Начавшийся глобальный переход к третьей ИТ-платформе (по определению IDC), рост популярности модели использования ИКТ как услуги (в том числе в виде частных и публичных облачных сервисов) определяет существенные изменения в требованиях, предъявляемых к современным центрам обработки данных (ЦОД) как основному компоненту современной ИКТ-инфраструктуры.

Помимо расширения функциональных возможностей ЦОДов владельцы заинтересованы в обеспечении их высокой надежности, гибкости и эффективности. В соответствии с этими требованиями разрабатываются и внедряются технологии, позволяющие снижать капитальные и операционные расходы, связанные со строительством, эксплуатацией и модернизацией ЦОДов, а также расширять их функциональность в соответствии с динамично изменяющимися требованиями со стороны заказчиков.

Учет современных тенденций в области датацентров помогает компаниям поддерживать конкурентоспособность на быстро меняющемся рынке. Вместе с тем далеко не всегда внедрение новых технологий (особенно на начальном этапе их развития) оказывается оправданным из-за отсутствия устоявшихся практик внедрения и эффективного использования.

В этом материале представлены сформулированные зарубежными аналитиками основные тренды в развитии датацентров на 2014 год, а также комментарии проектировщиков ЦОД и поставщиков оборудования.

ТРЕНД 1. В ходе недавно проведенного опроса компания IDC выяснила, что снижение потребления энергии — главный приоритет для менеджеров ЦОДов, они ждут новых способов водяного и воздушного охлаждения оборудования. Тем не менее, по мнению аналитика IDC Дженифер Коппер, основные инвестиции в 2014 г. будут направлены на уже существующее оборудование, обладающее большей производительностью и потребляющее меньше энергии.

КОММЕНТАРИЙ. Сегодня ИТ потребляют примерно 10% мировой электроэнергии, энергопотребление становится дороже начинки ЦОДов (что особенно касается крупных объектов), и потому энергоэффективность ЦОДов становится таким же важным приоритетом в мире, как их надежность.

Со стороны заказчиков резко возросло число запросов на расчет коэффициента энергоэффективности (PUE) ЦОДов. Как минимум в 50% случаев они интересуются, каким будет энергопотребление в процессе эксплуатации сооружаемых объектов. В технических требованиях уже фигурирует PUE 1,6, а в некоторых случаях и 1,3, притом что снижение PUE на каждую сотую часть стоит сотни тысяч долларов, а на каждую десятую может составлять миллионы.

Основная часть инвестиций в 2014 г. будет направлена на закупку уже существующего на рынке оптимизированного оборудования, демонстрирующего наибольшую производительность при меньшем энергопотреблении. Это поможет сэкономить до 10% потребляемой электроэнергии.

Важной тенденцией, характерной для нынешней практики сооружения датацентров называют все более широкое применение естественного охлаждения в качестве основного способа, а компрессорных схем — как вспомогательных. Это позволяет существенно снизить энергопотребление инженерной инфраструктуры ЦОДа.

ТРЕНД 2. В 2014 г. степень распространения технологий программно-конфигурируемой сетевой инфраструктуры (SDN) в ЦОДах существенно возрастет, поскольку ведущие игроки уже анонсировали свои решения в этой области.

КОММЕНТАРИЙ. По-видимому, новизна направления пока не вызвала у локальных представителей энтузиазма в оценке перспектив внедрения SDN в нынешнем году. В целом направление SDN находится на начальном этапе развития, и, хотя само по себе оно является многообещающим, предсказать, насколько быстро этот тренд разовьется, пока сложно.

ТРЕНД 3. В 2014 г. получит распространение альтернатива традиционным x86-серверам в виде решений на процессорах ARM, Intel Atom и Power с низким энергопотреблением, что позволит сократить важную часть операционных расходов ЦОДов, связанных с оплатой электроэнергии. Кроме традиционных 19-дюймовых стоек и проприетарных шасси распространение получат новые форм-факторы: рынок заметно пополнится серверами половинной ширины; заметно возрастет число коммерческих заказчиков Open-Compute — альтернативной схемы упаковки серверов, позиционируемой как подход Open Source в сфере вычислительно оборудования.

