Особенности средних ИБП для небольших ЦОДов
Данная статья является третьей в нашем цикле обзоров, посвященных бесперебойному питанию для ЦОДов. Первые два материала вышли в 3 и 4 номерах Бестселлеров за 2011 г. и были посвящены соответственно особо мощным системам и модульным ИБП. Но помимо самых крупных, а также нуждающихся в масштабируемости дата-центров, существует множество относительно небольших вычислительных комплексов, которые тоже в обязательном порядке оборудуются системами бесперебойного электропитания (СБЭП). Естественно, это аппараты соответствующей мощности и потребительских свойств, существенно отличающихся от описанных ранее устройств. Кроме того, это источники бесперебойного питания, относительно которых возникает наибольшее число вопросов, начиная от правомерности самого использования по отношению к ним термина «ИБП для ЦОД» и принципиальной востребованности таких систем. Все это приводит к необходимости посвятить среднемощным ИБП для небольших ЦОДов отдельный обзор.
Несмотря на достаточно длительное время, прошедшее после возникновения понятия ЦОД, до сих пор формально не установлено, где происходит водораздел между «серверной» и ЦОД. Можно, конечно, основываться только на стандарте TIA 942, описывающем устройство дата-центров, но в нем есть много лишнего, не имеющего прямого отношения к реальному функционалу комплекса. В результате каждый трактует данное понятие, как ему удобно, мы же рискнем предположить, что эту границу стоит провести где-то на уровне 50 серверов (плюс сетевое оборудование и т. д.). Это выливается где-то в четыре-пять стоек. Такое количество вычислительного и, соответственно, сетевого оборудования уже выходит за рамки обычной «серверной», требуя серьезного применения всего комплекса инфраструктурных мер, необходимых для обеспечения бесперебойного и безопасного функционирования уже достаточно большой и ответственной системы.
Не всегда подобный комплекс выходит на уровень «ЦОДа», но по ряду формальных признаков очень многие из них вполне могут претендовать на данное почетное звание. Поскольку все они относятся к начальному, первому классу, затраты на строительство таких дата-центров относительно невелики и составляют от 1,5 до 5 тыс. долл. за квадратный метр площади. Система бесперебойного питания чаще всего занимает в них более значительную долю затрат, чем в крупных комплексах (там она составляет около
Для оценки потенциальной емкости рынка малых и средних ЦОДов есть некоторые опорные данные. Проведенный ITResearch в 2009 г. опрос компаний SMB показал, что среди них всего около 4% имели в эксплуатации 50 и более серверов. Пропорция небольшая, но, при экстраполяции на всю Россию, становится понятно, что количество таких корпоративных пользователей исчисляется
Конечно, можно возразить, что не все такие компании используют собственные «ЦОДы», но рискнем предположить, что именно данная категория клиентов в наименьшей степени склонна отдавать свои вычислительные мощности на аутсорсинг (уходить в облака). Виной тому целая совокупность факторов. Во-первых, ввиду своего размера они уже обладают достаточно значительными (в том числе интеллектуальными) ресурсами и чаще всего в состоянии развернуть и поддерживать такую систему самостоятельно. Во-вторых, масштаб их деятельности достаточно большой, и аутсорсинговые платежи могут оказываться настолько значительными, что хозяева считают более оправданным иметь собственную систему. К тому же не нужно забывать о традиционно российской специфике: недоверие к аутсорсерам (особенно), а также географическая распределенность и проблемы с каналами связи. Ситуация, конечно, будет сдвигаться в сторону облаков, но, пожалуй, очень и очень небыстро. Причем, прежде всего в облако будут передаваться некритичные элементы информационной системы предприятия, а все остальное будет еще долго сохраняться и развиваться «под боком».
Безусловно, один из упомянутых факторов (география) приводит к потенциальной генерации достаточно значительного числа нового типа заказчиков. А именно — небольших операторов различных «облачных» услуг. В удаленном регионе вряд ли в скором времени будут востребованы мегаваттные ЦОДы, но комплекс на
К чему такое особое внимание к формулированию «портрета потребителя»? А потому что именно он является ключевым моментом в понимании данной проблематики. Дело в том, что в случае больших и масштабируемых ЦОДов заказчиками в значительной мере являются те клиенты, для которых эта деятельность является основной или критичной для поддержки бизнеса. Например, это могут быть хостеры или крупные корпорации (например, телекомы, банки), у которых любые проблемы с коммерческим или корпоративным дата-центром чреваты многомиллионными потерями, вплоть до ухода из бизнеса. Отсюда очевидно следует повышенное внимание к инфраструктуре объекта и выбор наиболее технологичных и надежных решений. Кроме того, для них критичное значение имеют эксплуатационные расходы. Соответственно, ценовой фактор хотя и важен, но в лучшем случае находится на третьем месте по значимости среди факторов выбора.
