До сих пор центры обработки данных оставались достаточно консервативным сегментом, и ЦОД, построенные год и десять лет назад, выглядели примерно одинаково, однако не исключено, что новые подходы смогут изменить состояние дел в этой области. Во всем мире разработчики и проектировщики пытаются решить проблемы дефицита площадей, снижения энергопотребления, повышения эффективности охлаждения и нехватки квалифицированного персонала. По данным Gartner, большинство заказчиков считают энергопотребление и охлаждение главными вопросами эксплуатации ЦОД.
Для преодоления этих затруднений производители создают энергоэффективные модели процессоров, серверов и систем хранения, сетевого оборудования, совершенствуют методы проектирования ЦОД и построения инженерной инфраструктуры, предлагают новые способы борьбы с энергодефицитом. Консолидация ресурсов, виртуализация и динамическое перемещение виртуальных машин помогают в полной мере загружать имеющиеся мощности. В Gartner говорят о высокой вероятности перемен на мировом рынке ЦОД, в частности, о создании крупномасштабных ЦОД, отвечающих новым требованиям к инфраструктуре ИТ. В результате, такая распространенная услуга, как сервис корпоративной электронной почты, может стать почти вдвое дешевле.
Как отмечает Николай Паршин, директор центра эксплуатации ЦОД IBS DataFort, в России к ЦОД предъявляются те же требования, что и в других странах. Это резервирование каналов связи и инженерной инфраструктуры, бесперебойное электропитание, гарантированное обеспечение параметров среды для серверного оборудования, надежная защита помещений и вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа, наличие системы пожаротушения, пыле- и влагозащищенность помещений, круглосуточное техническое обслуживание/поддержка и др. Андрей Полежаев, руководитель отдела проектов компании «ТБС-Айтэл», среди технологических тенденций ЦОД выделяет увеличение производительности вычислительных ресурсов и объемов хранимой информации, повышение необходимых скоростей каналов передачи данных, рост энергопотребления, ужесточение требований к соблюдению климатических условий и к эксплуатационным характеристикам ЦОД. Наиболее актуальными задачами становятся обеспечение круглосуточной работы, снижение операционных затрат, простота и удобство эксплуатации, масштабируемость и безопасность.
ЗАРУБЕЖНОЕ «ОЗЕЛЕНЕНИЕ» И РОССИЙСКИЙ ДЕФИЦИТ
В последние годы наблюдается рост удельной стоимости инженерных систем и потребляемой ими мощности. В мире затраты на энергоснабжение и охлаждение составляют уже 25-50% ежегодных расходов на ЦОД. Не удивительно, что за рубежом резко возрос интерес к так называемым «зеленым», энергосберегающим, технологиям.
Между тем в России намного более актуальными остаются проблемы выделения требуемых мощностей и обеспечения работы ЦОД при отключении электропитания. Учитывая пока еще относительно невысокую стоимость электроэнергии, выгода от внедрения энергосберегающих технологий не очень значительна, поэтому эффективность энергопотребления отходит на второй план. Положение изменится, когда ЦОД будут потреблять мегаватты мощности, а тарифы на электроэнергию приблизятся к ситуации в развитых странах. Впрочем, это время уже не за горами. В соответствии с недавним предложением МЭРТ РФ, в 2009 г. рост тарифов на электроэнергию составит 26%, в 2010 г. —22%, а в 2011 г. — 18%. Кроме того, по оценкам МЭРТ, к 2010 г. дефицит энергомощностей превратится в одно из основных препятствий для развития бизнеса в России. Уже сейчас он обуславливает увеличение тарифов и повышение стоимости подключения к электросетям. Темпы же роста производства электроэнергии заметно отстают от развития экономики.
По мнению Алексея Трояновского, директора департамента инженерных систем «Черус», наличие необходимой площади и электроснабжение —наиболее актуальные требования при проектировании и строительстве российских ЦОД. Андрей Павлов, генеральный директор компании «Датадом», отмечает «чудовищный дефицит доступных энергомощностей» в Московском регионе: стоимость подключения 1 кВт электроэнергии за два года выросла с 1000 до 3000-4000 долларов в зависимости от района Москвы, что значительно сдерживает строительство новых коммерческих и корпоративных ЦОД.
