Standard 19” przyjął się w centrach obliczeniowych do zabudowy komponentów od przełączników sieciowych po serwery typu blade. W czasach wirtualizacji i cloud computing nic w tym zakresie nie uległo zmianie. Nadal obowiązują identyczne priorytety: wysoka dostępność, bezpieczeństwo i wydajność energetyczna IT. Ponadto systemy stelaży 19” powinny wykazywać się maksymalną elastycznością i być gotowe do rozbudowy. Wybór szafy wraz z zasilaniem i klimatyzacją również wpływa na wydajność i energooszczędność danego rozwiązania. Artykuł prezentuje podporządkowane tym wymaganiom elementy infrastruktury oferowane przez firmę Rittal.

Wyzwania stojące przed centrami obliczeniowymi i ich zarządzającymi są różnorodne. Rośnie nie tylko zależność firm od niezawodnego funkcjonowania IT, również aplikacje stają się coraz bardziej rozbudowane i potrzebują więcej zasobów. Nawet gdy bezpieczeństwo infrastruktury IT jest dla administratorów centrów obliczeniowych priorytetem, rośnie popyt na energooszczędne rozwiązania, ponieważ wiążą się one z redukcją kosztów. Dlatego poza samym sprzętem IT również szafy i kompletna struktura IT powinny oferować możliwość rozwoju wraz z potrzebami. Zalecane są przy tym rozwiązania elastyczne i skalowalne, które umożliwiają łatwą modyfikację istniejącej infrastruktury. Spójne, kompatybilne rozwiązania dla szaf, klimatyzacji, energii i bezpieczeństwa są warunkiem osiągnięcia wysokiej wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa danych.

Standard 19” przyjął się w centrach obliczeniowych do zabudowy wszystkich komponentów – od przełączników sieciowych po serwery typu blade. Na zdjęciu centrum obliczeniowe przedstawione przez Rittal na CeBIT w 2011 r.

Szafy instalacyjne

Szafy stanowią „kręgosłup” wszystkich istotnych dla firmy instalacji IT. Kryterium, które przy wyborze szafy powinno być najistotniejsze, to stabilność. Możliwość oszczędnego pod względem zajmowanego miejsca rozmieszczenia komponentów w szafach o wysokościach do 42 U prowadzi do wysokiej gęstości upakowania i niższych kosztów eksploatacji szafy. W praktyce wynika z tego, że jedna szafa serwerowa musi przyjąć obciążenia do 1 000 kg. W przypadku rozwiązań Rittal gwarantem dużej nośności jest między innymi zgrzewany i wielokrotnie profilowany stelaż ramy, który następnie zostaje obudowany ścianami bocznymi i drzwiami. Jednocześnie do dużych ciężarów powinny być również przystosowane półki urządzeń i szyny ślizgowe. Najwyższej klasy szafy wytrzymują do 150 kg na półkę lub szynę. W pomieszczeniach IT z kontrolą dostępu i klimatyzacją mogą być stosowane otwarte korpusy ramowe z poziomami 19” i dużą nośnością. Ułatwiają one prace instalacyjne i umożliwiają swobodny przepływ powietrza.
Znaczenie ma również głębokość szafy, ponieważ przed i za systemami musi być zapewnione miejsce na rozdział prądu, okablowanie i swobodny przepływ powietrza chłodzącego. Głębokość 1 000 mm jest już obecnie standardem. Niektórzy producenci oferują dodatkowo szafy o głębokościach do 1 200 mm. Symetryczna budowa szafy zapewnia wnętrze do wszechstronnych zastosowań i pozwala na łączenie szaf w szeregi we wszystkich kierunkach – obok siebie, narożnikowo, a nawet do góry. Możliwości łączenia w szereg i rozbudowy w każdej chwili, które zapewnia przykładowo klasyczny produkt firmy Rittal, szafa TS 8, są warunkiem dla stworzenia koncepcji wydajnego chłodzenia szaf, w których zimne powietrze z wymienników ciepła powietrze-woda jest wdmuchiwane poziomo z boku przed płaszczyznę montażową 19”.

