PowerStruXure — архитектура завтрашнего дня
С 21 по 25 октября нынешнего года в Москве в Выставочном комплексе на Красной Пресне проходила первая международная выставка-форум «ИнфоКом-2002» («Инфокоммуникации России — XXI век»). На этой выставке российским посетителям представилась возможность своими глазами увидеть принципиально новый подход к защите электронного оборудования для компьютерных центров самого различного масштаба, разработанный компанией American Power Conversion (APC).
орошо
известная у нас в стране своими источниками бесперебойного питания компания
American Power Conversion на протяжении многих лет занимается исследованием
и разработкой систем защиты питания. Кроме того, АРС является ведущим поставщиком
продуктов и услуг в этой области (как для переменного, так и для постоянного
тока), систем кондиционирования, программного обеспечения управления питанием,
аппаратуры питания постоянного тока, профессиональных консалтинговых услуг.
Продемонстрированная на выставке система APC PowerStruXure представляет собой
самую современную разработку новейшей архитектуры. В чем же основные особенности
PowerStruXure? 
Развертывание компьютерных центров неизбежно ставит руководство компаний и инженерно-эксплуатационные службы перед нелегкой задачей выбора отказоустойчивого решения, обеспечивающего требуемый запас надежности. Заложенное изначально в саму постановку вопроса противоречие неизбежно заставляет компании инвестировать в решение проблемы суммы, серьезно превышающие реальные потребности. Действительно, с одной стороны, никому не придет в голову опровергать саму необходимость таких систем — избитая сентенция о двойных издержках за скупость неизбежно подтверждается на практике, и так будет в сфере бизнеса всегда. С другой стороны, любой бизнес предполагает коммерческую эффективность и отдачу от вложений. Следовательно, чтобы не пускать деньги на ветер, нужно отнестись к выбору такого решения со всей ответственностью и правильно оценить требуемые инвестиции в долгосрочной перспективе. Вот тут-то и вступают в действие два фактора, которые, с некоторой долей условности, можно назвать «рэкет-факторами» оценки. Первый, внутренний, фактор изначально определяется внутренней бизнес-моделью компании. Побуждая рассматривать планируемые перспективы и заложенные планы развития (скажите, известны ли вам случаи, когда бизнес-стратегией компании было планомерное сужение бизнеса, приводящее к увеличению прибылей?), он заставляет закладывать существенную долю избыточности в защиту оборудования — необходимо предусмотреть рост и защиту для дополнительного оборудования. Второй, внешний, фактор обусловлен агрессивностью и изменчивостью самого рынка. Предусмотреть все возможные потрясения и затраты, вызываемые острой конкуренцией и влиянием макроэкономики на современное предприятие, невозможно — разработка новой технологии или кризис в одной отдельно взятой стране, не говоря уже о политике, могут оказывать глобальное влияние на самые различные сферы бизнеса, вынуждая конкретные фирмы и предприятия нести дополнительные расходы.
Итак, главное концептуальное отличие архитектуры APC PowerStruXure от традиционных
решений называется pay-as-you-grow strategy, или принцип инвестирования по мере
роста компании. Преимущества такой концепции очевидны: новый способ обеспечения
энергопитания компьютерных центров упрощает развертывание, поддержку и планирование
инфраструктуры центров обработки данных любого размера. Бремя капиталовложений
существенно уменьшается за счет возможности использования модульности предлагаемой
архитектуры.
По данным производителя, PowerStruXure, реализуя принцип Infrastructure On Demand (инфраструктура по требованию), позволяет вкладывать средства по мере необходимости, вследствие чего достигается экономия до 50% на капитальных инвестициях и до 20% на текущих расходах. Понятно, что повышение качества инвестиций позволяет ускорить запуск планируемого проекта и повысить отдачу от уже осуществляемого, если возникает потребность в переходе на более совершенную систему отказоустойчивого питания. Разница между традиционным и новым подходом от APC к решению существующей проблемы показана на приведенных диаграммах.
В зависимости от потребностей заказчика реализуемая инфраструктура PowerStruXure может быть трех типов. Конкретная архитектура зависит от планируемой мощности нагрузки и площади помещения и может быть гибридной (сочетать в себе базы нескольких типов). Отметим, что сегментирование потребительского рынка позволяет ускорить процесс внедрения архитектуры под нужды конкретного заказчика, сохраняя в то же время ее универсальность и высокую масштабируемость. Классификация типов архитектуры PowerStruXure приведена в таблице.
Только экономическая эффективность, конечно же, не способна удовлетворить потребности компаний, осуществляющих самые различные проекты и в каждом случае нуждающихся в конкретном решении. Другое достоинство новой архитектуры, которое является следствием реализованного в ней принципа модульности оборудования, — необычайная гибкость при построении защитных систем. Реализованная разработчиками возможность словно из кубиков конструктора собирать актуальную, с точки зрения заказчика, систему позволяет охватить все сегменты рынка и удовлетворить потребности как мелких и средних компаний, так и крупных предприятий.
Архитектура PowerStruXure основана на следующих компонентных модулях:
Базовые «строительные блоки» (общие для всех типов):
- • 19” шкаф нового поколения;
- • блок распределения электропитания стоечного исполнения;
- • средства мониторинга рабочей среды;
- • система укладки силовых и информационных кабелей.
Компоненты, предназначенные для определенных типов решения:
- • ПО расширенного управления электропитанием;
- • масштабируемый модульный источник бесперебойного питания (ИБП) с резервированием N+1;
- • адаптивный блок распределения электропитания;
- • программы расширенного сервисного обслуживания и технической поддержки.
