvolvimento do conceito de modularidade foi gradativamente além do conceito de “CDs contêineres”. Ao mesmo tempo, estes últimos ainda não perderam a sua importância e continuam a ser procurados em vários setores da economia.

Dado que não foi formada uma terminologia unificada, esta ainda não está incluída no quadro regulamentar. A comunidade de especialistas está considerando diversas opções para o conceito de “CD modular”, todas baseadas na suposição de que tais CDs são construídos em uma base de contêiner. Ou seja, de acordo com a definição da IMS Research, um shell móvel pré-montado e totalmente fechado no qual estão localizados TODOS os subsistemas da infraestrutura DC 2.

À medida que o conceito se desenvolveu, a maioria dos especialistas começou a se inclinar para uma visão diferente dos CDs modulares. Esta abordagem pressupõe a possibilidade de instalação preliminar e teste de subsistemas de engenharia e TI do DC em um contêiner, que é uma estrutura metálica em forma de paralelepípedo retangular de dimensões arbitrárias, mas padronizada pelo fornecedor. Um exemplo é a solução HP-Flexible Data Center, em que o CD era formado a partir de quatro blocos funcionais (contêineres) conectados por meio de um nó central.

Outra abordagem baseia-se no fato de que a base de um CD modular pode ser qualquer espaço fechado, incluindo um contêiner (padronizado ou não). A modularidade de tal DC se deve ao fato de que todos os subsistemas da infraestrutura DC são montados a partir de blocos, módulos padrão, pré-fabricados e testados no fabricante. Esses blocos são conectados dentro de um tipo e com todos os outros tipos, o que permite dimensionar tanto um subsistema específico quanto o DC como um todo. Essa versatilidade se aplica tanto a hardware quanto a software. Em geral, pode-se supor que nem todos os DCs modulares estão localizados em um contêiner; no entanto, a maioria dos DCs de contêineres pertence à classe dos DCs modulares.

O surgimento dos CDs contêineres e depois modulares deu impulso à formação de um novo paradigma para a criação de CDs, os chamados. Centro de Dados 2.0. Segundo os seus autores, proclama um afastamento da opção tradicional de construção de um CD, que se baseava no modelo de negócio do CD como edifício, instalações, arrendado. O novo conceito permite considerar o CD como um elemento de TI, uma espécie de complexo de software e hardware com o qual diversos serviços são oferecidos aos clientes.

Economia da questão

As vantagens dos CDs modulares são significativas: mobilidade em termos de entrega do produto acabado, velocidade de implantação fora do local de produção, terceirização do projeto e potencial economia fiscal.

De acordo com estimativas da 451 Research, o uso de data centers modulares na maioria dos casos reduz os custos de construção, e a economia de custos de capital, neste caso, variará de 10 a 30%. De acordo com cálculos dos especialistas da Technoserv, um centro de distribuição modular custa 1,5 a 2 vezes menos que um local alugado ou comprado. Porém, se o cliente tiver instalações próprias, nas quais não haja necessidade de reforço de pisos, grandes reparos ou outras obras, então o custo é comparável, ou uma solução modular será 10-15% mais cara.

De acordo com a Schneider Electric, o uso de uma abordagem modular reduz os custos de capital e operacionais em US$ 2 a 7 por 1 W de energia CC. A avaliação da Forrester também coincide com estas conclusões, segundo a qual um esquema tradicional para a criação de um CD com capacidade de 2 MW exigirá custos de cerca de 127,4 milhões de dólares, e um CD implementado através de um esquema modular custará 77,1 milhões de dólares 3 . Em média, de acordo com especialistas, em 2012, uma CC modular por 1 MW custou ao cliente 6 milhões de dólares, excluindo entrega e comissionamento.

Empresa de inteligência DCD comparou os custos de criação de um CD com capacidade de 4 MW nos EUA (arroz.  1) . Segundo seus cálculos, a criação de um CD tradicional custará ao cliente de 13 a 14% mais do que a opção modular. A principal vantagem é alcançada pela redução dos custos de instalação e comissionamento dos equipamentos. Deve-se notar que o hardware e o software para um DC modular são significativamente mais caros.

