A venit momentul să vă regândiți principiile de proiectare a centrelor de date
Deși mulți oameni sunt familiarizați cu termenii „arhitectură Catcher” sau „arhitectură cu blocuri redundante”, puțini au testat cu adevărat acest model, însă acest lucru este pe cale să se schimbe.
Centrele de date din prezent se confruntă cu numeroase dificultăți, trebuind în mod constant să ofere disponibilitate maximă în condițiile unei cereri în creștere, menținând în același timp serviciile active și încercând în permanență să asigure fiabilitate și sustenabilitate. Acești factori au devenit standardul de performanță pentru orice unitate bine administrată, toate urmărind în același timp obținerea unor economii semnificative în ceea ce privește CAPEX și OPEX, pentru o distribuție optimizată a energiei electrice, susținută de cele mai ridicate niveluri posibile de reziliență.
Prin urmare, cum influențează reziliența arhitecturală viitorul designului centrelor de date și al disponibilității acestora? Și poate un design inteligent să contribuie la rezolvarea unora dintre dificultățile cu care se confruntă centrele de date, având în vedere performanța lor viitoare?
Optimizarea infrastructurii centrelor de date cu distribuirea arhitecturii cu blocuri redundante
Având în vedere strategia arhitecturală dintr-o perspectivă de design, oferirea unui serviciu continuu și fiabil și eliminarea timpilor de nefuncționare sunt elemente esențiale, iar disponibilitatea este bazată pe reziliența arhitecturală și optimizarea costului total de proprietate. În viitor, CAPEX și OPEX vor rămâne esențiale, dar la fel de importantă este și amprenta de carbon – toate acestea fiind influențate de alegerile arhitecturale. În mod similar, și ușurința întreținerii unei unități va fi influențată de deciziile luate în faza de proiectare – întreținerea permanentă putând deveni inutil de complicată din cauza unor alegeri neinspirate legate de arhitectura distribuției energiei electrice.
Reziliența a devenit un cuvânt-cheie în ceea ce privește designul – în special în ceea ce privește flexibilitatea și adoptarea soluțiilor modulare la nevoile actuale ale unei unități, dar și capabile să se extindă și să se adapteze în timp.
Anumite modele de arhitectură reduc la minimum necesitatea echipamentelor redundante și optimizează eficiența utilizării energiei electrice – ducând la instalarea unui volum mai mic de echipamente, costuri de capital mai reduse și o amprentă de carbon scăzută, în același timp simplificând întreținerea.
Una dintre aceste arhitecturi, Catcher, bifează toate criteriile.
Cum se încadrează Catcher în topologiile UPS tipice?
În arhitectura tradițională cu redundanță 2N, un centru de date deține de două ori cantitatea necesară din fiecare componentă esențială, pentru a se asigura că nicio defecțiune unică nu poate perturba funcționarea generală. Chiar și în cazul unei defecțiuni a unei componente, sistemul continuă să funcționeze fără întrerupere, oferind astfel un nivel excepțional de fiabilitate.
Pentru a oferi această garanție în caz de mentenanță neplanificată sau defecțiuni neașteptate, proiectarea sistemului electric trebuie să includă echipamente electrice redundante – generatoare, invertoare, UPS-uri, comutatoare – ceea ce înseamnă investiții duble în echipamente și necesitatea unui spațiu dublu.
Arhitecturile evoluează în prezent pentru a reduce CAPEX inițiale, asigurând în același timp un nivel ridicat de redundanță prin arhitecturi distribuite sau prin arhitectura Catcher.
Arhitecturile distribuite – precum 4N3 și 5N4 – optimizează redundanța energetică prin folosirea în comun a acesteia între diferite sisteme.
Cu toate acestea, aceste soluții implică un anumit grad de complexitate, întrucât distribuția energiei către rackurile IT folosește un conductor diferit pentru fiecare flux de alimentare, ceea ce poate fi costisitor și poate complica procesele de întreținere.
Luând ca exemplu arhitectura 4N3, cele 4 sisteme pot funcționa până la 75% din capacitate în regim normal, iar în cazul pierderii uneia dintre surse, cele trei rămase sunt capabile să continue alimentarea sarcinii IT.
Utilizarea arhitecturii cu blocuri redundante – Catcher – pentru reducerea costurilor și creșterea rezilienței centrelor de date
Arhitectura Catcher permite în mod eficient utilizatorului final să aleagă nivelul de redundanță necesar pentru a optimiza CAPEX-ul centrului de date, menținând în același timp toleranța la defecțiuni și posibilitatea efectuării mentenanței simultane. De exemplu, o arhitectură poate include 6 fluxuri de alimentare normale care pot fi încărcate până la 100%, optimizând astfel gradul de utilizare al centrului de date, și 1 sau 2 fluxuri de alimentare redundante – pregătite să preia sarcina în cazul uneia sau a două defecțiuni.
