В настоящее время в области планирования инженерной инфраструктуры центров обработки данных прослеживаются четкие закономерности, суть которых сводится к предложению из одних рук всей номенклатуры необходимых компонентов, их детальной проработки и интеграции в единое комплексное решение, экономичное в эксплуатации и гибко настраиваемое на реализацию конкретного проекта. Данные тенденции хорошо прослеживаются на примере комплексного решения RimatriX5 от германской компании Rittal, занявшего центральное место ее экспозиции на международной выставке CeBIT 2006 в Ганновере.
Бренд RimatriX5 как стратегическое решение Rittal был выведен на рынок в начале 2005 г., а первое его представление состоялось на CeBIT 2005. В зависимости от выбранной конфигурации архитектура RimatriX5 может быть точно сфокусирована на решение проблем различных сегментов рынка информационных и телекоммуникационных технологий (ИТТ) - от серверной или телекоммуникационной комнаты до крупного центра обработки данных. За год в развитии концепции RimatriX5 произошли качественные изменения: теперь ее компоненты лучше скоординированы, обеспечивается более высокий уровень безопасности и доступности данных, система гибче адаптируется к изменяющимся условиям окружающей среды, лучше масштабируется.
Система мониторинга распред афов и Цифра 5 в названии марки - напоминание о том, что ее основу составляют пять компонентов: серверные и телекоммуникационные шкафы и стойки; блоки распределения и резервирования питания; системы охлаждения; системы елительных шк дистанционного управления всей инфраструктурой ЦОД.
Узловой элемент интегрированной системы RimatriX5 - созданный на базе унифицированных комплектующих шкаф Rittal TS 8. В основе данного изделия используется сварной неразборный каркас, способный выдержать нагрузки до 10 тыс. кг. В TS 8 может размещаться любое современное высокопроизводительное оборудование, в том числе используемая в современных центрах обработки данных медная кабельная проводка Категории 6a для передачи данных на скорости 10 Гбит/c.
Шкафы устанавливаются как отдельно, так и пристыковываются друг к другу, либо к шкафам на базе применяемого ранее конструктива Rittal PS4000. При необходимости шкаф TS 8 может быть укомплектован обзорной либо стальной дверью, а также новой перфорированной передней и задней дверью, способной пропускать высокоскоростной поток воздуха для охлаждения аппаратных компонентов.
В потолочной панели предусмотрен ввод кабеля через панель с щеточным вводом или отверстия в угловой зоне. При комплектации специальными потолочными и боковыми панелями с анкерными креплениями новая серия шкафов TS 8 обеспечивает максимальный класс защиты от пыли и влаги IP55.
В качестве ответа на выпуск производителями серверного оборудования новых моделей серверов с увеличенной глубиной компания Rittal представила вариант TS 8, глубина которого достигает теперь 1200 мм. Ширина шкафа предлагается в двух вариантах - 600 и 800 мм. Конструктив с такими габаритами отвечает и тенденции роста плотности оборудования, требующего все больше места для размещения кабелей. Новая стойка TS 8 может быть соединена с высокопроизводительными системами жидкостного охлаждения Rittal LCP.
В RimatriX5 могут использоваться также шкафы с разборным каркасом fR (i), по нагрузкам они лишь незначительно уступают TS 8. Однако у fR (i) более низкий коэффициент защиты IP, что делает невозможным применение с ними холодильных агрегатов либо высокопроизводительных систем охлаждения LCP. Зато они могут использоваться в комбинации с новой системой прямого жидкостного охлаждения микросхем установленных в стойке серверов, а разборная конструкция fR (i) при транспортировке представляет веское преимущество.