Компоненты, опционально входящие в комплект поставки:
- • коммутатор нагрузки;
- • выпрямитель.
В качестве контейнера для стандартного оборудования предлагаются на выбор либо две монтажных стойки (открытая и закрытая), либо шкаф NetShelter VX. Таким образом, у потенциального заказчика появляется возможность выбора между менее дорогим решением, каковым является применение стоек, и более дорогим, но зато и существенно более функциональным. Шкаф NetShelter VX имеет полностью вентилируемые переднюю и двойные задние двери, снимаемые боковые панели, которые обеспечивают удобство доступа к содержимому, маркированные точки крепления с шагом 1 U; предельная масса оборудования составляет 909 кг. Для подводки кабелей не требуются двери. Крепления кабелей на задней панели позволяют осуществлять их маршрутизацию, а также устанавливать блоки распределения электропитания PDU (power distribution unit) вертикальной конструкции.
Блоки распределения электропитания легко монтируются в шкафу (инструмент не требуется). Поддерживая однофазный вход, один блок распределения электропитания монтируется в стойке, обеспечивая нагрузку мощностью 3,6 кВт и заменяя в одной стойке несколько панелей с розетками.
Контроль текущих параметров работы системы производится с помощью блока мониторинга с цепями управления, позволяющего отслеживать температуру и влажность на уровне отдельной стойки с оборудованием.
Для повышения уровня готовности предназначен специальный коммутатор нагрузки высотой 1 U, который, будучи смонтирован в стойку с двумя силовыми входами, осуществляет автоматическое подключение используемого оборудования к наилучшему источнику питания. Мощность коммутатора рассчитана на использование на уровне стойки; возможность задания пользовательских параметров позволяет гибко настраивать схемы питания.
Для топологий со смешанным электропитанием (постоянный и переменный ток одновременно) предназначен выпрямитель. Его использование также упрощает обслуживание, позволяя отказаться от эксплуатации отдельной электростанции постоянного тока.
Архитектуры типов B и С предусматривают возможность использования информационного контроллера, представляющего собой сервер высотой 1 U. Это устройство собирает информацию от различных компонентов подсистем APC и обеспечивает управляющему персоналу компьютерных центров возможность мониторинга системы и получения уведомлений при возникновении неполадок в системе питания. Информационный контроллер предоставляет следующие возможности:
- • автоматическое исследование компонентов подсистем PowerStruXure и отображение в графической форме информации о состоянии всей системы;
- • настройку пользователем уведомлений на основе электронной почты с разделением важности тревожных сигналов, генерируемых компонентами подсистем;
- • поступившие сообщения фиксируются вместе с информацией о дате и времени и записываются в динамический журнал событий, что позволяет управляющему персоналу компьютерного центра выяснить истинную причину возникновения неполадок.
Важно отметить, что новая архитектура APC PowerStruXure обладает набором дополнительных полезных эксплуатационных качеств. Используемая в ней технология формирования инфрастуктуры, во-первых, позволяет осуществлять централизованное администрирование всей системы обеспечения питания. Во-вторых, несмотря на совершенствование технологий и уменьшающееся энергопотребление современного электронного оборудования, плотность энергии на единицу объема имеет тенденцию к увеличению, в силу возрастающей плотности оборудования, но PowerStruXure вполне успешно адаптирована к решению и этой проблемы. Модульная масштабируемая архитектура с интеллектуальным управлением PowerStruXure позволяет успешно адаптироваться к современным требованиям. В-третьих, использование стандартных модулей позволяет обеспечить существенную экономию занимаемого места независимо от выбранной топологии.
Адаптация к топологии различных компьютерных центров предполагает три уровня готовности:
Уровень 1 — массив Power Array с резервированием N+1 (статистический коэффициент готовности, рассчитанный научно-исследовательским центром APC, превышает 99,99%). Данная конфигурация включает единственный источник питания на входе. Резервирование N+1 достигается благодаря конструктивному исполнению (в виде массива электропитания) системы ИБП APC. Электропитание подается к каждой стойке от одного источника.
Уровень 2 — массив Power Array с резервированием N+1 и внешним резервированием (статистический коэффициент готовности превышает 99,999%). Такая конфигурация состоит из двух источников на входе (A+B). Источник A обеспечивает электропитание системы ИБП с резервированием N+1. Источник B обеспечивает стабилизированным питанием сторону B. Электропитание подается к каждой стойке от обоих источников. Если подключенные к одной шине устройства смонтированы в стойке, то коммутатор питания уровня стойки переключит нагрузку на наиболее подходящий источник.
Уровень 3 — резервирование 2N+1 (статистический коэффициент готовности превышает 99,99999%). Указанная конфигурация состоит из двух источников на входе (A+B). Двумерное резервирование достигается с помощью подключения двух источников (A+B) к двум системам ИБП с резервированием N+1. Электропитание подается к каждой стойке от двух независимых источников. Если подключенные к одной шине устройства смонтированы в стойке, то коммутатор питания уровня стойки переключит нагрузку на наиболее подходящий источник.
В рамках журнальной статьи, конечно, невозможно рассказать подробно обо всех возможностях новой архитектуры, но дополнительную информацию можно почерпнуть на сайте APC (http://www.apc.com/). В заключение хотим сказать, что на прилагаемом к журналу компакт-диске наши читатели могут посмотреть интересный видеоклип, который демонстрирует, насколько просто и быстро монтируется система APC PowerStruXure.
КомпьютерПресс 12'2002
