Серверная vs ЦОД: в чем разница?
Автор
Иван Козлов
Первое, что приходит на ум, это масштаб: если маленькая, то серверная, а если большой — то ЦОД
Эре компьютеров уже более 50 лет, соответственно, инфраструктуре их жизнеобеспечения столько же. Первые компьютерные системы были очень сложными в использовании и обслуживании, они требовали для функционирования специальной интегрированной инфраструктуры.
Невероятное множество кабелей соединяло различные подсистемы, и для их организации было разработано множество технических решений, применяемых до сих пор: стойки для оборудования, фальш-полы, кабельные лотки и т.п. Кроме того, требовались системы охлаждения для предотвращения перегрева. И поскольку первые компьютеры были военными, вопросы безопасности и ограничения стояли на первых местах. В дальнейшем компьютеры стали меньше, дешевле, неприхотливее и проникли в самые разные отрасли. При этом надобность в инфраструктуре отпала, и компьютеры стали размещать где угодно.
Революция произошла в 90-х годах, после распространения клиент-серверной модели. Те компьютеры, которые стали считать серверами, начали размещать в отдельных помещениях с подготовленной инфраструктурой. Названия этих помещений на английском звучали как Computer room, Server room, Data Center, в то время как в Советском Союзе мы называли их «Машинными залами» или «Вычислительными Центрами». После распада СССР и популяризации английской терминологии наши ВЦ превратились в «серверные» и «Центры Обработки Данных» (ЦОД). Есть ли принципиальные отличия между этими понятиями, или это всего лишь вопрос терминологии?
Первое, что приходит на ум, это масштаб: если маленькая, то серверная, а если большой — то ЦОД. Или: если внутри только свои сервера, то это серверная; а если предоставляются услуги размещения серверов сторонним компаниям — то дата-центр. Так ли это? За ответом обратимся к стандартам.
Стандарты и критерии
Самый распространенный в настоящее время стандарт, описывающий устройство дата-центров, это американский TIA 942. Российского аналога, к сожалению, нет, советский СН 512-78 давно и безнадежно устарел (хоть и была редакция от 2000 г.), его можно рассматривать только с точки зрения общих подходов.
В самом стандарте TIA 942 написано, что цель его создания — сформулировать требования и руководящие указания по проектированию и монтажу ЦОД или машинного зала. Будем считать, что ЦОД — это то, что соответствует требованиям TIA 942, а серверная — просто некое помещение с серверами.
Итак, стандарт TIA 942 классифицирует 4 уровня (TIERs) ЦОД и называет ряд параметров, по которым можно провести эту классификацию. Для примера я решил проверить, является ли моя серверная, построенная вместе с заводом три года назад, настоящим дата-центром.
В качестве небольшого отступления укажу, что завод занимается изготовлением штампованных деталей для автомобильной промышленности. Мы выпускаем кузовные детали для таких компаний, как Ford и GM. Предприятие само по себе небольшое (общий штат порядка 150 человек), но с очень высоким уровнем автоматизации: число роботов сопоставимо с количеством рабочих в цехе. Основным отличием нашего производства можно назвать ритм работы Just-In-Time, то есть мы не можем себе позволить задержку, в том числе по вине ИТ-систем. ИТ являются критичными для бизнеса.
Серверная проектировалась для обеспечения нужд завода, предоставлять услуги сторонним компаниям не предполагалось, соответственно, и сертификации на соответствие каким-либо стандартам не требовалось. Однако, поскольку наш завод является членом крупного международного холдинга, проектирование и строительство шло с учетом внутрикорпоративных стандартов. А эти стандарты, по крайней мере частично, построены на базе международных.