Второй компонент архитектуры RimatriX5 - модульная система защиты электропитания с распределенной архитектурой. Демонстрировавшийся на выставке новый источник бесперебойного питания допускает установку до трех модулей (каждый мощностью 10, 20, 30 или 40 кВА) и обеспечивает питание нагрузки максимальной мощностью до 120 кВА. Трехфазные модули ИБП с двойным преобразованием подключаются в параллель по схеме n+1, что позволяет наращивать мощность всей системы в зависимости от величины нагрузки и увеличивать ее отказоустойчивость при использовании одного из модулей в качестве резервного.
Коэффициент мощности нового ИБП близок к 1, таким образом выходная мощность может быть использована как активная практически целиком. Децентрализованная параллельная архитектура включает интегрированные средства контроля для выпрямителей, бустеров и статического байпаса. Замена модулей производится в горячем режиме - сниженный вес и простота установки позволяют выполнить эту операцию одному человеку, не обладающему глубокими знаниями в области защиты питания.
Технология медных шин с модулями распределения электроснабжения используется для подачи тока на IT-cтойки. Система распределения питания обеспечивает (опционально) удаленный контроль его параметров и возможность перезапуска оборудования в горячем режиме. Новая модель стойки распределения питания вмещает до восьми модулей (PDM), на выходе каждого устанавливается автомат отключения питания. Таким образом, одна стойка обеспечивает распределение питания до восьми шкафов.
Надежное обеспечение питания - ключевой элемент ИТ-безопасности, поскольку приложения ЦОД не допускают перерывов в работе. Компания Rittal представила на выставке новую концепцию обеспечения резервного питания для ЦОД, основанную на технологии топливных элементов. На выставке был продемонстрирован размещенный в шкафу TS 8 прототип системы резервного питания на топливных элементах Electra Gen TM мощностью 30 кВт (ее мощность может быть увеличена до 60 кВт). Данная технология исключает необходимость установки дизель генератора и в значительной степени снижает в ЦОД количество систем, основанных на использовании энергии аккумуляторных батарей.
В сравнении с ДГУ система питания на топливных элементах имеет более высокий уровень доступности и надежности. Она функционирует в широком диапазоне рабочих температур, а срок службы намного больше, чем у аккумуляторных батарей. Топливные элементы работают бесшумно, единственным побочным продуктом их эксплуатации является выделяемое тепло и вода. Для критических приложений, где важен высокий уровень доступности, технология на топливных элементах предоставляет многообещающую альтернативу.
Третий компонент RimatriX5 - решения по кондиционированию ЦОД. В рамках концепции RimatriX5 предлагается три их типа, причем каждое точно нацелено на конкретные тепловые нагрузки. Для шкафов с тепловыделением не более 5-6 кВт применяется простейшее активное охлаждение, которое подразумевает использование кондиционированного воздуха помещения, принудительно прокачиваемого через серверный шкаф с помощью вентиляторов. Устанавливаемые на шкаф потолочные холодильные агрегаты обеспечивают приток холодного воздуха через систему воздуховодов, подающих воздух сверху вниз. Недостаток такой конструкции заключается в том, что горячий воздух удаляется в то же помещение, где установлен шкаф с холодильным агрегатом. Существуют также альтернативные методы подачи охлаждающего воздуха снизу вверх из-под фальшпола.
Для больших тепловых нагрузок (до 30 кВт на стойку) используется новая разработка Rittal - модульная конструкция LCP (Liquid Cooling Package), представляющая собой воздухо-водяной теплообменник. Устройство LCP крепится к боковой стенке шкафа, и поступающий от него в горизонтальной плоскости холодный воздух с помощью вентиляторов равномерно охлаждает внутреннее содержимое шкафа. Один модуль LCP может обслуживать одну или две серверные стойки. В конструкции LCP имеется устройство автоматического удаления конденсата. Модули LCP можно устанавливать в помещении в любом количестве, мощность зависит только от величины тепловой нагрузки.
