Зачем нужны стандарты проектирования ЦОД

Все большую важность приобретает выработка единого подхода к организации ЦОД. Стандартизация должна способствовать консолидации инфраструктуры, уменьшению ее сложности, повышению управляемости, соответствию требованиям бизнес-процессов и сокращению затрат. Стандарты обобщают опыт, накопленный в ходе построения и эксплуатации различных центров данных и серверных помещений, стимулируют системный подход к реализации инфраструктуры, приводя тем самым к предсказуемой тиражируемости и масштабируемости решений, помогают унифицировать реализацию взаимосвязанных инфраструктурных систем и упростить внесение изменений.

Стандартизация рассматривается как один из принципов системного подхода к построению инфраструктуры, обеспечивающий масштабируемость решений и сокращение капитальных расходов. Она помогает унифицировать реализацию взаимосвязанных инфраструктурных систем ЦОД.

Стандарты определяют, какие факторы следует учитывать при планировании и подготовке монтажа ЦОД (или другой серверной инфраструктуры), включая архитектурный проект, электроснабжение, заземление, различные инженерные коммуникации. Стандарты ЦОД специфицируют более десятка взаимосвязанных подсистем, что позволяет выработать единый подход к реализации инженерной инфраструктуры и снизить число возможных ошибок.

Какие организации разрабатывают стандарты для ЦОД

За рубежом есть организации, объединяющие специалистов по построению и эксплуатации центров данных. Например, Institute for Data Center Professionals (IDCP) разрабатывает стандарты на инфраструктуру ЦОД и накапливает обширную статистику. В России действующих ЦОД еще слишком мало, чтобы делать обобщения, но можно использовать зарубежные опыт и модели расчетов, например Uptime Institute. Проходящие в нашей стране конференции позволяют знакомиться с достижениями в этой области, с вариантами реализации ЦОД, в которых учитывается специфика деятельности предприятия и решаемых задач.

Какие стандарты используются в проектировании ЦОД

В настоящее время проектировщики руководствуются американским стандартом EIA/TIA-942 («Стандарт на телекоммуникационную инфраструктуру центров обработки данных»). Близок к завершению его европейский аналог EN 50173−5, на основе которого формируется и российский ГОСТ.

Американский стандарт ANSI TIA/EIA-942 (TIA-942) «Telecommunications Infrastructure Standard for Data Center» был утвержден в апреле 2005 г. Пока это единственный комплексный стандарт, где освещается широкий круг вопросов, связанных с организацией ЦОД. Он предлагает последовательный подход к решению задач по созданию ЦОД. Комплексных европейских и международных аналогов не существует, однако, как предполагается, ISO возьмет его за основу при разработке соответствующего международного стандарта. Для ряда американских стандартов, входящих в ANSI/EIA/TIA-942, имеются международные аналоги. Так, например, аналогами ANSI/TIA/EIA-568 (Commercial BuildingTelecommunications Cabling Standard, Implementationof Telecommunications Enclosures, Additional Cabling Guidelines for DTE Power) являются ISO 11801и европейские EN 50173, EN 50174 (Comite Europeen de Normalisation Electrotehnique, CENELEC). Стандарт обобщает многолетний опыт создания ЦОД. Следование его рекомендациям позволяет максимально приблизиться к уровню надежности с заветными пятью девятками — 99,999%. Ряд требований следует принять в качестве постулата. Специалисты руководствуются также европейским стандартом CENELEC/EN 50173−5.200Х, принятие которого ожидается в этом году. Стандарт TIA-942 описывает общую структуру, основные элементы и топологию ЦОД и охватывает все разнообразие подсистем ЦОД, включая систему электроснабжения. К сожалению, до сих пор не существует единого российского ГОСТа, где были бы определены требования к ЦОД.

Стандарты энергоснабжения ЦОД

На практике при расчете системы энергоснабжения подобных объектов проектировщики руководствуются действующим на территории РФ регламентирующим актом «Правила устройства электроустановок (ПУЭ)». Этот документ выделяет категории надежности электроснабжения (объекты I, II категории и объекты особой группы первой категории) и дает общие рекомендации по обеспечению каждого из уровней.

Стандарт TIA-942 определяет четыре уровня бесперебойной работы ЦОД. Первый уровень составляет 99,67 %, что соответствует запланированному времени простоя не более 28,8 часов в год. Уровень надежности ЦОД IV класса составляет 99,995 %, что означает суммарный перерыв в работе не более 15 минут в год. В отличие от первого уровня четвертый предполагает полное резервирование. На практике даже при значительном улучшении дизайна компьютерного оборудования ЦОД, построенные за последние пять лет и заявляющие функциональность IV уровня, в действительности часто соответствуют I, II и III уровню. Центры первого и второго класса могут занимать часть какого-либо помещения, а объекты III и IV класса размещаются в отдельных зданиях.

Требования к энергетической системе ЦОД IV уровня надежности также предусматривают полное резервирование. Такой центр должен быть оснащен как минимум двумя полностью независимыми электрическими системами, начиная от фидеров электропитания и входных магистралей от провайдеров услуг связи и заканчивая дублированием блоков питания серверных лезвий. Основные положения стандарта TIA 942 в части, касающейся энергоснабжения ЦОД:

1. помещение для ввода кабелей (Entrance Room) в базовой топологии оно одно, но может быть и несколько
2. главный распределительный пункт (Main Distribution Area, MDA), где расположен центральный кросс кабельной системы ЦОД, маршрутизаторы, коммутаторы локальной сети и сети хранения данных. Там же могут размещаться и кроссы, предназначенные для коммутации горизонтальных кабелей. Для целей резервирования в ЦОД может быть организовано два и более
3. пункт распределения горизонтальной подсистемы общей кабельной системы ЦОД (Horizontal Distribution Area,
4. распределительный пункт зоны (Zone Distribution Area, ZDA), наличие которого расширяет возможности по реконфигурации системы
5. область размещения компьютерного оборудования (Equipment Distribution Area, EDA).

Стандарты структуры СКС ЦОД

В стандарте подробно описывается структура кабельной системы ЦОД, начиная с магистральных каналов и заканчивая розетками, устанавливаемыми в EDA. Ограничения накладываются на типы используемых кабелей и их длину. Кроме того, он охватывает целый круг вопросов, связанных с организацией центра обработки, таких, как электроснабжение и безопасность (последняя включает множество направлений).

Стандарты строительства ЦОД

Российский документ СН-512−78 (строительные нормы) «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно¬вычислительных машин», последняя редакция, февраль 2000г. интересен с точки зрения общего подхода, а также ссылок на действующие СН и СниП. При проектировании нор¬мируемые параметры можно уточнить, обратившись к действующим ГОСТам, МГСН, НБП, РД и другим документам отечественной нормативной базы.

Стандарты защиты информации ЦОД

Важнейшеий европейский стандарт по (физической) защите информации — EN 1047−2 «Защищенные хранилища. Классификация и методы тестирования. Комнаты и контейнеры для хранения баз данных». Этот стандарт определяет классы защиты от высокой температуры и влажности, а также нормируется период остывания после нагрева.

Стандарты и требования к помещению ЦОД

К ЦОД предъявляются также требования по предупреждению проникновения дыма или газа (DIN 18095) и просачивания воды (DIN EN 60529−2000), защиты от взлома (DIN V 18103), а также по экранирова¬нию от электромагнитного излучения (EN 50147) и ряд других. Именно они оказывают определяющее влияние на конструктивные особенности поме¬щений ЦОД.