Если за рубежом ЦОД, как правило, выносится за пределы города и размещается в специально построенном отдельном одно- или двухэтажном здании, то в России обычно подбирается готовое помещение в городской черте. Как подтверждают заказчики из банковской сферы, при организации ЦОД на окраинах Москвы даже при рассмотрении трех десятков более или менее подходящих объектов не удается найти пригодный с точки зрения энергоснабжения, а получение 500 кВт мощности для резервного ЦОД не всегда по карману даже крупному банку. С серьезными сложностями обеспечения энергетическими ресурсами новых ЦОД сталкиваются и телекоммуникационные операторы. В «Квазар-Микро» отмечают, что те, кто планирует строительство достаточно мощного ЦОД, все пристальней изучают альтернативные источники электроэнергии или возможность размещения ЦОД в экономически комфортных регионах, где плата за подключение к энергетическим сетям в несколько раз ниже, чем в Москве.
По прогнозам специалистов компании «Датадом», строительство ряда крупных центров данных в Московской и прилегающих областях сможет улучшить ситуацию на рынке ЦОД. Однако поначалу, из-за худшей транспортной доступности, такие ЦОД, вероятно, не будут пользоваться столь же высоким спросом, как московские. Как указал Андрей Павлов, чтобы их возведение и коммерческое использование было финансово успешным, необходимо значительно расширить перечень таких услуг, как удаленное администрирование всех уровней, вплоть до уровня приложений, а не пытаться продать «стойкоместа». Кроме того, потенциальных клиентов следует готовить к бизнес-модели аутсорсинга и развивать рынок резервных ЦОД. 
В последнюю пару лет вопросами размещения оборудования в специализированных ЦОД заинтересовался средний бизнес и государственные корпорации, отмечают в IBS DataFort. К числу актуальных тенденций специалисты относят и повышение требований российских заказчиков в отношении надежности ЦОД. Цена простоя в таких областях, как финансы, телекоммуникации, промышленность, очень высока, поэтому, как подчеркивают сотрудники «Энвижн Груп», одной из современных тенденций стало построение в ЦОД отказоустойчивых систем с применением территориально распределенных решений. В отличие от простого резервного центра, они не простаивают в горячем резерве, а способны разделять нагрузку между узлами.
В настоящее время при проектировании ЦОД наблюдается тенденция перераспределения бюджета в пользу инженерного оборудования. Системы инженерного обеспечения являются такими же потребителями электроэнергии, как оборудование ИТ, причем на них приходится уже до половины общего потребления. От адекватного выбора инженерной инфраструктуры во многом зависит окупаемость ЦОД. IBS DataFort советует повышать его энергоэффективность за счет гибкого управления инфраструктурой, использования эффективных блоков питания (обычно их КПД составляет около 80%), применения ИБП с высоким КПД (у новейших компактных ИБП он достигает 97%), изменения методов охлаждения оборудования. Иногда для оптимизации вычислительных ресурсов стоит произвести переоценку основных бизнес-процессов компании, что позволит эффективнее задействовать имеющиеся мощности.
Андрей Полежаев считает, что система бесперебойного питания должна обладать модульной конструкцией. Установив модульную систему ИБП с уровнем наполнения 15-20%, владелец ЦОД исключает постоянные затраты на подзарядку 80-85% батарей, работающих в холостом режиме, как в случае решений других типов. Систему охлаждения, по его мнению, также следует строить по модульному принципу.
Порой даже относительно простые и недорогие решения способны дать заметный эффект. По статистике, до 60% охлаждающей мощности ЦОД теряется из-за того, что потоки воздуха проходят мимо оборудования. Это не только повышает расходы на электроэнергию, но и увеличивает капитальные затраты на приобретение дополнительного охлаждающего оборудования. Для решения этой проблемы предназначено, в частности, новое воздухонепроницаемое уплотнение COOL BOOT производства Panduit (см. Рисунок 1), которое обеспечивает герметизацию вырезов для разводки кабелей под фальшполом.