Figura 1. Comparação de custos para criação de um CD de 4 MW nos EUA, preços em dólares americanos, em 01/01/2013 Fonte: DCD Intelligence

A vantagem indiscutível de um DC modular é a montagem em fábrica, que permite eliminar a maioria dos defeitos tecnológicos antes de enviar o módulo ao cliente. Ao mesmo tempo, os DCs modulares possuem alta segurança física e de informação, e os sistemas de monitoramento fornecidos no kit já são baseados em soluções DCIM.

Obviamente, o conceito de modularidade implica padronização de soluções: isto cria a base para melhorar a qualidade e confiabilidade das unidades e reduzir ainda mais os custos operacionais. Além do curto tempo de implantação, outra vantagem é a sua alta escalabilidade: a solução modular minimiza os custos de capital na primeira fase e, posteriormente, permite aumentar a capacidade do CD sem modificações significativas na infraestrutura de engenharia.

Economia de energia

As vantagens dos DCs modulares também incluem altos valores de eficiência energética tanto para módulos individuais quanto para o DC modular como um todo. Isto se deve ao fato de que já na fase de projeto de tal data center, os projetistas otimizam o consumo de energia e a dissipação de calor de todos os seus componentes, levando em consideração as capacidades de projeto.

Medições práticas mostraram que o uso do design modular proporciona melhorias significativas na eficiência energética e permite a obtenção de economias de custos significativas. Por exemplo, no IO Phoenix DC no final de 2012, o coeficiente PUE da parte onde é utilizado o piso elevado era de 1,73, enquanto o PUE médio anual da parte modular era de 1,41. Para os EUA (Arizona), isto traduz-se numa poupança anual de 200.000 dólares/1 MW de potência de equipamento de TI 4 . Os representantes da empresa observam que a parte modular do DC é superior ao seu análogo com piso elevado, em parte devido ao design exclusivo dos módulos, que fornece controle do fluxo de ar de uma ordem de grandeza mais eficiente do que no caso de uso quente e frio corredores para esse fim. Talvez a única solução energeticamente eficiente que ainda não pode ser usada em DCs modulares seja a roda de resfriamento de Kyoto: suas dimensões não cabem nas dimensões dos módulos conhecidos.

Casos de uso

Mesmo tendo em conta as limitações e dúvidas discutidas abaixo na implementação de CDs modulares, esta solução poderá ser procurada em dois casos: se houver necessidade de substituir rapidamente um CD existente ou de construir um novo em condições de espaço limitado ( reservar DC, DC em uma filial remota da empresa). Outra área de utilização de data centers modulares é o serviço de colocation. Construir um CD de grande escala sem a confiança de que seu espaço terá demanda é um risco enorme para o fornecedor. A tecnologia modular é flexível e permite minimizar os custos de capital logo no início.

Ao localizar um novo CD, poucos projetistas presumem que 2 a 3 anos após seu comissionamento, poderá surgir uma situação que exija a mudança do CD para outra área ou mesmo região. No caso de um CD estacionário, movê-lo corre o risco de se tornar um inferno absoluto para os proprietários. No caso de um CD modular, a desmontagem/montagem e a realocação levarão um tempo mínimo, e a movimentação pode ser otimizada: entrar/sair do CD “modularmente”.

Os DCs modulares lidam quase sem dor com problemas como o aumento do consumo de energia dos equipamentos em racks e a necessidade de aumentar a dissipação de calor: o próprio projeto permite mudanças imediatas nos parâmetros do equipamento que está sendo colocado.

