Современные технологии в центрах обработки данных

Тенденции к централизации вычислительной мощности, а также растущий уровень автоматизации предприятий всех отраслей поднимают сегодня проблемы построения вычислительных систем высокой доступности на новый уровень. На многих современных предприятиях уже существует комплекс вычислительных средств, но развитие технологий управления, повышение требований к надежности и безопасности информационных систем постоянно заставляет решать задачу эффективного использования существующей ИТ-системы и ее модернизации. Хотя создание информационной системы в каждой организации имеет свою специфику, существуют и общие подходы к формированию как всей информационной системы, так и ее отдельных элементов. Единый, целостный информационный ресурс предприятия с гарантированными уровнями достоверности, доступности и безопасности данных обеспечивается центром обработки данных (ЦОД), где все данные, приложения и сервисы централизованным образом хранятся и исполняются в специальной структуре.

Структура ЦОД

Вообще говоря, ЦОД представляет собой объединение большого количества программных и аппаратных платформ различного типа - серверов, дисковых массивов, ленточных библиотек, операционных систем, систем управления нагрузкой и средств резервирования данных (см. рисунок). Проект построения центра обязательно учитывает специфику бизнес-задач заказчика. Состав и конфигурация аппаратных и программных платформ оптимизируются в соответствии с особенностями вычислительной нагрузки - как текущей, так и планируемой. Однако не следует забывать, что, согласно одному из определений, центр обработки данных - это здание или его часть, первичная функция которых состоит в размещении оборудования для обработки и хранения информации, а также вспомогательных (инженерных) средств, обеспечивающих его работу. От надежности инженерных систем в значительной степени зависит работоспособность ИТ-инфраструктуры ЦОД. Среди важнейших компонентов такого оборудования - комплексы гарантированного электроснабжения, управления параметрами окружающей среды и их мониторинга. Помещения центров оснащены также специальными средствами противопожарной защиты. Контроль периметра ЦОД обеспечивает физическую безопасность и управление доступом персонала в помещения.

Создание единого ЦОД обеспечивает высокую производительность, готовность информационных служб и данных и высокую надежность. Выполнение этих требований в итоге гарантирует решение главной задачи - реального обеспечения непрерывности бизнес-процессов предприятия при минимизации расходов на их исполнение. Ниже мы подробнее рассмотрим основные компоненты ЦОД.

Вычислительные платформы корпоративного уровня

Если ЦОД - это ядро современной крупной информационной системы, то серверные вычислительные платформы представляют собой "сердце" ЦОД. Здесь обычно используется широкий спектр моделей серверов ведущих мировых производителей: от мощных серверов корпоративного уровня, способных поддерживать работу корпоративной СУБД с высокой нагрузкой, до "легких" горизонтально масштабируемых серверов, служащих в качестве Web-серверов.

Системы хранения

Данные - наиболее ценное, что есть в информационной системе, поэтому целостности и доступности данных уделяется максимальное внимание. От имеющихся систем хранения требуется обеспечить должный уровень целостности и доступности. В частности, наилучшим образом зарекомендовали себя в этой области сети хранения данных SAN (Storage Area Network). В рамках данного направления предлагается также построение систем резервного копирования и восстановления данных.

Резервные центры

В тех случаях, когда требования к надежности функционирования информационной системы особенно высоки, рекомендуется построение резервного центра на удаленной площадке. Такой центр дублирует основные функции основного ЦОД. При его построении должны быть проработаны вопросы передачи данных, пуска и останова приложений, а также организационные вопросы - подготовка плана восстановления (Disaster Recovery Plan), предполагающего перевод деятельности из основного центра в резервный и восстановление основного ЦОД.

Инфраструктура

Надежное функционирование оборудования ЦОД невозможно без инфраструктуры самого помещения. Обычно речь идет о построении системы гарантированного электропитания, климатической подсистемы, подсистемы вентиляции, подсистемы пожарной сигнализации, а также о монтажных шкафах и коммуникационной подсистеме.

В рамках решений обеспечивается комплексная безопасность центров обработки данных, которая включает защиту от следующих угроз:

• отказ оборудования и ПО;
• сбои энергопитания;
• пожар и задымление;
• затопление, резкие температурные изменения, пыль;
• частичное разрушение здания;
• электромагнитные излучения;
• несанкционированный доступ, взлом, кражи;
• вирусные атаки.

По опубликованной информации, в развитых странах на ЦОД приходится от 50 до 75% ИТ-бюджетов предприятий, а в США только на электрическое и механическое инфраструктурное оборудование таких центров ежегодно тратится 20,6 млрд долл. 75% специалистов, опрошенных экспертами, считают главной задачей ЦОД обеспечение непрерывности бизнеса, а более 60% отмечают также важность уровня предоставления услуг. Более половины опрошенных специалистов заявляют о намерениях своей компании в течение пяти ближайших лет модернизировать инженерную инфраструктуру.

Еще раз подчеркнем, что проектирование ЦОД выполняется с учетом решаемых бизнес-задач, уровня требований к безопасности, пожеланий заказчика и уже имеющегося оборудования. При организации подобных центров необходимо разрешить целый комплекс архитектурно-строительных и проектных проблем, включая планировку помещений, определение прочностных характеристик перекрытий, выбор размеров и расположения дверных проемов, высоту и конструкцию фальшполов и фальшпотолков, выбор оптимальных маршрутов кабельных трасс, освещенности различных зон помещений и многое другое. Наряду с этим требуется обеспечить все, что связано с электроснабжением, кондиционированием, пожаротушением. Необходимость большей эффективности строительства и модернизации ЦОД на основе системного подхода и тиражируемых решений привела к появлению стандартов, регламентирующих, в частности, требования к помещениям, инженерной инфраструктуре, безопасности: в США это EIA/TIA-942, в Европе - проект стандарта EN 50173-5.

Вот только некоторые выгоды от внедрения ЦОД:

• четкое соответствие между ИТ-инфраструктурой и бизнес-процессами компании;
• обеспечение непрерывности бизнеса и катастрофоустойчивых решений за счет резервирования и географического разнесения ЦОД;
• повышение надежности, производительности, масштабируемости, управляемости и безопасности ИТ-инфраструктуры в целом;
• уменьшение стоимости владения ИТ-инфраструктурой за счет централизации ресурсов и централизации администрирования;
• возврат инвестиций за счет структурированной иерархической архитектуры ЦОД.

Недавние прогнозы аналитиков наглядно отражают тенденции, характерные для современных ЦОД. Так, по прогнозам IDC, к 2009 г. в США затраты на электропитание и охлаждение ЦОД вдвое превысят затраты на обновление серверного оборудования. В том же 2009 г. 10% серверов станут платформами для виртуальных машин. Кстати, это один из потенциальных факторов, снижающих спрос на серверное оборудование. Ведь, согласно данным IDC, уже в I квартале этого года объем серверного рынка снизился в регионе EMEA на 4,3% по сравнению с предыдущим годом. Правда, в Центральной и Восточной Европе серверный рынок несколько кварталов подряд демонстрирует стабильный рост. Кроме того, по данным Gartner, несмотря на автоматизацию операций, увеличиваются затраты на персонал, обслуживающих ЦОД, возникают сложности с поиском специалистов. По оценкам аналитиков, к 2015 г. дефицит кадров в этой области вырастет на 45%.

Олег Спиряев