В рамках архитектуры Rimatrix 5 на выставке было продемонстрирована новая система жидкостного охлаждения для дополнительной комплектации серверной стойки. Это технология воздушно-водяного теплообмена, решающая проблему отвода тепла до 10 кВт на стойку. Новинка используется как дополнительное решение, которое может быть установлено на заднюю панель серверной стойки даже во время функционирования оборудования. Расширитель LCP Extend выполнен в виде специальной двери. При инсталляции LCP либо LCP Extend необходимо позаботиться о подключении теплообменников к внешней системе охлаждения жидкости на основе чиллера.
На последней выставке в Ганновере компания Rittal представила спектр новых продуктов вторичного охлаждения для RimatriX5 (чиллеров). Эти системы обеспечивают как централизованное охлаждение помещения, так и подачу в специальный контур охлажденной воды в качестве среды для отвода тепла. Диапазон тепловых нагрузок, с которыми справляются эти системы, составляет от 4 до 150 Квт.
Управление безопасностью для превентивной защиты ЦОД и управление всеми элементами архитектуры RimatriX5, включая удаленное управление, осуществляет система Computer Multi Control-Top Concept (CMC-TC). Решение о ликвидации источников потенциальной опасности или неисправностей принимается на основании информации, поступающей в систему управления CMC-TC от установленных в наиболее критичных точках сенсорных датчиков. Через CMC-TC можно контролировать физический доступ, управлять электропитанием, микроклиматом.
Интегрированная в CMC-TC система видеонаблюдения позволяет с помощью Web-камер при срабатывании датчика выполнять снимки тревожных ситуаций, выкладывать их на сервер FTP, а оператор может просматривать эту информацию в оперативном или отложенном режиме.
В RimatriX5 могут быть также использованы самые современные видеокамеры с поддержкой формата сжатия MPEG4, способные вести съемку в инфракрасном спектре в темноте, с записью звука и изображения в дополнительно установленную систему хранения (регистратор). Программное обеспечение для управления ими поставляется отдельно либо вместе с СМС ТС.
Архитектура Rimatrix5 пополнилась новыми возможностями удаленного управления большими группами оборудования серверных стоек - переключателями KVM (Keyboard, Video, Mouse), позволяющими при помощи единственного комплекта клавиатуры, видеомонитора и мыши контролировать множество компьютеров, получая непосредственный доступ к OC и редактированию настроек BIOS. С помощью KVM-переключателей, подсоединенных к оборудованию серверной стойки по сетевому кабелю Cat 5, 6 или 7, администратор вычислительного центра может управлять электропитанием устройств и перезагружать ОС как по компьютерной сети, так и по резервной телефонной линии, в том числе удаленно.
Посетители стенда Rimatrix5 познакомились с новыми возможностями современных ЦОД в области управления логистикой с использованием цифровой фотографии. Инвентаризацию всего оборудования ЦОД можно теперь проводить, используя код двумерной матрицы изображения номенклатурной единицы. Одно из наиболее интересных передовых решений - распознавание оборудования по цифровой фотографии, сделанной с помощью сотового телефона. Администратор может запросить на сотовый телефон подробные данные о продукте, получить информацию о текущем состоянии (например, температуре в той или иной точке).
Для эффективного и безопасного мониторинга всех процессов, протекающих в крупном центре обработки данных, компания Rittal представила концепцию беспроводного сенсорного мониторинга, расширяющую возможности системы CMC-TC.
Новые функциональные возможности системы позволяют осуществлять мониторинг всей инфраструктуры ЦОД без дополнительной прокладки кабеля. Датчики температуры и влажности достаточно просто, без использования проводов устанавливаются в тех точках стойки или шкафа, откуда поступает наиболее критическая информация о тепловых потоках. С помощью этих средств может быть найден и быстро устранен источник неблагоприятного воздействия.
Единое комплексное решение по построению инженерной инфраструктуры предоставляет ряд веских преимуществ. Правильно выбранная конфигурация взаимосвязанных компонентов позволяет найти для каждой конкретной задачи наиболее оптимальное решение, экономичное в эксплуатации и масштабируемое с минимальными затратами.