Стандарт TIA 942 весьма обширен и детально описывает подходы к проектированию и построению ЦОД. Кроме того, в приложении к нему есть большая таблица с более чем двумястами параметрами на соответствие четырем уровням ЦОД. Естественно, рассматривать их все в контексте данной темы нецелесообразно, да и некоторые из них, например такие как «Раздельные парковки для посетителей и сотрудников», «Толщина бетонной плиты на уровне земли» и «Близость к аэропортам» имеют не очень прямое отношение к классификации ЦОДов и тем более отличию их от серверной. Поэтому рассматривать будем только самые важные, на мой взгляд, параметры.
Основные параметры классификации ЦОД
Стандарт устанавливает критерии двух категорий — обязательные и рекомендуемые. Обязательные обозначаются словом «должны» (shall), рекомендуемые — словами «следует», «могут», «желательно» (should, may, desirable).
Первый и самый важный критерий — уровень эксплуатационной готовности. Согласно TIA 942, ЦОД высшего — четвертого — уровня должен обладать 99,995% готовности (т.е. не более 15 мин простоя в год). Далее, по нисходящей, 99,982%, 99,749% и 99,671% для первого уровня, что соответствует уже 28 ч простоя в год. Критерии довольно жесткие, однако что из себя представляет эксплуатационная готовность ЦОД? Здесь считается только простой всего ЦОД по вине одной из систем жизнеобеспечения, и простой отдельных серверов на эксплуатационную готовность ЦОД не влияет. А раз так, то самой вероятной причиной отказа справедливо считать перебои в системе энергоснабжения.
В нашей серверной установлен мощный ИБП APC с резервированием N+1 и дополнительным шкафом батарей, который способен поддерживать работоспособность не только серверов, но и всех компьютеров на предприятии до 7 ч (а зачем нам работающие сервера, если к ним некому подключаться). За три года эксплуатации сбоев ни разу не было, так что по этому параметру мы можем претендовать на самый высокий TIER 4.
К слову об энергоснабжении, третий и четвертый классы ЦОД требуют второго энерговвода. У нас его нет, так что максимум — второй класс. Еще стандарт классифицирует потребление мощности на квадратный метр площади. Странный параметр, никогда об этом не задумывался. Померял: у меня 6 кВт на 20 м кв., то есть 300 Вт на квадратный метр (только первый уровень). Хотя возможно, что я неправильно считаю: в стандарте указано, что хороший ЦОД должен иметь свободные площади для масштабирования. То есть получается, чем больше «запас масштабирования», тем ниже уровень ЦОДа, а должно быть наоборот. Здесь у нас самая низкая оценка, но все же стандарту отвечаем.
Для меня важный параметр — узел подводки внешних телекоммуникационных систем. Мы осуществляем онлайн-взаимодействие с клиентами по приему заказов и отгрузке комплектующих, соответственно отсутствие связи может привести к остановке конвейера наших клиентов. А это не только негативно скажется на нашей репутации, но и приведет с серьезным штрафам. Интересно, что в самом стандарте говорится о дублировании точек ввода связи, а в приложении об этом ничего нет (хотя указано, что в уровнях выше первого все подсистемы должны резервироваться). Мы используем два канала подключения с автоматической маршрутизацией в случае отказа в одном из них, плюс резервный GPRS-роутер с ручным подключением. Тут мы опять соответствуем самым высоким требованиям.
Значительная часть стандарта посвящена кабельным сетям и системам. Это пункты распределения главной и вертикальных подсистем общей кабельной системы ЦОД и инфраструктура кабельной разводки. Прочитав несколько частей этого раздела, я понял, что его надо либо выучить наизусть, либо смириться и сконцентрироваться на более важных вещах. Хотя на поверхностный взгляд (категория 6 витой пары, отделение активной аппаратуры от пассивной) мы все же соответствуем стандарту. Хотя я не уверен в таких параметрах, как расстояние между шкафами, углы изгибов лотков и корректность разнесения трасс для слаботочных кабелей, оптики и силовых. Будем считать, что здесь мы требованиям отвечаем частично.