В случае относительно небольшого корпоративного клиента, для которого ЦОД является только инструментом поддержки бизнес-деятельности, пусть даже важным, но не абсолютно приоритетным, подходы к нему совсем иные. Конечно, ИТ-команда, осуществляющая внедрение и поддержку, всегда хотела бы все сделать по верхней планке, но есть еще акционеры и топ-менеджмент, и они традиционно готовы «порезать» бюджеты, не понимая, зачем за что-то переплачивать, если и в два раза более дешевое оборудование будет работать не хуже.. Стоит еще отметить, что в случае небольшого корпоративного ЦОДа незначительное повышение КПД системы бесперебойного питания приводит к достаточно малочувствительной интегральной экономии средств, зачастую даже за много лет не окупая затраты на внедрение.
Какие же граничные условия и технические параметры ИБП необходимо принимать во внимание в нашем случае? Наш анализ применимости в системах электропитания ЦОДов различных ИБП позволяет вычленить ряд основных технологических атрибутов (факторов выбора) ИБП. По ним мы и пройдемся, анализируя текущее продуктовое предложение рынка. И можем сразу отметить, что между «средними» и «тяжелыми» ИБП для ЦОДов наблюдается чрезвычайно большое различие по важности атрибутов.
Технология (башня/модульность)
Модульные системы, основополагающим конкурентным преимуществом которых является облегчение масштабируемости и увеличение плотности энергии, описаны нами в прошлом обзоре. Кроме того, заметим, что модульные системы обыкновенно более дороги по сравнению с башенными ИБП, а их ключевые преимущества не всегда востребованы в системах малого масштаба, которые не склонны к быстрому наращиванию мощностей. В результате, хотя модульные ИБП вполне могут быть использованы в системах малого и среднего масштаба, сейчас мы будем рассматривать только классические башенные трехфазные ИБП. Значит, этот фактор в данном случае превращается в граничное условие и не учувствует в модели сравнения.
Мощность силового блока и количество блоков в параллели
Как было сказано выше, можно принять, что величина «мини-ЦОД» начинается от четырех-пяти стоек с оборудованием. Учитывая, что в таких небольших комплексах плотность упаковки обычно невелика, среднее энергопотребление стойки составляет около 10 кВА. То есть можем считать, что мощность системы бесперебойного питания в небольших ЦОДах начинается от
Почти все из них имеют довольно широкий набор мощностей и поддерживают достаточное количество блоков в параллели. Поскольку каждый проект уникален, нельзя выделить наиболее востребованные мощности. Этот тезис подтверждается и статистикой продаж в отчетах ITResearch.
В любом случае, большой набор различных мощностей у большинства представленных ИБП не дает возможности какие-то модели вписать заранее в число лидеров или аутсайдеров. Но существование трех «подгрупп» позволяет установить некие граничные условия, сужающие и облегчающие выбор.
Наличие/отсутствие трансформатора
Присутствие трансформатора, при всей принципиальности вопроса, не всегда имеет реальное значение. В первую очередь трансформатор влияет на вес/габариты устройства, а также на его КПД. Эти факторы критичны в случае больших систем, но при построении малых и средних СБЭП они, честно говоря, чаще всего превращаются во второстепенный фактор. Вместе с тем общим технологическим трендом последнего времени является быстрое внедрение топологии на основе IGBT, которое началось именно в описываемом сегменте мощностей. Так что сейчас большинство устройств данного класса уже не имеют изолирующего трансформатора, и анализ этого фактора вскоре просто потеряет актуальность.
Физические габариты
Габаритный фактор очень важен, поскольку зачастую приходится «плясать» от возможного: уже существующих дверных проемов, свободного места и т. д. Дело в том, что в случае небольших ЦОДов чаще всего происходит перепрофилирование существующего помещения, а не строительства отдельного здания, где все это можно предусмотреть. Вместе с тем всегда есть возможность взять, допустим, не 3 шкафа побольше, а 5 поменьше (или наоборот), благо продуктовое предложение обширно и позволяет это сделать. Суммарная нагрузка на перекрытие также относительно невелика, и не имеет особого значения, весит шкаф, скажем 276 кг, а не 258 кг.
КПД в различных режимах
Как было сказано выше, данная категория корпоративных клиентов очень часто фокусируется не на низких эксплуатационных издержках, а на стоимости приобретения. В связи с этим важность КПД в различных режимах хотя и не «нулевая», но все-таки ниже, чем в случае больших и модульных ИБП. Если заказчик чувствителен к маркетинговым посылам, он способен принять доводы вендора и партнера и выбрать более эффективное устройство. Но «финансисты», которых здесь большинство, будут всячески сопротивляться приобретению устройств, которые окупятся очень нескоро (если окупятся вообще).