Mikrocentrum obliczeniowe dla małych i średnich firm opracowane wspólnie przez Rittal i dostawcę usług IT, firmę Bechtle

Pomieszczenia bezpieczeństwa

Zawartość szaf serwerowych i sieciowych jest cenna, zatem centra obliczeniowe powinny być odpowiednio zabezpieczone. Modułowe pomieszczenia bezpieczeństwa stanowią zewnętrzną powłokę ochronną. Niezależnie od tego, czy jest to centrum obliczeniowe o wysokim poziomie bezpieczeństwa, czy szafy zainstalowane w biurze – w zależności od wymagań procesów biznesowych stosuje się różne koncepcje ochrony z różnymi klasami odporności. Paleta produktów Rittal obejmuje rozwiązania od ochrony podstawowej po wysoko dostępne pomieszczenie bezpieczeństwa z minimalnymi tolerancjami na awarie. Aby móc adekwatnie reagować na wymagania firm, koncepcje są modułowe i pozwalają się elastycznie dopasowywać do warunków budowlanych i wymagań dyspozycyjności, na przykład w formie koncepcji pomieszczenia w pomieszczeniu.
Swobodnie dostępne lokalizacje, jak biura lub pomieszczenia kolokacyjne wymagają od szaf odpowiednich zabezpieczeń. Mechanicznie, przed dostępem osób nieupoważnionych chroni solidna blokada 4-punktowa. Maksymalną ochronę oferują rozwiązania dostępu z różnymi systemami zamknięć i kontroli uprawnień, jak transpondery zbliżeniowe lub rozwiązania biometryczne obejmujące całe przedsiębiorstwo. Inną alternatywą są sejfy IT, w których kompleksowo chronione są krytyczne serwery. Taka ochrona stanowi dla firm średniej wielkości interesujące pod względem ekonomicznym rozwiązanie. Sejfy IT zapewniają ochronę przed zagrożeniami fizycznymi i są dostępne w wariancie modułowym lub podstawowym. Powłokę fizyczną uzupełniają różne komponenty wyposażenia do chłodzenia, zasilania elektrycznego i awaryjnego oraz monitorowania, tworząc kompletne, kompaktowe centrum obliczeniowe. Kolejnym pod względem zaawansowania produktem jest mikrocentrum obliczeniowe, opracowane przez firmę Rittal wspólnie z dostawcą usług IT, firmą Bechtle specjalnie dla małych i średnich przedsiębiorstw. Rittal w tej wspólnej koncepcji dostarcza kompletną infrastrukturę i zabezpieczenia fizyczne: sejf Basicsafe jako obudowę, klimatyzację, system wykrywania i gaszenia pożaru oraz rozdział i zabezpieczenie energii. Bechtle odpowiada za właściwe urządzenia IT (serwer, storage itp.) oraz integrację oprogramowania. Mikrocentrum obliczeniowe można zamówić w Bechtle za pomocą jednego numeru artykułu i jest ono dostarczane jako pełny pakiet, który pozwala na trzy warianty rozbudowy o różnej redundancji systemów.

Systemy monitorowania jak Rittal CMC III kontrolują dostęp oraz warunki eksploatacji infrastruktury IT

Monitorowanie i zarządzanie

Kontrolowane muszą być także warunki eksploatacji infrastruktury IT. W tym zakresie skutecznym rozwiązaniem jest na przykład Rittal CMC III. Czujniki stale kontrolują parametry otoczenia jak temperatura, ciśnienie i wilgotność, natychmiast sygnalizując ewentualne odchyłki. O krok dalej idzie bazujące na CMC oprogramowanie do zarządzania RiZone. Za pomocą inteligentnych interfejsów integruje ono zarządzanie serwerami, umożliwiając w ten sposób całościową kontrolę nad centrum obliczeniowym. Gdy dana wartość pomiarowa wykroczy poza zdefiniowane parametry, automatycznie informowane są osoby odpowiedzialne. Ponadto samoczynnie mogą być wdrożone środki zaradcze. Ma to swoje zalety nie tylko w punkcie bezpieczeństwa, lecz także w kwestii wydajności: klimatyzację można na przykład skonfigurować tak, aby moc chłodnicza dopasowywała się do rzeczywistego, aktualnego zapotrzebowania na chłodzenie.