Problemas de implementação de DCs modulares

Além das vantagens indiscutíveis, os especialistas também observam uma série de limitações na construção de CDs modulares: em alguns casos, seu preço anula as vantagens em relação aos CDs tradicionais. Além disso, muitos fornecedores não possuem uma abordagem unificada para padronizar blocos e módulos, o que às vezes faz com que clientes em potencial retornem a uma solução tradicional. No entanto, a IMS Research acredita que a inevitável padronização de produtos e o aumento dos volumes de produção no futuro reduzirão significativamente o custo dos data centers modulares.

O conservadorismo do cliente deve ser considerado uma certa barreira. Por exemplo, a manutenção preventiva e de rotina fica clara para o cliente. Mas como o novo produto se comportará em caso de falha do equipamento? Obviamente, se forem necessários reparos, a infraestrutura padrão não causará dificuldades, mas os problemas que podem surgir no caso de reparos em um DC modular podem confundir o cliente, especialmente porque é improvável que ele consiga eliminar rapidamente o mau funcionamento em seu próprio. Isso resulta no infeliz problema da dependência do fornecedor.

Se falamos de CDs grandes e muito grandes, por exemplo, aqueles pertencentes a gigantes como Microsoft, Google ou Amazon, então as capacidades e vantagens dos CDs modulares tornam-nos uma opção preferível tanto em termos de escalabilidade como de optimização de custos. Mas se estamos falando de um pequeno DC sendo projetado, por exemplo, com um consumo de energia de 200-300 kW, então a escolha por uma solução inovadora pelo menos não é óbvia.

Outro critério é a área do CD em construção. Segundo especialistas, o limite de lucratividade para CDs modulares ainda está no nível de 200-250 m². m. Assim, tanto pelo critério “potência” como pelo critério “área” estamos falando de CDs médios ou grandes, e para CDs pequenos a construção direta é ideal.

Os futuros proprietários de DCs modulares devem levar em consideração a dificuldade de adaptá-los a equipamentos não padronizados, por exemplo, arrays Hi-End com formatos não padronizados e requisitos atípicos para o sistema de refrigeração. Em alguns casos, a integração de tais equipamentos em um DC modular não é fácil: isso pode exigir esclarecimentos adicionais do projeto. Um paliativo é conhecido quando servidores padrão são colocados em um CD modular e servidores não padrão são instalados em um CD construído de acordo com o esquema clássico.

Em 2012, o Uptime Institute realizou uma pesquisa entre profissionais de TI, tentando descobrir o que consideravam serem as deficiências significativas das soluções modulares. O maior número de entrevistados (35  %) relataram que as ofertas dos fornecedores não são flexíveis o suficiente e não atendem aos seus requisitos (arroz.   2) . mais 33 % acreditam que os CD modulares são atualmente demasiado caros. 32  % dos entrevistados observam a curta vida útil de tais soluções, 30  % indicam a novidade da tecnologia e a falta de um número suficiente de projetos implementados, e 27  % estão insatisfeitos com o fato de as soluções estarem “bloqueadas” pelo fabricante. Além disso, 15  % dos entrevistados reclamam da pequena seleção de produtos e 12  % não está satisfeito com o tamanho do bloco.

Arroz. 2. Resultados da pesquisa do Uptime Institute entre especialistas de TI Fonte: Uptime Institute, 2012

A questão fundamental de qualquer projeto é o período de retorno. A maioria dos especialistas acredita que os fatores determinantes para o período de retorno são o modelo de negócio e as condições de implantação. A finalidade pretendida do data center modular também é importante: ele será usado como data center comercial ou como data center departamental?

Fornecedores DC modulares

A gama de fornecedores de data centers modulares e seus componentes é extraordinariamente ampla. Existem fornecedores aqui para os quais os data centers modulares são o principal tipo de negócio; fornecedores de elementos de infraestrutura de engenharia de CDs clássicos e soluções de TI; bem como empresas que prestam serviços de CD.

Os primeiros incluem: AST Modular, BladeRoom Group Ltd, Cannon Technologies, COLT Technology Services, Datapod, Flexenclosure, Elliptical Mobile Solutions, IO Datacenters, MDC Stockholm, NxGen Modular e Silver Linings Systems.

