Сегодня на рынке дата-центров идет тихая революция в сфере источников бесперебойного питания. От классических моноблочных аппаратов ЦОДы переходят к модульным решениям. О причинах и перспективах энергетический революции рассказывает главный энергетик компании Linxdatacenter Андрей Чеснов.
Борьба за пространство и эффективность
Согласно прогнозу Research & Markets, в ближайшие пять лет мировой рынок дата-центров будет расти на 4,5% в год. Gartner сообщает, что по итогам 2021 года был зафиксирован рекордно высокий уровень спроса на ресурсы ЦОДов, а глобальные расходы на инфраструктуру дата-центров составили $200 млрд, что на 6% больше, чем в 2020 году.
Рост центров обработки данных требует не только наращивания площадей, но и расширения операционных возможностей для увеличения производительности. Но причем здесь энергетика?
Системы энергообеспечения играют основную роль в базовой инженерной инфраструктуре ЦОДов. Источники бесперебойного питания – одна из ключевых составляющих таких систем. ИБП обеспечивают 100%-ный уровень подачи электричества во избежание простоев ИТ и сетевого оборудования в случае наступления аварийных ситуаций.
Сегодня в отрасли происходит тихая ИБП-революция: от классических моноблочных аппаратов дата-центры переходят к модульным решениям, отвечающим всем вызовам времени.
Одни сплошные плюсы
Модульная архитектура в ИБП предполагает «сборку» устройства в стойке из нескольких функциональных элементов определенной мощности. Так достигается возможность масштабировать производительность решения с определенным шагом, быстро наращивая или снижая общую мощность. В случае моноблочного ИБП такая маневренность невозможна. Вы покупаете и запускаете строго определенный объем ресурса ИБП.
Преимущества модулей:
1. Модульные ИБП позволяют получать экономически эффективную модель потребления с оплатой новых мощностей по мере роста, минимизируют эксплуатационные расходы и повышают отказоустойчивость. Модульная архитектура позволяет добиться лучшей унификации узлов и компонентов ИБП, что, в свою очередь, существенно снижает себестоимость изделия, увеличивает КПД системы и уменьшает время восстановления работы после аварийного отказа любого компонента, так как требуется иметь в запасе меньшее количество запасных частей и узлов. При этом запасные модули уже могут находиться на территории пользователя для сокращения времени транспортировки на объект.
2. Больше свободного пространства. Модульные ИБП существенно компактнее моноблочных. Так, ИБП на 500 кВт занимает объем одной телекоммуникационной стойки, моноблок потребует 2-2,5.
3. Масштабируемость. Несмотря на компактные размеры модульные шкафы поддерживают установку дополнительных силовых модулей, что обеспечивает ЦОДам большую гибкость в наращивании мощности в соответствии с требованиями бизнеса без дополнительной площади.
Архитектура модульных ИБП позволяет дата-центрам наращивать мощность постепенно, более точно подбирая объем в соответствии с нагрузкой. В результате мощность системы может быть увеличена во много раз по сравнению с первоначально установленной. Существующие решения этого профиля сегодня позволяют обеспечивать расширение сети ИБП в параллели до 5 МВА.
4. Высокая доступность ресурса. Непрерывное электропитание обеспечивает доступность ИТ-систем и имеет решающее значение для работы дата-центра.
В моноблочном ИБП для технического обслуживания или масштабирования может потребоваться временное отключение от сети, то есть «запланированный простой». В модульных ИБП работает функция горячей замены – hot swap – модули добавляются или заменяются за несколько минут без остановки системы в целом. Данные действия по горячей замене модулей вполне осуществимы силами персонала пользователя при минимальном уровне знаний.
Для сравнения, замена узлов и компонентов в моноблоке является сложным процессом и производить замену могут только обученные специалисты сервисной службы, имеющие достаточный опыт производства подобных работ. Таким образом, любой отказ конденсатора или платы питания приводит к полному выходу ИБП из строя на продолжительное время.
5. Высокая надежность. Исходя из требований нагрузки, можно предусмотреть минимальную избыточность узлов, потеря которых не вызовет простоя системы. При этом избыточность может быть обеспечена как для силовых узлов, так и для модулей управления или коммуникации.