КОММЕНТАРИЙ. Серверные решения на альтернативных платформах, которые рассматриваются как ответ на многие современные вызовы в области ИТ, в большинстве своем находятся сегодня в стадии обсуждения концепции. Кроме задачи сокращения энергопотребления обсуждается также идея оптимизации компонентов вычислительных узлов под требования определенных узкоспециализированных нагрузок — так называемая концепция Software Defined Server (программно-определяемый сервер). Серверы, соответствующие этой концепции, должны, в целом, обладать лучшим из возможных соотношением производительности к стоимости приобретения и владения, а также к энергопотреблению.

На рынке уже есть готовые продукты, воплощающие эту концепцию на достаточном для корпоративного использования уровне. Для некоторых задач они позволяют в разы сократить начальные затраты, энергопотребление и занимаемое пространство в ЦОДе.

Тенденция ухода от платформы х86, считают эксперты, усилится, однако темпы перехода на альтернативные платформы, скорее всего, не будут высокими. Причина тому лежит в структуре затрат на ИТ-проекты. Если самой затратной частью ИТ-проекта 15-20 лет назад было оборудование, цена которого составляла более 60% от общей стоимости, а остальные 40% уходили на персонал, поддержку и сопровождение, то сегодня аппаратная составляющая дешевеет, а вот стоимость ПО и ИТ-специалистов неуклонно растет: на оборудование тратится около 11% от общей стоимости ИТ-проекта, на ПО около 30%, а на персонал, который обслуживает проект и сопровождает решение, приходится более 45%. Поэтому заказчики все чаще останавливают свой выбор на платформах, которые позволяют не только обеспечить энергоэффективность, но и сократить затраты на специалистов.

ТРЕНД 4. Системы хранения данных (СХД) всегда интуитивно считались одним из важнейших направлений инновационных преобразований ЦОДов. Однако ныне предлагаемые вендорами технологии нельзя считать в полной мере интеллектуальными. Такие концепции, как дедупликация и автоматическое распределение данных по разным носителям, нередко воспринимаются как довольно рискованные, а модульные решения в СХД сопровождаются рядом оговорок по их использованию. В 2014 г. мы увидим появление решений, обеспечивающих пониженный уровень рисков, более высокий уровень интеллектуальности и реализации модульного принципа.

КОММЕНТАРИЙ. Эксперты призывают рассматривать дедупликацию как несомненно эффективную технологию (новейшие ее алгоритмы позволяют увеличить эффективную плотность хранимых данных в разы), которая, тем не менее, в силу своей ресурсоемкости может приводить к падению производительности онлайн-хранилища. Они прогнозируют серьезные перемены, связанные прежде всего с существенным увеличением производительности процессоров, используемых в контроллерах дисковых массивов. Новые многоядерные и многопоточные процессоры, используемые, например, в современных моделях дисковых массивов, наряду с усовершенствованиями во внутренней операционной системе дискового массива позволят практически исключить влияние дедупликации на производительность хранилища.

ТРЕНД 5. Традиционно цель ИТ-служб заключалась в обеспечении работоспособности и доступности приложений, при этом все расходы перекладывались на плечи заказчика. Оборудование ЦОДа (серверы, сетевые устройства и т. д.) использовалось годами без учета экономических факторов. Благодаря виртуализации и методам программного конфигурирования систем физические устройства более не связаны жестко с установленными приложениями, что упростило замену таких устройств в целях снижения операционных расходов. В 2014 г. мы увидим рост популярности инновационных инструментов, позволяющих управлять физическими устройствами как бизнес-ресурсами с соответствующей оценкой и учетом расходов. Системы Data Center Infrastructure Management (DCIM) займут место стратегически важного бизнес-инструмента, позволяющего управлять всеми видами затрат в ЦОДах.