Os principais players do segundo segmento são Schneider Electric e Emerson Network Power. Entre os fornecedores que fornecem soluções de TI para o mercado, os mais famosos são: Dell, HP, IBM, Cisco, SGI, Huawei, Google, Toshiba, Bull.

O foco desta revisão está nas empresas pertencentes aos dois primeiros grupos (ver tabela).

Mesa. Lista dos principais players do mercado de DC modular, em 01/10/2013 Fonte: dados da empresa

Modular AST

A empresa espanhola de engenharia produz uma linha de CDs modulares em contêineres ISO de tamanhos padrão 10", 20", 40" e 53". Duas versões são possíveis. A primeira opção abriga o subsistema de TI e todos os subsistemas da infraestrutura de engenharia, incluindo o subsistema de extinção de incêndio. Para o segundo foram desenvolvidos dois módulos: Unidade de TI e Unidade de Energia. Os racks localizados na Unidade de TI podem ser fornecidos com potências de 3 a 40 kW, e até 19 racks podem ser colocados em um contêiner de 40". A infraestrutura permite alta confiabilidade do DC - até o nível Tier IV. A solução de esta empresa específica foi escolhida pela VimpelCom para o CD em Yaroslavl.

BladeRoom Group Ltd

A empresa fornece um data center modular sob a marca do sistema BladeRoom. Com base no módulo, é possível construir um CD com área de 600 a 60.000 m2. m, enquanto o sistema de dissipação de calor fornece entrada de energia de 1,0 a 24 kW/rack (resfriamento a ar). A infraestrutura de engenharia do sistema BladeRoom permite organizar um DC com vários níveis de confiabilidade, Tier II-IV. Neste último caso, são utilizadas duas entradas de energia independentes, os UPSs são configurados para 2N, os geradores a diesel também são configurados para 2N. O sistema de ventilação mantém a temperatura do equipamento de TI no módulo na faixa de 18-24 °C. A empresa garante o pedido, entrega e comissionamento de um DC modular (120 racks) em 12 semanas.

Serviços de Tecnologia COLT

A empresa do Reino Unido é conhecida como fornecedora de serviços de DC na Europa. Para implementar data centers modulares, oferece uma solução sob a marca Colt ftec data center. A solução inclui módulos Colt spaceflex, Colt powerflex e Colt coolflex. A área do módulo Colt spaceflex IT varia entre 125-500 m². m. O módulo de fonte de alimentação fornece potência de até 3 kW/sq. m, ou até 230 kW/linha de racks a 25 kW/rack. O lançamento mais recente da empresa foi anunciado em julho de 2013 na Holanda. Aqui numa área de cerca de 1000 m2. m módulos da empresa instalados adicionalmente, potência fornecida de 1,6 MW, até 20 kW/rack com PUE garantido de 1,21.

Gabinete flexível

A Flexenclosure é um fornecedor sueco que desenvolve e produz DCs modulares pré-fabricados, bem como elementos de infraestrutura de energia elétrica (principalmente para a indústria de telecomunicações). A solução eCentre é um DC modular pré-fabricado para alojar e alimentar servidores e equipamentos de telecomunicações. Ele é otimizado para melhorar a eficiência energética e minimizar o custo total de propriedade. O eCentre DC modular inclui infraestrutura de energia, refrigeração e segurança.

Soluções Móveis Elípticas

Soluções móveis elípticas fundadas em 2005  e ocupa posição especial entre os fornecedores de data centers modulares. A empresa é especializada em...  n. nível de micromódulo (nível de rack) e produz dois produtos principais: R.A.S.E.R. HD e R.A.S.E.R. DX. Ambos os dispositivos são DCs funcionalmente completos. Módulo R.A.S.E.R. DX é uma unidade na qual podem ser instalados 42 dispositivos de TI com um consumo total de energia não superior a 12 kW. Módulo R.A.S.E.R. O HD também suporta a instalação de 42 dispositivos de TI, mas seu consumo total de energia pode estar na faixa de 20 a 80 kW, fornecido por um sistema de refrigeração líquida. Ao mesmo tempo, o fabricante anuncia que o PUE do dispositivo não é superior a 1,1 (!).