На нашей площадке система гарантированного электроснабжения реализована на базе четырех модульных ИБП Delta DPH-Series 500 мощностью 500 кВт каждый. О том, как проходила модернизация системы в разгар пандемии, мы рассказали в статье на Хабре.
Случай из недавней практики: в результате отказа элемента вышел из строя один из модулей ИБП на нашей площадке, и система мониторинга зафиксировала аварию. Однако на работоспособности всей системы это никак не сказалось, так как мы потеряли только часть избыточного резерва, который в нормальном режиме не был задействован нагрузкой.
Текущий успех: епархия новых вендоров
По прогнозам, мировой рынок модульных ИБП достигнет $7,5 млрд к 2030 году, при росте на 8,1% в период с 2021 по 2030 год. На данный момент модульность быстро становится стандартом для ИБП в основном из-за возможности значительно сократить расходы на техническое обслуживание и сервис.
Модульные ИБП не существовали как формат до недавнего времени, потому что не было текущего уровня потребностей в мощностях и таких скоростей масштабирования. Этим объясняется и современная картина миграции форматов: модульные ИБП все чаще идут в ЦОДы, тогда как моноблочные решения «переезжают» на промышленные предприятия со стабильной прогнозируемой нагрузкой.
Отсутствие осведомленности среди мелких производственных предприятий и необходимость высоких капитальных и эксплуатационных затрат – основные сдерживающие факторы роста рынка. Однако ситуацию на консервативном рынке инженерных систем для ЦОД меняют компании-новички.
Лидеры и ветераны рынка сами создают пространство для захода новых игроков. Довольно часто приходится сталкиваться с ситуацией, когда необходимого (причем срочно) оборудования на складе вендора в России просто нет. А в современных условиях ждать быстрой доставки по запросу не стоит.
Таким образом, приходится изучать рынок, на котором активную экспансию начал Китай. Молодые мобильные компании обладают хорошим продуктом, на голову превосходящим классические решения в плане удобства эксплуатации. Они быстро привозят заказы, внедряют, обеспечивают массу бонусов (например, бесплатное обучение и реагирование техподдержки в день обращения).
Гиганты слабо мотивированы на новые продажи: они покоятся на сервисных контрактах с имеющимися клиентами. Поэтому у них нет должного стремления развивать продукт. Отсюда разрыв в качестве управления между модульными ИБП новых китайских игроков и решениями мастодонтов рынка.
У передовых игроков рынка из Поднебесной управление параметрами происходит через тач-скрин панель с большой степенью интеграции (все часто используемые интерфейсы, такие как SNMP, MODBUS TCP, USB уже интегрированы в тач-панель), при этом настраивать можно абсолютно все параметры ИБП в максимально user-friendly ключе. Обновление программного обеспечения (Firmware микроконтроллеров) даже не требует подключения компьютера, достаточно подключить USB-флэш накопитель с файлами прошивок к разъёму на тач-панели. В решениях же лидеров отрасли настройки до сих пор могут меняться через перепрограммирование после полного отключения ИБП.
Кроме того, сотрудничество с большими западными вендорами сегодня чревато из-за геополитических рисков. Китайские игроки в этом смысле выглядят гораздо безопаснее, и за счет статуса надежного партнера отыгрывают большинство скептических настроений в свой адрес в плане качества.
Эволюция
Эксперты прогнозируют, что модульные ИБП в перспективе станут еще более важной и гибкой технологией.
Например, при использовании альтернативных источников энергии модульные ИБП смогут фильтровать электроэнергию различного качества, чтобы обеспечить стабильное по частоте и напряжению питание ЦОДа.
Второй возможный вектор развития – интеллектуальный функционал для предупреждения проблем с электроснабжением. По мере того, как дата-центры становятся все более автоматизированными, ИБП будут интегрироваться в системы мониторинга и управления.
Через несколько лет они смогут стать важной компонентой не только в обеспечении надежности и доступности, но и предсказуемости обеспечения энергетикой. Устройства ИБП будут собирать и анализировать данные, чтобы прогнозировать динамику потребления энергии и сопоставлять с доступным ресурсом.
© 2023 Linx