КОММЕНТАРИЙ. Начиная примерно с 2010 г., число серверов перестало расти, стоимость обслуживания физических серверов тоже не растет, а вот затраты на управление виртуальными серверами стабильно увеличиваются и уже догнали затраты на управление физическими серверами. Таким образом, в структуре расходов на эксплуатацию серверов это единственный растущий компонент.
В целом эксперты единодушно высоко оценивают значимость и перспективы DCIM, инструмента наглядно и детально отображающего картину состояния и использования ресурсов ЦОДа в каждый конкретный момент времени, позволяющего контролировать все аспекты функционирования ЦОДа: от параметров ИТ-оборудования до параметров инженерной инфраструктуры. С помощью DCIM можно моделировать нагрузку ресурсов, выявлять и планировать резервы, обнаруживать и выводить из эксплуатации неэффективные ресурсы. Внедрение системы позволяет снижать затраты на обслуживание ЦОДа, вычислять текущий PUE, изменять необходимые параметры для достижения нужных ключевых показателей эффективности (KPI), монетизировать взаимоотношения с клиентами и партнерами.

Вместе с тем надо критичнее относиться к утверждению, что DCIM — лучший инструмент для управления затратами в ЦОДе. Как правило, DCIM — это крупномасштабная программная система, кастомизируемая под каждого клиента, и ее эффективность для разномасштабных ЦОДов еще не доказана на практике. Для решения повседневных задач могут оказаться более гибкими и удобными системы автоматизации более низкого уровня ЦОДов. Кстати, наряду с ПО для управления всей системой электропитания ЦОДа есть «умные» ИБП со встроенным управляющим ПО.

Операторы ЦОДов разных масштабов заинтересованы в инструментах измерения стоимости предоставляемых ими услуг, в упрощении расчетов за фактическое использование таких ресурсов, как вода, газ и электричество. DCIM в этом смысле много обещают владельцам больших ЦОДов, где их применение является императивом, подобным тому, которым стали системы планирования ресурсов предприятия (ERP) для крупных структур, хотя ERP не столь хороши для предприятий малого и даже среднего бизнеса. В то же время инструменты, предоставляющие владельцам небольших ЦОДов и серверных помещений возможности управления, измерения, подсчета и ведения отчетности в ИКТ-хозяйстве довольно редки.

Система DCIM будет работать даже в ЦОДе на 10 стоек, но она себя не окупит — затраты на внедрение велики, а экономия (из-за объемов контролируемых ресурсов) незначительна.

Среди других сдерживающих факторов — небольшое число вендоров, поставляющих полнофункциональные системы DCIM, кроме того, предлагаемые ими решения, по мнению экспертов, сыроваты. Функционал мониторинга в системах разных вендоров различается: некоторые лучше контролируют сетевую часть, другие — климатическую, у третьих качественнее написано ПО и т. д. При внедрении системы требуют доработки по месту. Да и DCIM особенно полезна, когда ЦОД уже заполнен, и нужно выжать из его инфраструктуры скрытые резервы.

ТРЕНД 6. В 2014 г. основные поставщики средств виртуализации дополнят свои инструменты функционалом, позволяющим компаниям сравнительно легко компенсировать нехватку собственных вычислительных мощностей (например, в периоды повышенной загрузки ЦОДа) за счет ресурсов провайдеров публичных облаков и таким образом исключить в ряде случаев необходимость в расширении собственного ЦОДа.

КОММЕНТАРИЙ. Эксперты согласны с этим прогнозом. Данный функционал позволяет технически легко реализовать модель гибридного облака — наиболее универсальную из облачных. Для него очевидно движение в сторону облачных технологий, потребления ИКТ по сервисным моделям, что заставляет сегодня многие компании перестраивать свой бизнес.