Datacenters de IO

A empresa IO Datacenters oferece módulos de infraestrutura e software para criação de data centers modulares. A linha de produtos IO.Anywhere possui três tipos de módulos: CORE, EDGE e ECO.

O IO.Anywhere CORE inclui três tipos de módulos: até 18 racks de 50U, até 50 racks de 50U e um módulo de potência que fornece operação do módulo de informação com consumo de energia de até 600 kW. Todos os módulos são fornecidos com um pacote de software para controle da distribuição de energia e dissipação de calor.

O IO.Anywhere EDGE inclui dois tipos de módulos: até sete racks de 50U para solução de problemas de TI e um módulo de infraestrutura para hospedagem de subsistemas de alimentação ininterrupta, refrigeração e extinção de incêndio.

MDC Estocolmo

Uma empresa sueca oferece uma solução baseada em módulos funcionalmente independentes (módulo de servidor, módulo de refrigeração, módulo de alimentação ininterrupta, módulo de controle).

Módulo NxGen

A empresa NxGen Modular foi fundada há relativamente pouco tempo, em 2009, mas entre seus clientes você encontra Microsoft e Apple (DC em Prineville, Oregon, EUA). A empresa fornece componentes de DCs modulares e os próprios DCs modulares. Entre os principais produtos da empresa estão DC em contêiner: até 300 kW para sistemas de TI; módulo de energia; um módulo de refrigeração e um módulo que integra subsistemas de energia, refrigeração e cabeamento em uma plataforma comum.

Sistemas de revestimentos prateados

A empresa fornece módulos para CDs em duas versões: um módulo padronizado pelo SLS e um módulo baseado em contêiner ISO. Os módulos fazem interface com módulos de alimentação e resfriamento. Na primeira opção, podem ser colocados de 4 a 10 racks (45U) em uma ou duas fileiras. O design do módulo fornece dissipação de calor do rack na faixa de 7 a 35 kW. Neste último caso, não podem ser colocados mais de quatro racks no módulo.

A segunda opção envolve a utilização de contêineres ISO de tamanhos padrão: 20, 40 ou 53 pés. No primeiro caso, o módulo é composto por dois containers, no último são cinco. O módulo pode acomodar de 8 a 50 racks. O design fornece dissipação de calor do rack com consumo de energia na faixa de 7 a 28 kW. Os módulos são anunciados sem sistema de alimentação ininterrupta, bem como sem sistema de extinção de incêndio. É provável que a seleção de dispositivos para estes subsistemas de infra-estrutura de serviços públicos seja realizada pelo integrador do projeto.

Energia de rede Emerson

A empresa oferece diversos produtos (SmartRow, SmartAisle e Smart-Mod) sob a marca guarda-chuva Smart Solutions. SmartRow é um módulo aberto funcionalmente completo que consiste em 3-6 racks de TI, uma unidade de resfriamento, uma fonte de alimentação e uma unidade de extinção de incêndio. SmartAisle é um módulo aberto funcionalmente completo, incluindo até 40 racks de TI em um design de fileira dupla (20 X 2) com potência permitida até 10 kW/rack, sistemas de refrigeração e alimentação.

Os módulos são fornecidos com o complexo de software e hardware de controles Liebert iCOM. Para monitoramento e controle remoto dos elementos da infraestrutura do módulo SmartAisle, podem ser utilizados os sistemas Avocent, Liebert Nform e Liebert SiteScan.

Ao contrário do SmartRow e do SmartAisle, o SmartMod é um grupo de módulos baseados em contêineres que permitem instalar um sistema de TI, sistemas de refrigeração e fornecimento de energia dentro do contêiner. Uma opção é possível quando o sistema de alimentação está localizado em um módulo separado.