Utilizarea sistemelor de transfer static amplasate între UPS și sarcină permite transferul sarcinii esențiale de pe „calea normală” pe calea redundantă, care va „prelua” alimentarea în timp real, asigurând astfel o alimentare continuă fără întreruperi pentru sarcina esențială.
„În regim normal, sarcinile sunt alimentate prin calea normală. În cazul unor probleme sau al unor lucrări de mentenanță pe calea normală, STS-ul va transfera automat sarcina pe calea redundantă. Această filosofie a arhitecturii cu blocuri redundante oferă un transfer fără întreruperi de la calea normală la sistemul Catcher. O altă opțiune oferită de arhitectura Catcher este combinarea unui comutator de transfer static cu un comutator de transfer automat. De exemplu, o parte a sarcinii IT a clientului (partea A) este conectată la STS, iar cealaltă parte (partea B) este conectată la ATS – fiecare fiind legată atât la calea normală, cât și la cea redundantă. În cazul unei defecțiuni pe calea normală, STS-ul va comuta primul, activând blocurile redundante, iar ATS-ul va urma, asigurând o tranziție simultană și fără întreruperi pentru ambele căi. În concluzie, părțile A și B ale rackurilor IT vor rămâne alimentate, menținând redundanța serverelor.”
Considerente esențiale pentru o infrastructură electrică optimizată, cu un TCO mai bun și o sustenabilitate crescută
Atunci când se calculează beneficiile CAPEX și OPEX pentru centrele de date, trebuie luată în considerare întreaga infrastructură electrică – de la transformatorul de înaltă tensiune până la infrastructura IT. Alegerea nivelului potrivit de redundanță (1 bloc redundant la X blocuri normale) va genera economii semnificative în ceea ce privește CAPEX și OPEX, comparativ cu o arhitectură tradițională. De exemplu, ar putea fi eliminat un întreg flux de alimentare: un transformator, un generator, tabloul de distribuție, un UPS, bateriile, precum și toate operațiunile de mentenanță asociate.
„Când se face scalarea la 10 săli de date, de exemplu, chiar dacă este necesar un echipament STS pentru a conecta blocul redundant, sunt folosite mai puține echipamente în total: mai puține transformatoare și generatoare, mai puține UPS-uri și baterii – cu până la 30% mai puține echipamente în total. De exemplu, atunci când comparăm o arhitectură Catcher cu un singur STS cu un design 2N, observăm o reducere globală a CAPEX de 42% și o reducere a amprentei la sol de 38. Rezultatul este o infrastructură electrică extrem de optimizată, cu un cost total de proprietate îmbunătățit, o sustenabilitate crescută și o eficiență energetică superioară, ceea ce înseamnă că aceasta este o soluție atractivă pentru centrele de date de tip colocare.”
Validat în fabrică și dovedit pe piață, acest sistem a fost testat de companii importante din domeniu, cu o vastă experiență în aplicațiile pentru centre de date, iar lista poveștilor de succes continuă să crească la nivel mondial.
Modelul Catcher poate optimiza redundanța, limitând în același timp costurile de investiție. Datorită flexibilității ridicate, reprezintă soluția ideală pentru a îndeplini cerințele foarte specifice și în continuă evoluție ale centrelor de date, oferind proiectanților posibilitatea de a crea centre de date mai performante și marcând momentul oportun pentru a regândi designul acestora, astfel încât să fie pregătite pentru viitor.
Și, fiind instalat cu succes pe teren de mai mulți ani, mai multe sute de MW de sisteme Catcher au demonstrat fiabilitatea ridicată a produselor STS în medii de funcționare solicitante.”
Compatibilitate demonstrată a produselor producătorului
În final, și foarte important, compatibilitatea produselor este esențială în ceea ce privește UPS-urile și STS-urile; asigurându-ne că echipamentele funcționează împreună în mod armonios și în parametri similari, putem gestiona orice variație a rețelei sau a sarcinii IT.
„Pachetul complet UPS + STS de la Socomec gestionează prefect această arhitectură Catcher, asigurând compatibilitate totală în orice condiții de funcționare – inclusiv variații bruște de tensiune, trecerea UPS-ului în modul de înaltă eficiență, căderi de tensiune.