Впрочем, некоторые считают, что этот прогноз верен скорее для провайдеров ЦОД-услуг. Число корпоративных ЦОДов не сократится, поскольку многие заказчики даже аренду ЦОД-площадей используют с опаской, так как ни одна облачная система, по их утверждению, не даст той физической и экономической безопасности, которые предоставляет собственный ЦОД. Заказчики (те же банки, к примеру) могут выносить в виртуальные и облачные среды провайдеров второстепенные ресурсы — незначительную статистику, тестовые зоны и т. п., но ни в коем случае не процессинг, потому что в случае сбоя они не получат от провайдера компенсацию, сопоставимую с понесенными потерями, — такова нынешняя практика договоров об уровне обслуживания между ЦОД-провайдерами и их клиентами и страхования ИТ-рисков.

ТРЕНД 7. В течение ряда лет вендоры предлагали различные варианты модульных ЦОДов как альтернативу ЦОДам традиционным, для которых характерна следующая проблема — первые занятые оборудованием квадратные метры обходятся очень дорого, а последние — почти бесплатно. В 2014 г. модульные ЦОДы всех типов займут центральное место на рынке благодаря значительным усилиям разработчиков по их совершенствованию и продвижению, а также сложившейся экономической ситуации, требующей перехода к инкрементным инвестициям.

КОММЕНТАРИИ. Эксперты предупреждают: не стоит отождествлять модульные и контейнерные ЦОДы. Контейнерные ЦОДы — это жесткие решения с заданными конструктивами, за рамки которых они не выходят. Контейнеры можно ставить рядом и функционально связывать между собою, однако у них не будет единого пространства и инфраструктуры. Модульный же ЦОД, формируясь из модулей, позволяет создавать именно единое функциональное пространство.

Применение модульной архитектуры позволяет добиться масштабируемости и стандартизации компонентов, подсистем и узлов ЦОДа, что дает ощутимый выигрыш в сроках проектирования и внедрения, простоте эксплуатации, а также надежности инфраструктуры за счет минимизации ручных доработок на площадке и снижения количества ошибок при проектировании и внедрении.

Наряду с модулями, которые проектируются под конкретную задачу и в дальнейшем тиражируются непосредственно на площадках заказчиков, наблюдается рост интереса к модульным системам заводской сборки (Prefabricated Modules), представляющим собой готовые, предварительно проработанные решения, требующие минимальных усилий для развертывания. Из преимуществ модулей заводской сборки — предсказуемость их эксплуатационных характеристик, которые подтверждаются производителем модуля, а не являются результатом теоретических вычислений в ходе проектирования.

В то же время на рынке растет число решений для небольших и средних офисов класса «все в одной коробке»: вместе с небольшим шкафом, обычно 19-дюймовым, вмещающим 24 или 42 юнита, заказчик получает предустановленную СХД, ленточное хранилище и интегрированное шасси-блейд. Все это хозяйство объединяет управляющий модуль, который позволяет разворачивать различные приложения. Подобные решения займут куда большее место на рынке, чем модульные системы.

ТРЕНД 8. Одна из причин нарушений в работе ЦОДов, чреватых серьезными финансовыми потерями, — отказы в работе систем бесперебойного питания (СБП). Поскольку такие системы представляют собой сложный многокомпонентный комплекс оборудования, функционирующего в режиме 24/7/365, особое внимание в 2014 г. будет уделено организации оперативного мониторинга таких систем и реализации проактивного подхода к их обслуживанию.

КОММЕНТАРИИ. Некоторые эксперты не видят необходимости в развертывании специализированных систем мониторинга электропитания, полагая, что компоненты СПБ в состоянии самостоятельно отрабатывать отклонения от нормы в системе электропитания. Выход из строя одной-другой стойки из-за сбоев по питанию для ЦОДа тоже не проблема, если есть резервирование.
Основные отказы в системе электропитания могут быть связаны с первичной поставкой электричества в ЦОД, с ошибками в монтажных работах и в обслуживании. Но и эти причины нивелируются резервированием ДГУ, надежность которых обеспечивается регламентными работами, а не системами мониторинга, которые кардинально ситуацию не улучшат.