Para implementar projetos baseados nesses produtos, a empresa oferece o pacote de design SmartDesign. Todos os componentes nos quais essas soluções se baseiam também são fabricados pela Emerson Network Power.

Schneider Elétrica

A empresa desenvolveu um conjunto de módulos e uma arquitetura DC baseada neles. Módulos principais: Módulo Data Center, Módulo de Potência da Instalação (500 kW), Módulo de Resfriamento de Ar (400 kW) e Módulo de Resfriamento de Água (500 kW).

O segmento DC modular está atraindo o interesse de um número cada vez maior de fornecedores de produtos de infocomunicação. Por exemplo, a NEC planeou iniciar entregas de centros de dados modulares em 2013. Seus desenvolvimentos serão utilizados em grandes CDs estacionários. Na Federação Russa, diversas empresas anunciaram seus produtos para esse segmento. A pioneira foi a empresa Sitronics, que em 2010 lançou no mercado CDs contêineres Daterium. Atualmente oferece Daterium 2 e Daterium 3. Em 2013, a Technoserv apresentou seu projeto modular IT-Crew.

A introdução de DCs modulares também começou no mercado russo. Além do grande projeto VimpelCom mencionado acima, em outubro de 2013, Aeroflot, HP e Technoserv anunciaram a conclusão de um projeto para criar um data center de backup para a transportadora aérea. A solução inclui um produto da empresa Technoserv - o DC modular “IT-Crew”.

Números e fatos

Qual é o tamanho do potencial do segmento DC modular no futuro? Especialistas da IMS Research, que usam para definir data centers modulares não o termo data center modular, mas data centers em contêineres (que incluem data centers modulares, em contêineres e móveis), acreditam que a oferta de data centers em contêineres em 2013 aumentará em 40  % em relação a 2012. Segundo o relatório desta empresa, em 2012 face a 2011, o volume deste segmento do mercado DC quase duplicou.

As soluções modulares e de contêineres surgiram em 2005-2006, mas os especialistas da IMS Research acreditam que essencialmente esse segmento de mercado começou a tomar forma apenas em 2011. A IMS Research espera que a América do Norte seja o maior mercado para data centers modulares em 2012, mas prevê que as remessas para a China dobrarão anualmente nos próximos cinco anos devido ao rápido crescimento da indústria de data centers na região e à necessidade de implantar rapidamente data centers. . Vários especialistas, pelo contrário, acreditam que o maior sucesso aguarda os CDs modulares nos mercados em desenvolvimento da Ásia e da África.

Os especialistas da TechNavio estão menos otimistas. Eles assumem isso em 2012-2016. nos EUA, o mercado de data centers modulares crescerá dentro de 11,2% 5 .

Segundo a inteligência DCD, o maior aumento relativo no volume de investimentos em tecnologias modulares DC em 2011-2013. esteve na Rússia e na França (arroz.   3) . Aparentemente, vale a pena falar aqui sobre um crescimento bruto relativo, e não sobre um grande crescimento bruto. No entanto, as empresas russas de TI em tal situação podem tentar criar as suas próprias soluções, mesmo baseadas em componentes importados. A inteligência do DCD sugere que há algum interesse nas soluções que estão sendo discutidas nos países BRIC.

Arroz. 3. Crescimento relativo no volume de investimentos em tecnologias modulares DC, 2011-2013.

Recentemente, o grupo de empresas Softline introduziu no mercado uma forma fundamentalmente nova de prestação de serviços de data center - “Data Center as a Service” (DCaaS). A solução inclui a produção de um centro modular de processamento de dados (MDC), sua instalação nas instalações do cliente, suporte de atendimento e plano de pagamento mensal.

O serviço “Data Center as a Service” envolve a produção de um data center modular, sua entrega, instalação e conexão nas instalações do cliente, bem como seu posterior suporte em regime de aluguel mensal, ou seja, sem necessidade de investimentos de capital e expansão de pessoal por parte do cliente. Talvez esta seja a principal característica conceptual da nossa solução, que a coloca a par de serviços como, por exemplo, IaaS ou HaaS.