Тепло, выделяемое ЦОД, можно использовать, например, для воздушного отопления прилегающих офисов. По словам Алексея Трояновского, такая технология весьма эффективна, но применяется достаточно редко. Кроме того, даже в средней полосе России можно выгодно задействовать системы естественного охлаждения ЦОД (Free Cooling). К сожалению, подобные энергосберегающие технологии требуют больших начальных затрат: например, кондиционер с системой Free Cooling стоит вдвое дороже обычного. При этом в системе больше элементов, что снижает надежность, а для всеобъемлющего контроля нужна система автоматизации высокого уровня, проектирование и установка которой по силам лишь высококвалифицированным специалистам, поэтому отечественным интеграторам придется конкурировать с компаниями, специализирующимися на АСУТП.
Пока бизнес в России развивается экстенсивным путем, а расходы, связанные с энергоснабжением ИТ, относительно невелики, заказчики не станут обращать внимание на появление новейших и весьма дорогих технологий энергосбережения. Как подчеркнул Николай Паршин, если они не поймут свою выгоду, вложение денег в «зеленые» технологии для них не будет иметь смысла. Между тем, дефицит электроэнергии в крупных городах и несовершенство системы энергообеспечения в целом заставят предприятия заняться вопросами энергосбережения, полагают в компании «Антрел-Интегро», входящей в ГК «Антрел-Автоматизация». Сейчас стоимость внедрения технологий энергосбережения не соответствует сроку их окупаемости, но ситуация может измениться. По мнению Андрея Полежаева, наряду со значительными начальными вложениями, внедрению препятствует небольшой опыт реализации таких решений в России.
«Сегодня заказчики рассматривают целесообразность применения энергосберегающих технологий, исходя из стоимости реализации тех или иных решений, — утверждает Валерий Тимошин, менеджер отдела маркетинга решений «Энвижн Груп». — Именно экономическая эффективность — основной движущий фактор выбора энергосберегающих технологий в каждой конкретной ситуации, но сейчас их внедрение вызывает дефицит электроэнергии, а не ее стоимость. Проблема высокой стоимости помещения с возможностью подачи необходимой электрической мощности от двух разных подстанций более серьезна».
По словам Андрея Павлова, на фоне сильнейшего дефицита услуг ЦОД мало кто уделяет должное внимание экономии электроэнергии в действующих ЦОД, однако во вновь создаваемых центрах данных все явственнее становится тенденция к «выжиманию» из имеющихся энергомощностей максимальной полезной составляющей. Компания, располагающая, например, 1 МВт электроэнергии, старается использовать его как можно эффективнее, в частности, минимизируя энергопотребление инженерных систем. Поскольку львиная доля приходится на систему холодоснабжения, активнее начинает использоваться технология Free Cooling, за счет которой в зимний период можно сэкономить до 70% электроэнергии, потребляемой системой холодоснабжения, и технология TURBOCOR, экономящая до 30% электроэнергии по сравнению с аналогичными по производительности стандартными чиллерами, и др. Для их внедрения нужны дополнительные затраты, но, по подсчетам «Датадом», срок окупаемости составляет около года, а в дальнейшем ежегодно экономится до 20-25% бюджета ИТ. Это можно назвать тенденцией перехода к «зеленым» ЦОД, хотя обусловлена она экономической потребностью.
Уже сейчас, отмечает Константин Спиров, директор по продажам компании HTS, заказчики запрашивают модуль Free Cooling для обеспечения работы оборудования при естественном охлаждении без включения компрессора, благодаря чему потребление электроэнергии удается снизить до 40%, но, к сожалению, пока очень редко покупают данную технологию. Он относит к главным проблемам внедрения энергосберегающих технологий желание «сэкономить» на инвестициях и отсутствие конкуренции между ЦОД, когда дороговизна эксплуатации компенсируется стоимостью аренды места, тем более что при дефиците ЦОД класса «А» цена аренды «стойкоместа» может быть очень высокой. Как только появится реальная конкуренция, владельцы ЦОД будут вынуждены снижать затраты на эксплуатацию.
Для зарубежных ЦОД сочетание энергоэффективного оборудования ИТ с энергосберегающей инфраструктурой электропитания и охлаждения дает до 1,5 млн долларов экономии на тысячу стандартных серверов 1U. По мнению Алексея Трояновского, один из способов решения проблемы отвода тепла и одновременно экономии электроэнергии, представляющей основную сложность при строительстве ЦОД, — более тесная интеграция серверной части с инженерной инфраструктурой, например, перераспределение вычислительных задач в ЦОД за счет виртуализации.