Системы кондиционирования: есть кондиционеры, есть резервирование, можно сказать, что есть даже холодный и горячий коридор (правда, один, в силу размеров комнаты.) Но охлаждение распределяется не под фальш-полом, как рекомендуется, а непосредственно в рабочей зоне. Ну и влажность мы не контролируем, а согласно стандарту — это упущение. Ставим частичное соответствие.
Отдельная часть посвящена фальш-полам. Стандарт регламентирует и высоту, и нагрузку на них. Причем, чем выше класс датацентра, тем выше и мощнее должны быть фальш-полы. У нас они есть, и по высоте и нагрузкам соответствуют второму классу ЦОД. Но мое мнение, что наличие фальш-полов не должно быть критерием, а тем более характеристикой ЦОДа. Я был в датацентре компании «ВестКолл», где от фальш-полов они изначально отказались, разместив все лотки под потолком. Кондиционирование сделано с холодными и горячими коридорами. Здание отдельностоящее, помещение большое, предоставляют специфические услуги. То есть хороший, «настоящий» ЦОД, а получается, что без фальш-полов формально стандарту не соответствует.
Следующий важный момент — система безопасности. Большие дата-центры охраняются почти как сейфовые ячейки в банке, и попасть туда — целая процедура, начиная от согласования на разных уровнях и заканчивая переодеванием и бахилами. У нас с этим попроще, но все присутствует: физическую охрану обеспечивает ЧОП, который охраняет и сам завод, а система контроля доступа гарантирует, что в помещение попадают только авторизованные сотрудники. Ставим плюсик.
Ну и, наконец, система газового пожаротушения. Основной и резервный баллоны, датчики в самом помещении, под полом и над потолком и система управления — все есть. Кстати, интересный момент. Когда компании хотят похвастаться своим дата-центром, в первую очередь показывают систему пожаротушения. Наверное, оттого, что это самый необычный элемент дата-центра, не встречающийся практически нигде, кроме ЦОДов, а остальное оборудование просто выглядит как шкафы разного цвета и размера.
Главное, на мой взгляд, отличие двух верхних уровней ЦОД от более низших — то, что они должны располагаться в отдельном здании. Казалось бы, в этом и есть сакральный смысл отличия серверной от ЦОД: если выделено в отдельное здание, то это ЦОД. Но нет, стандарт говорит, что первые два уровня — тоже ЦОДы.
Нашел я таки параметр, по которому моя серверная на ЦОД не тянет: размер входной двери. По стандарту должно быть минимум 1,0×2,13 м, а лучше 1,2×2,13 м. А у нас дверь обыкновенная: 0,9×2,0 м. Это минус, но считать критерием отличия ЦОДа от серверной размер входной двери — это несерьезно.
Почти настоящий ЦОД!
Итак, что у нас получилось? Маленькая серверная на заводе соответствует практически всем требованиям стандарта по организации ЦОД, пусть с небольшими оговорками. Единственное серьезное несоответствие — размер входной двери. Отсутствие отдельного здания под серверную не оставляет никаких шансов на высшие места. Значит, предположение о том, что ЦОД обязательно большой, а серверная, наоборот, всегда маленькая, неверно. Равно как и второе предположение, что ЦОД обслуживает множество компаний-клиентов. Из всего следует что серверная — всего лишь синоним центра обработки данных.
Понятие ЦОД появилось тогда, когда начали продавать услуги хостинга, аренды стоек и размещения серверов. В то время понятие серверной было девальвировано халатным отношением к инфраструктуре вследствие неприхотливости ПК и невысокой цены простоев. И, дабы показать, что у провайдера все выстроено для удобной и безотказной работы, и они способны гарантировать качество услуги, ввели понятие ЦОД, а затем и стандарты их построения. Учитывая тенденции централизации, глобализации и виртуализации, думаю, что понятие серверной скоро исчезнет или превратится в обозначение телекоммуникационного узла.