Estágios de implementação

Após a assinatura do contrato e o pagamento antecipado, começa a produção dos módulos para o futuro data center na fábrica do nosso parceiro, o fabricante de data centers modulares GreenMDC de São Petersburgo. Ao mesmo tempo, caso o local não possua local para instalação do módulo, realizamos trabalhos de preparação. É importante que o local tenha possibilidade de acesso de veículos de carga e guindaste para entrega e instalação de módulos de data center prontos.

Dentro de 4 a 5 meses, o cliente recebe um data center modular pronto para uso, fabricado levando em consideração as recomendações do Uptime Institute, não inferior ao nível TIER-III. Cada MDC da GreenMDC passa por um programa de testes de fábrica na presença de nossos especialistas. No futuro, isso permite evitar possíveis avarias nas instalações do cliente. A configuração da solução inclui todos os sistemas de engenharia necessários para garantir o funcionamento ininterrupto dos equipamentos de informática (gabinetes, sistemas de alimentação, sistemas de extinção de incêndio, refrigeração, monitoramento, etc.). A Softline fornece e conecta o data center modular pronto para uso às redes de serviços públicos usando seus próprios recursos. O cliente pode preencher o MSDC com equipamentos próprios de computação e comunicação (servidores, sistemas de armazenamento, switches de rede, etc.) e utilizá-los a seu critério. Porém, como parte de um projeto adicional, estamos prontos para equipar o data center com equipamentos de informática.

Além disso, durante a vigência do contrato, novamente com base em pagamentos mensais, é fornecido suporte de serviço para o MDC. Inclui os trabalhos necessários de acordo com a regulamentação, os quais são realizados, em regra, uma vez de três em três meses. O trabalho de rotina inclui inspeção visual, verificação da funcionalidade dos sistemas, diagnóstico e solução de problemas, monitoramento remoto de sistemas de engenharia com conexão à primeira linha de suporte com informações sobre possíveis avarias, substituição oportuna em garantia de componentes defeituosos de equipamentos de engenharia e outras medidas necessárias para garantir operação ininterrupta MTsODa.

Os contratos planejados são projetados para 3 a 5 anos (36 meses é o período mínimo): durante esse período, o cliente opera o data center de acordo com suas necessidades, mas até o término do contrato, os equipamentos de engenharia são listados no balanço da Softline .

Serviços de foco

A ideia de oferecer data centers como serviço surgiu após analisar as solicitações de nossos clientes. Muitos deles começaram a exigir a capacidade de seu próprio data center, no menor tempo possível e muitas vezes em condições de orçamento limitado. Como hoje a Softline está desenvolvendo ativamente vários esquemas de “serviços como serviço” (infraestrutura, software, equipamentos), o data center não é exceção. Desenvolvemos uma solução confiável e de alta qualidade, ideal em termos de custo e velocidade de implantação, e encontramos um parceiro - a empresa GreenMDС.

Quanto ao foco do atendimento, na avaliação de potenciais clientes não focamos em uma vertical específica. Os clientes-alvo do DCaaS são grandes empresas em diversos setores: varejo, indústria petrolífera, telecomunicações, setor público, etc. Suas necessidades também podem ser diferentes: alguns precisam construir um data center de backup, outros precisam equipá-los rapidamente com seus próprios dados centro o centro é uma filial recém-inaugurada ou um novo local de produção.

Quais são os benefícios?

Em primeiro lugar, o cliente recebe um data center modular pronto, sem investimentos iniciais significativos, que durante a construção de um data center “clássico” atingiria dezenas e centenas de milhões de rublos. De acordo com o esquema de pagamento mensal utilizado pela Softline, ele, sem pagar o custo total do data center, já pode utilizá-lo aqui e agora. A taxa de serviço inclui ainda seguro contra perda e negligência do equipamento. Também permite usar diferentes itens orçamentários e transferir custos para o orçamento operacional.