W przypadku wysokowydajnych serwerów jak blade, które mogą generować powyżej 20 kW ciepła odlotowego na szafę, uzasadnione jest zastosowanie chłodzonych cieczą klimatyzatorów szafowych jak Liquid Cooling Packages (LCP)

Klimatyzacja

W centrach obliczeniowych istnieje duże zapotrzebowanie na chłodzenie. Przy niskim obciążeniu termicznym, maksymalnie do 800 watów na metr kwadratowy, wystarcza klimatyzacja pomieszczenia, np. przez podłogę techniczną i system cyrkulacji powietrza. W przypadku wysokowydajnych serwerów jak blade, które mogą generować powyżej 20 kW ciepła odlotowego na szafę, takie rozwiązanie nie wystarcza. Aby zapobiec uszkodzeniu komputerów z powodu przegrzania, zastosowanie w tych obszarach znajdują chłodzone cieczą klimatyzatory szafowe, takie jak Liquid Cooling Packages (LCP). Takie systemy chłodzenia mogą być również stosowane bez podłogi technicznej, zależnie od wersji można zrealizować do 60 kW mocy chłodniczej na szafę. Zimne powietrze jest przy tym wydmuchiwane z dołączonego szeregowo wymiennika ciepła powietrze-woda, przez perforowane ściany boczne, bezpośrednio przed serwery w szafie. Tak wysoka moc chłodnicza jest jednak wymagana tylko w wyjątkowych przypadkach i przy dużych mocach obliczeniowych w poszczególnych szafach. Bazujące na szafach jednostki chłodzenia często mają również formę rozwiązania „szeregowego”, które wydajnie wdmuchuje zimne powietrze do odseparowanej strefy. Modułowe, dopasowane do ilości wydzielanego ciepła i warunków przestrzennych postępowanie z jednej strony wyklucza hot-spoty i awarie serwerów, a z drugiej – kosztowne przewymiarowanie klimatyzacji.

Zasilanie bezprzerwowe

Zasilanie bezprzerwowe (UPS) jest niezbędnym elementem każdego centrum obliczeniowego. Zastosowanie w tym obszarze modułowych, wsuwanych i skalowalnych, energooszczędnych rozwiązań o dużej wydajności zapewnia możliwość rozwoju wraz z potrzebami przy niewygórowanych kosztach. Przykładowa rodzina produktów PMC firmy Rittal pozwala dostarczyć do 240 kW mocy na szafę UPS, zgodnie z najwyższymi standardami bezpieczeństwa VFI-SS 111. Sprawność urządzenia wynosi przy tym około 95%. W porównaniu ze starszymi generacjami UPS, już dwa procenty sprawności więcej może pozwolić nawet na czterocyfrowe oszczędności kosztów prądu rocznie. Do każdego rozwiązania szafowego należy również dobrać odpowiedni system rozdziału mocy. Komponenty powinny być wzajemnie dopasowane, od zabezpieczonej rozdzielni niskiego napięcia, przez elastyczne moduły gniazd wtykowych z techniką zatrzaskową i zintegrowaną redundancją, aż po UPS.

Podsumowanie

Niezależnie od tego, czy chodzi o wielkie centrum obliczeniowe, czy pojedynczą szafę serwerową, przy podejmowaniu decyzji o systemie szaf 19” nie wystarcza zdecydowanie się tylko na określony produkt. Ponieważ szafa jest elementem infrastruktury ściśle powiązanym z innymi kluczowymi komponentami, jak klimatyzacja i systemy monitorowania, i musi sprawnie z nimi współpracować, należy zwrócić uwagę na optymalne dopasowanie poszczególnych części. Szczególnie ważne z ekonomicznego punktu widzenia jest zagwarantowanie elastycznej skalowalności, a przez to możliwości rozwoju inwestycji.
Dostępność w pełni współpracujących komponentów pochodzących od jednego dostawcy z szerokim portfolio może mieć w takiej sytuacji podstawowe znaczenie.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Rittal