Повышение надежности путем резервирования
Этот фактор здесь несколько менее значим, чем в ЦОДе большого масштаба. Конечно, здесь также реализуемы использование резервирующего инвертора, дублированные блоки питания для электроники устройства, разделение и дублирование систем управления инвертором, выпрямителем и статическим байпасом, резервирование систем мониторинга, резервирование батарей. По данному фактору между представленными моделями действительно имеются реальные отличия, среди них есть как более продвинутые, так и менее продвинутые устройства. Но востребованность всего этого может быть под вопросом.
Развитость средств мониторинга и управления
Под данным комплексом подразумевается встроенная поддержка SNMP, Web/XML, сигнальные контакты, Modbus, совместимость с различными средами управления (HP OpenView...), интеграция средств мониторинга ИБП с системами сетевого управления (NMS). В основном у всех представленных в таблице устройств положение с этим достаточно хорошее, но могут быть нюансы, связанные со спецификой проекта. Во многих случаях клиенты не готовы переплачивать за функции, которые им реально могут не понадобиться.
Удобство технического обслуживания
В системах большого масштаба может быть абсолютно критичен фронтальный доступ к «внутренностям» ИБП, или же вес каждого блока должен позволять его менять дежурному технику в одиночку, и т. д. Небольшие и средние ИБП в целом не настолько «продуманы», поскольку отодвинуть шкаф не так проблематично.
Соответствие требованиям стандартов безопасности и электромагнитной совместимости с другим оборудованием
Поскольку данные ИБП часто находятся достаточно близко к защищаемому оборудованию, данный фактор может иметь большую значимость и требует детального изучения еще на стадии проектирования системы. Параметры электромагнитной совместимости (ЭМС) регламентируются множеством ГОСТов и их расчет лучше доверить специалисту.
Практически все вендоры имеют развитый комплекс решений для купирования возможных проблем с ЭМС. Свои варианты могут предложить и опытные российские интеграторы. Кроме того, последнее время острота проблемы несколько снята в связи с доминированием ИБП на IGBT-транзисторах. В любом случае, проблема решаема с любым из представленных ИБП, хотя и с различной легкостью. Если фактор действительно значим, проблема выбора обостряется, и при этом должна решаться с привлечением специалистов-электриков.
Простота работы с ДГУ
Фактор дополнительного резервирования имеет высокую значимость и при этом требует очень вдумчивого подхода при анализе применимости тех или иных устройств. Здесь много моделей на IGBT-транзисторах, которые традиционно отлично сопрягаются с ДГУ, но в отличие от систем большого масштаба, где дизель-генератор является фактически обязательной составляющей СБЭП, небольшие ЦОДы зачастую обходятся без них. Как сказано выше, такие системы очень часто не имеют собственного здания, соответственно, не всегда есть техническая возможность разместить ДГУ требуемой мощности. В этом случае приходится полагаться на дополнительные батарейные кабинеты большой емкости, способные обеспечить хотя бы получасовое резервирование, благо в данной группе устройств предлагаются модели как со встроенными батареями, так и без батарей, с мощными зарядными устройствами. Как результат, в рассматриваемом классе устройств при подборе оптимального решения оказывается очень много существенно различающихся вариантов. И в каждом может оказаться несколько конкурирующих устройств различных производителей.
Итоги
По результатам данного анализа можно прийти к сакраментальному выводу: отрицательный результат тоже результат. В случае ИБП среднего класса для малых и средних ЦОД выйти на счетную модель сравнения с формальными весами и коэффициентами вряд ли удастся. «Беда» в том, что все это достаточно «средние» устройства, кардинально не отличающиеся между собой ни весом и габаритами, ни потребительскими характеристиками. Все возможные комбинации технических параметров различных ИБП достаточно легко могут быть компенсированы другими (очень близкими) комбинациями других моделей ИБП. В этой ситуации конкуренция смещается в «непродуктовую сферу». При этом преимущество получают отнюдь не самые дешевые модели ИБП, несмотря на то что данный фактор является ключевым для систем среднего класса. Хотя «ценник» традиционных лидеров рынка существенно выше и вследствие этого является серьезным препятствием при построении малых и средних корпоративных ЦОДов, эти компании могут обеспечить наилучшую доступность на локальных рынках, и за ними стоит наиболее сильный и профессиональный сервис. Вследствие этого можно предположить, что, несмотря на сдвиг спроса и продаж в сторону ЦОДов, особого изменения в расстановке сил на рынке ИБП среднего класса не будет.
Василий Мочар, зам. директора ITResearch
Полная электронная версия этой статьи доступна только для подписчиков. Для получения полной электронной версии статьи сейчас Вы можете оформить запрос.
Полная электронная версия этой статьи доступна только для подписчиков. Для получения полной электронной версии статьи сейчас Вы можете оформить запрос.