A segunda vantagem é a rapidez de produção e lançamento do MDC. A Softline oferece vários projetos padrão, cada um dos quais pode ser implementado em 4-5 meses, mas não se limita a eles. Se necessário, em conjunto com os nossos parceiros podemos desenvolver uma solução para as necessidades específicas do cliente.

Terceiro: embora a Softline forneça suporte de serviço e manutenção do data center, o cliente não precisa aumentar adicionalmente a equipe e geralmente se preocupa com problemas técnicos, monitoramento e solução de problemas. Deixe-me enfatizar: no âmbito desta solução, queremos dizer o suporte da Softline apenas para a infraestrutura de engenharia, mas se necessário, estamos prontos para assumir todos os equipamentos de TI do cliente para manutenção.

Quarto – um alto nível de proteção da solução. Estamos construindo um data center modular que atende às recomendações do Uptime Institute de pelo menos nível TIER3.

Por último, ao celebrar um acordo com a Softline, o cliente usufrui de todas as vantagens do “princípio da janela única”: consegue um empreiteiro, paga uma taxa fixa e sabe exatamente quando o MDC entrará em funcionamento. Interação com o fabricante (GreenMDC), busca de financiamento, entrega, instalação do módulo - a Softline cuida de tudo isso.

Tal como um data center na nuvem, a solução “data center como serviço” é altamente escalável: à medida que as necessidades de capacidade computacional do cliente aumentam, ela pode ser expandida anexando o módulo adicional necessário ao data center existente. Mas um data center modular é instalado nas instalações do cliente e todos os dados corporativos não ultrapassam o seu perímetro de TI.

GreenMDC - desenvolvedor russo

GreenMDC é um desenvolvedor e fabricante russo de data centers modulares. E no O serviço “Data Center as a Service” tornou-se possível graças aos esforços conjuntos da Softline e GreenMDC. Nosso parceiro produz data centers modulares confiáveis ​​que garantem operação estável da infraestrutura de TI e facilidade de operação. Para projetos conjuntos conosco, os especialistas do GreenMDC usam todos os seus muitos anos de experiência no desenvolvimento de data centers modulares, controle de qualidade de montagem em vários estágios e testes de carga de todos os sistemas de engenharia do MSDC antes da entrega ao cliente. A Softline atua como operadora do projeto e lidera o projeto do início ao fim: desde o fluxo documental e coordenação do trabalho até a posterior manutenção de um data center já pronto e colocado em operação.

O escritório e a produção do GreenMDC estão localizados em São Petersburgo, portanto a solução complexa e o produto final são nacionais - apesar da presença de componentes nacionais e importados. Além disso, o cliente não compra efetivamente o equipamento, mas sim aluga-o.

Pacote básico de serviços

Existem várias configurações típicas de data center modular, com um número de racks de 6 a 10 e uma carga máxima de TI de 30 a 80 kW por sala de computadores, 5 ou 8 kW por rack. Também podemos fornecer um microdata center projetado para dois racks - esta é uma capacidade muito pequena para alguns objetos pequenos. Se o cliente precisar implantar um data center maior, estamos prontos para considerar uma solução individual.

Em alguns casos muito raros, o cliente não consegue determinar a opção ideal de data center para ele. Então estamos prontos para realizar uma auditoria, determinar a quantidade de servidores, aplicativos, sistemas que serão armazenados no data center - e, consequentemente, calcular a capacidade necessária do data center.

Espalhando

A oferta de produtos “Data Center as a Service” foi projetada para clientes russos, mas para construção em regiões remotas podemos construir data centers e fornecer suporte com a ajuda de nossos parceiros autorizados. A empresa Softline opera nos países da CEI, incluindo os países da União Aduaneira Unificada, pelo que no futuro é perfeitamente possível lançar esta solução nestes países.