Полагаю, примерно на то же рассчитывает наш Президент с законом о полиции. Понятие «милиция» девальвировалось, и создавать новые правила для них уже поздно. Получится ли выстроить грамотные стандарты для новой структуры — посмотрим в недалеком будущем.
Невероятное множество кабелей соединяло различные подсистемы, и для их организации было разработано множество технических решений, применяемых до сих пор: стойки для оборудования, фальш-полы, кабельные лотки и т.п. Кроме того, требовались системы охлаждения для предотвращения перегрева. И поскольку первые компьютеры были военными, вопросы безопасности и ограничения стояли на первых местах. В дальнейшем компьютеры стали меньше, дешевле, неприхотливее и проникли в самые разные отрасли. При этом надобность в инфраструктуре отпала, и компьютеры стали размещать где угодно.
Революция произошла в 90-х годах, после распространения клиент-серверной модели. Те компьютеры, которые стали считать серверами, начали размещать в отдельных помещениях с подготовленной инфраструктурой. Названия этих помещений на английском звучали как Computer room, Server room, Data Center, в то время как в Советском Союзе мы называли их «Машинными залами» или «Вычислительными Центрами». После распада СССР и популяризации английской терминологии наши ВЦ превратились в «серверные» и «Центры Обработки Данных» (ЦОД). Есть ли принципиальные отличия между этими понятиями, или это всего лишь вопрос терминологии?
Первое, что приходит на ум, это масштаб: если маленькая, то серверная, а если большой — то ЦОД. Или: если внутри только свои сервера, то это серверная; а если предоставляются услуги размещения серверов сторонним компаниям — то дата-центр. Так ли это? За ответом обратимся к стандартам.
Стандарты и критерии
Самый распространенный в настоящее время стандарт, описывающий устройство дата-центров, это американский TIA 942. Российского аналога, к сожалению, нет, советский СН 512-78 давно и безнадежно устарел (хоть и была редакция от 2000 г.), его можно рассматривать только с точки зрения общих подходов.
В самом стандарте TIA 942 написано, что цель его создания — сформулировать требования и руководящие указания по проектированию и монтажу ЦОД или машинного зала. Будем считать, что ЦОД — это то, что соответствует требованиям TIA 942, а серверная — просто некое помещение с серверами.
Итак, стандарт TIA 942 классифицирует 4 уровня (TIERs) ЦОД и называет ряд параметров, по которым можно провести эту классификацию. Для примера я решил проверить, является ли моя серверная, построенная вместе с заводом три года назад, настоящим дата-центром.
В качестве небольшого отступления укажу, что завод занимается изготовлением штампованных деталей для автомобильной промышленности. Мы выпускаем кузовные детали для таких компаний, как Ford и GM. Предприятие само по себе небольшое (общий штат порядка 150 человек), но с очень высоким уровнем автоматизации: число роботов сопоставимо с количеством рабочих в цехе. Основным отличием нашего производства можно назвать ритм работы Just-In-Time, то есть мы не можем себе позволить задержку, в том числе по вине ИТ-систем. ИТ являются критичными для бизнеса.
Серверная проектировалась для обеспечения нужд завода, предоставлять услуги сторонним компаниям не предполагалось, соответственно, и сертификации на соответствие каким-либо стандартам не требовалось. Однако, поскольку наш завод является членом крупного международного холдинга, проектирование и строительство шло с учетом внутрикорпоративных стандартов. А эти стандарты, по крайней мере частично, построены на базе международных.
Стандарт TIA 942 весьма обширен и детально описывает подходы к проектированию и построению ЦОД. Кроме того, в приложении к нему есть большая таблица с более чем двумястами параметрами на соответствие четырем уровням ЦОД. Естественно, рассматривать их все в контексте данной темы нецелесообразно, да и некоторые из них, например такие как «Раздельные парковки для посетителей и сотрудников», «Толщина бетонной плиты на уровне земли» и «Близость к аэропортам» имеют не очень прямое отношение к классификации ЦОДов и тем более отличию их от серверной. Поэтому рассматривать будем только самые важные, на мой взгляд, параметры.
