Проектирование ЦОД

Требования при проектировании ЦОД

Защищенность кабельной системы.

Под распределение кабельной системы обычно выделяется несколько отдельных помещений. Стандарт TIA-942 разрешает использование следующих вариантов кабелей: медный кабель витая пара категории 6 с сопротивлением 100 Ом, экранированный или с фольгированным экраном, многопарный телефонный кабель, многомодовый волоконно-оптический кабель ОМ1, ОМ2, ОМ3, одномодовый кабель OS1, коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом, а также кабель улучшенной категории 6 (Augmented Category 6), который возможно будет приемлем в последующих обновлениях этого стандарта.

Возможность централизованного управления.

Важным фактором является возможность централизованно управлять элементами сетевой инфраструктуры. Такой подход может быть эффективно воплощен с помощью оборудования от Cisco, в котором предусмотрены различные инструменты как удаленного, так и локального управления (например, KVM).

Tier I (N)

Это тип ЦОД, в котором полностью отсутствуют источники резервного питания, соединения с альтернативными Интернет-провайдерами, а также резервные кабельные разводки и элементы сетевой инфраструктуры (маршрутизаторы, коммутаторы и т.д.). Такие системы допускают сколь угодно продолжительные простои.

Tier II (N+1)

Данный класс предусматривает обеспечение резервных источников электроэнергии, укладку фальшполов, а также наличие дополнительных маршрутизаторов и коммутаторов, функционирующих на уровне ядра. Допустимый временной промежуток простоя в год – около 20 часов. Надёжность такой системы составляет 99,7%.

Tier III (N+1)

Этот класс предусматривает практически полное дублирование оборудования. Наличие нескольких каналов питания обеспечивает стабильную работу систему при выходе из строя ее некоторых активных компонентов. Максимально допустимый период простоя в год – примерно 2 часа, а надёжность составляет 99,9%.

Tier IV (2(N+1))

Наивысший уровень надёжности, предусматривающий двукратное резервирование всех систем. Такой подход к построению ЦОД гарантирует непрерывную работу системы даже в течение продолжительных ремонтных работ или полного отсутствия подключения к основной электросети. Максимально допустимое время простоя в год – до 0,5 часа, а надёжность этого класса составляет 99,99%.

Проектирование помещений ЦОД

Существует три топологии построения ЦОД:

Топология ЦОД базовая

Проектирование

Далее рассмотрены ключевые особенности проектирования основных помещений, которые необходимы для обеспечения успешного функционирования ЦОД.

Проектирование машинного зала.

Машинный зал – это помещение с возможностью расширения, в котором расположено сетевое оборудование вместе с кабельной системой. Рекомендации для его размещения – это удаленное нахождение от лифтов и лестничных клеток. Машинный зал должен соответствовать требованиям стандарта пожаробезопасности NFPA 75, который включает в себя нормативы о размещении вдали от источников электромагнитных помех, отсутствии в помещении открытых окон, а также наличии оптимальных условий для доставки и расположения крупногабаритных устройств. Кроме того, данное помещение должно обладать выходом к ОВК (системам отопления, вентиляции и кондиционирования), автономным источником энергии для резервирования питания и быть подключенным к общей соединительной электросети.

Проектирование комнаты ввода.

В комнате ввода размещается оборудование вместе с кабельной системой, которые подключаются непосредственно к интернет-провайдеру. Эта комната может располагаться как внутри, так и снаружи машинного зала и также должна быть снабжена отдельным выходом к ОВК и резервному ИБП.

Проектирование главной распределительной зоны.

Эта зона предназначена для расположения центральных маршрутизаторов и коммутаторов. Оптимальным решением станет размещение главной распределительной зоны в центре здания ЦОД. Нормативные требования к вентиляции, энергоснабжению и резервированию аналогичны указаниям в двух предыдущих пунктах.

Проектирование горизонтальной распределительной зоны.

В горизонтальной распределительной зоне содержатся кабели, ведущие к аппаратному оборудованию ЦОД (коммутаторам, а также прочим устройствам, функционирующим на уровне локальной сети). Такие зоны должны быть на каждом этаже здания, в котором расположен ЦОД, и располагаться так, чтобы не превышать максимально допустимую длину магистральных кабелей.

Проектирование места зонного распределения.

Это место содержит все необходимые кабельные соединения. Главным требованием при проектировании места зонного распределения является общее количество соединений медных или коаксиальных кабелей, не превышающее значение 288.

Проектирование аппаратных зон.

Аппаратные зоны содержат устройства, являющиеся конечными точками построенной сетевой инфраструктуры (например, стойки и распределительные шкафы). Отдельные элементы этой зоны должны быть соединены друг с другом по принципу «точка-точка» посредством кабеля длиной до 15 м.

Проектирование аппаратных систем связи.

Это место служит для расположения кабельной разводки к вышеуказанным зонам (главной распределительной и горизонтальной распределительной). Зачастую аппаратную систему связи организуют вне машинного зала. Критерии соответствия нормативным требованиям подробно описаны в документе ANSI/TIA-569-B.

Проектирование вспомогательных зон ЦОД.

Вспомогательные зоны ЦОД – это зоны, в которых работники обеспечивают поддержку системного оборудования (например, мониторинг потребляемой мощности), а также предоставляют различные другие услуги для всего здания. Соответствие этих зон устанавливается непосредственно из целевого назначения отдельных помещений (например, комнаты для электриков должны быть оснащены инструментами доступа к управлению электропроводкой на всем объекте).

Размещение стоек и шкафов.

Основные требования к установке стоек и распределительных шкафов – это надежная фиксация их на полу, правильное расположение оборудования внутри (с учетом особенностей так называемых «холодных» и «горячих» проходов), а также обеспечение достаточной вентиляции помещения, в котором они размещены.

Проектирование кабельной системы.

Этот этап можно разбить на несколько положений: установка фальшполов (съемных напольных плит, под которыми прокладываются кабели) и кабельных лотков верхнего расположения (на стенах или под потолком, в качестве альтернативы фальшполам), разделение оптических и медных кабелей (для минимизации риска повреждения при взаимном трении кабелей), изоляция кабельной системы от общественного доступа (с помощью введения специального трубопровода и аналогичных защищенных каналов), а также соблюдение максимально допустимых длин кабелей.

Резервирование ЦОД

Для обеспечения высокого уровня отказоустойчивости ЦОД рекомендуется организовать резервные зоны перекрестного соединения и физически разделенные кабельные каналы. На практике это означает установку дополнительных (резервных) маршрутизаторов (и аналогичного оборудования, функционирующего на уровне ядра), коммутаторов (устройств для организации локальной сети), резервного генератора электроэнергии (для подстраховки ИБП) и обеспечение соединения сразу с несколькими интернет-провайдерами. Подобное решение также предусматривает создание резервных смотровых люков и внешних кабельных каналов, резервных комнат ввода, главной распределительной зоны, магистральной и горизонтальной разводки.