Основные параметры классификации ЦОД
Стандарт устанавливает критерии двух категорий — обязательные и рекомендуемые. Обязательные обозначаются словом «должны» (shall), рекомендуемые — словами «следует», «могут», «желательно» (should, may, desirable).
Первый и самый важный критерий — уровень эксплуатационной готовности. Согласно TIA 942, ЦОД высшего — четвертого — уровня должен обладать 99,995% готовности (т.е. не более 15 мин простоя в год). Далее, по нисходящей, 99,982%, 99,749% и 99,671% для первого уровня, что соответствует уже 28 ч простоя в год. Критерии довольно жесткие, однако что из себя представляет эксплуатационная готовность ЦОД? Здесь считается только простой всего ЦОД по вине одной из систем жизнеобеспечения, и простой отдельных серверов на эксплуатационную готовность ЦОД не влияет. А раз так, то самой вероятной причиной отказа справедливо считать перебои в системе энергоснабжения.
В нашей серверной установлен мощный ИБП APC с резервированием N+1 и дополнительным шкафом батарей, который способен поддерживать работоспособность не только серверов, но и всех компьютеров на предприятии до 7 ч (а зачем нам работающие сервера, если к ним некому подключаться). За три года эксплуатации сбоев ни разу не было, так что по этому параметру мы можем претендовать на самый высокий TIER 4.
К слову об энергоснабжении, третий и четвертый классы ЦОД требуют второго энерговвода. У нас его нет, так что максимум — второй класс. Еще стандарт классифицирует потребление мощности на квадратный метр площади. Странный параметр, никогда об этом не задумывался. Померял: у меня 6 кВт на 20 м кв., то есть 300 Вт на квадратный метр (только первый уровень). Хотя возможно, что я неправильно считаю: в стандарте указано, что хороший ЦОД должен иметь свободные площади для масштабирования. То есть получается, чем больше «запас масштабирования», тем ниже уровень ЦОДа, а должно быть наоборот. Здесь у нас самая низкая оценка, но все же стандарту отвечаем.
Для меня важный параметр — узел подводки внешних телекоммуникационных систем. Мы осуществляем онлайн-взаимодействие с клиентами по приему заказов и отгрузке комплектующих, соответственно отсутствие связи может привести к остановке конвейера наших клиентов. А это не только негативно скажется на нашей репутации, но и приведет с серьезным штрафам. Интересно, что в самом стандарте говорится о дублировании точек ввода связи, а в приложении об этом ничего нет (хотя указано, что в уровнях выше первого все подсистемы должны резервироваться). Мы используем два канала подключения с автоматической маршрутизацией в случае отказа в одном из них, плюс резервный GPRS-роутер с ручным подключением. Тут мы опять соответствуем самым высоким требованиям.
Значительная часть стандарта посвящена кабельным сетям и системам. Это пункты распределения главной и вертикальных подсистем общей кабельной системы ЦОД и инфраструктура кабельной разводки. Прочитав несколько частей этого раздела, я понял, что его надо либо выучить наизусть, либо смириться и сконцентрироваться на более важных вещах. Хотя на поверхностный взгляд (категория 6 витой пары, отделение активной аппаратуры от пассивной) мы все же соответствуем стандарту. Хотя я не уверен в таких параметрах, как расстояние между шкафами, углы изгибов лотков и корректность разнесения трасс для слаботочных кабелей, оптики и силовых. Будем считать, что здесь мы требованиям отвечаем частично.
Системы кондиционирования: есть кондиционеры, есть резервирование, можно сказать, что есть даже холодный и горячий коридор (правда, один, в силу размеров комнаты.) Но охлаждение распределяется не под фальш-полом, как рекомендуется, а непосредственно в рабочей зоне. Ну и влажность мы не контролируем, а согласно стандарту — это упущение. Ставим частичное соответствие.
Отдельная часть посвящена фальш-полам. Стандарт регламентирует и высоту, и нагрузку на них. Причем, чем выше класс датацентра, тем выше и мощнее должны быть фальш-полы. У нас они есть, и по высоте и нагрузкам соответствуют второму классу ЦОД. Но мое мнение, что наличие фальш-полов не должно быть критерием, а тем более характеристикой ЦОДа. Я был в датацентре компании «ВестКолл», где от фальш-полов они изначально отказались, разместив все лотки под потолком. Кондиционирование сделано с холодными и горячими коридорами. Здание отдельностоящее, помещение большое, предоставляют специфические услуги. То есть хороший, «настоящий» ЦОД, а получается, что без фальш-полов формально стандарту не соответствует.
Следующий важный момент — система безопасности. Большие дата-центры охраняются почти как сейфовые ячейки в банке, и попасть туда — целая процедура, начиная от согласования на разных уровнях и заканчивая переодеванием и бахилами. У нас с этим попроще, но все присутствует: физическую охрану обеспечивает ЧОП, который охраняет и сам завод, а система контроля доступа гарантирует, что в помещение попадают только авторизованные сотрудники. Ставим плюсик.
Ну и, наконец, система газового пожаротушения. Основной и резервный баллоны, датчики в самом помещении, под полом и над потолком и система управления — все есть. Кстати, интересный момент. Когда компании хотят похвастаться своим дата-центром, в первую очередь показывают систему пожаротушения. Наверное, оттого, что это самый необычный элемент дата-центра, не встречающийся практически нигде, кроме ЦОДов, а остальное оборудование просто выглядит как шкафы разного цвета и размера.
Главное, на мой взгляд, отличие двух верхних уровней ЦОД от более низших — то, что они должны располагаться в отдельном здании. Казалось бы, в этом и есть сакральный смысл отличия серверной от ЦОД: если выделено в отдельное здание, то это ЦОД. Но нет, стандарт говорит, что первые два уровня — тоже ЦОДы.
Нашел я таки параметр, по которому моя серверная на ЦОД не тянет: размер входной двери. По стандарту должно быть минимум 1,0×2,13 м, а лучше 1,2×2,13 м. А у нас дверь обыкновенная: 0,9×2,0 м. Это минус, но считать критерием отличия ЦОДа от серверной размер входной двери — это несерьезно.
Почти настоящий ЦОД!
Итак, что у нас получилось? Маленькая серверная на заводе соответствует практически всем требованиям стандарта по организации ЦОД, пусть с небольшими оговорками. Единственное серьезное несоответствие — размер входной двери. Отсутствие отдельного здания под серверную не оставляет никаких шансов на высшие места. Значит, предположение о том, что ЦОД обязательно большой, а серверная, наоборот, всегда маленькая, неверно. Равно как и второе предположение, что ЦОД обслуживает множество компаний-клиентов. Из всего следует что серверная — всего лишь синоним центра обработки данных.
Понятие ЦОД появилось тогда, когда начали продавать услуги хостинга, аренды стоек и размещения серверов. В то время понятие серверной было девальвировано халатным отношением к инфраструктуре вследствие неприхотливости ПК и невысокой цены простоев. И, дабы показать, что у провайдера все выстроено для удобной и безотказной работы, и они способны гарантировать качество услуги, ввели понятие ЦОД, а затем и стандарты их построения. Учитывая тенденции централизации, глобализации и виртуализации, думаю, что понятие серверной скоро исчезнет или превратится в обозначение телекоммуникационного узла.
Полагаю, примерно на то же рассчитывает наш Президент с законом о полиции. Понятие «милиция» девальвировалось, и создавать новые правила для них уже поздно. Получится ли выстроить грамотные стандарты для новой структуры — посмотрим в недалеком будущем.
Опубликовано 30.03.2011
