اشتباهات رایج در طراحی اصولی دیتاسنتر(مرکز داده)
در این مطلب قصد داریم تا تمام اشتباهاتی که مهندسان طراح مرکز داده که ممکن است در پروسه طراحی دیتاسنتر مواجه شوند را با شما عزیزان به اشتراک بگذاریم.
9 اشتباهی که مهندسان در طراحی دیتاسنتر ممکن است با آن روبرو شوند.
اشتباه اول:
اولین اشتباه در طول مرحلهی طراحی مرکز داده، غفلت از برآورد «کل مخارج تملّک و نگهداری» یا TCO است.
تمرکز صرف بر توجیه هزینههای سرمایهگذاری تلهای معمول است که در صورت گرفتار شدن در آن، مخارج احداث یا توسعه میتوانند سرسامآور باشند. مدلسازی هزینهی سرمایه امری ضروری است، اما درصورت عدم ملاحظهی هزینههای عملیات و نگهداری (OpEx) مربوط به زیرساخت تاسیسات حیاتی بقای کسبوکار خود، قطعاً روند کلی برنامهریزی مؤثر تجاری بهشدت دچار اختلال خواهد شد.
وقتی صحبت از مدلسازی هزینههای OpEx مرکز داده میشود، دو عامل حیاتی باید در نظر گرفته شوند که عبارتند از: هزینههای نگهداری و هزینههای عملیاتی. مخارج سرویس و نگهداری اصولی تمام زیرساختهای پشتیبان تاسیسات حیاتی، هزینههای نگهداری نامیده میشود.
این هزینهها شامل مخارج قرارداد با سازندهی اصلی تجهیزات (OEM) جهت سرویس و نگهداری، هزینههای مربوط به نظافت مرکز داده، و هزینههای وارده از سوی پیمانکاران فرعی برای تعمیرات اصلاحی و ارتقاء هستند، اما محدود به این موارد نیستند.
هزینههایی که صرف عملیات روزمره و پرسنل ثابت مرکز داده میشوند، هزینههای عملیاتی نام دارند. تعیین تعداد کارکنان هر بخش، آموزش کارکنان و تدوین برنامههای ایمنی، گردآوری مستندات عملیات منحصر به مرکز، مدیریت ظرفیت، و تنظیم سیاستها و رویههای تضمینکیفیت و کنترلکیفیت برخی از مواردی هستند که در گروه هزینههای عملیاتی قرار میگیرند.
مطالعه بیشتر: منظور از طراحی مرکز داده چیست؟
اگر در ابتدای کار برای هزینههای عملیاتی و هزینههای سرویس و نگهداری (O&M) مربوط به سه تا هفت سال آینده بودجهای محاسبه نکنید، قادر نخواهید بود برای بازگشت سرمایه (ROI) مدلی بسازید که تصمیمات هوشمند تجاری را پشتیبانی کند.
اگر در نظر دارید برای پیشبرد فعالیتهای حیاتی شرکت به احداث یا توسعهی مرکز داده بپردازید، بهترین استراتژی تمرکز بر روی این سه پارامتر اصلی TCO است:
- 1) برآورد هزینهی سرمایهگذاری اولیه
- 2) برآورد مخارج ادامهی عملیات حین انجام و سرویس و نگهداری
- 3) برآورد هزینههای تامین انرژی. اگر هر یک از این مؤلفهها را حذف کنید، در معرض خطر ایجاد مدلی براساس پروفایل ریسک و پروفایل مخارج ناهمخوان هستید.
اگر در حال تصمیمگیری برای «خرید» مرکز داده (کُلوکیشن/میزبانی) یا احداث مرکز داده درونسازمانی هستید، درصورت عدم توجه به پارامترهای TCO، خطر بسیار بزرگی را به جان خریدهاید.
اشتباه دوم:
دومین اشتباه تخمین نادرست هزینهی ساخت است.
یکی دیگر از خطاهای معمول مربوط به خود فرآیند تخمین است. در اکثر مواقع، درخواستهای مالی از هیئتمدیره جهت تأمین بودجه بهمنظور توسعه یا احداث مرکز داده بسیار ناکافیست که درنهایت منجربه شکست میشود.
فرآیند تصمیمگیری را میتوان بهصورت زیر توصیف کرد:
- درخواست سرمایه انجام پذیرفته و موقتاً تایید میگردد. منابع مالی به بررسی، جذب و ایجاد بودجهی واقعی تخصیص داده میشود.
- اجرای فرآیند بودجه که در بالا توضیح داده شد، زمان میبرد.
- یافتهها نشان میدهند که میزان بودجهی درخواستی اولیه بسیار اندک است.
- پروژه از برنامه عقب است که این امر علاوهبر تأثیر منفی بر فرصتهای تجاری، تأثیر نامطلوبی نیز بر خدماتدهی به مشتریان فعلی و همچنین بالقوهی درونسازمانی و برونسازمانی دارد.
- این امر شما را بازمیگرداند سر خانهی اول، به بزرگترین اشتباه یعنی اشتباه شماره یک، که عدم پیروی از رویکرد TCO و ایجاد مدل مالی کلیگراست.
از بروز مشکلات مربوط به هزینهی ساخت بهراحتی میتوان پیشگیری کرد، اما اگر در دام اشتباه شمارهی سه گرفتار شوید، محکوم به شکست خواهید بود.
«به گفتهی مایک مانوس، کارشناس صنعت، سازمانهایی با ظرفیت بحرانی مورد نیاز در محدودهی 1 الی 3 مگاوات ممکن است در معرض این خطر قرار داشته باشند.»
اشتباه سوم:
خطای سوم شامل تنظیم نادرست اهداف طراحی و ویژگیهای عملکرد است.
دو اشتباه وجود دارد که درصورت ارتکاب، شرکت شما در گردابی از هزینههای بیشازحد گرفتار خواهد شد. اشتباه اول، در مورد طراحی سطح 3 است که همه خواهان آن هستند، اما واقعاً همه به آن نیاز ندارند. اشتباه دوم، این است که اکثر برآوردهای مربوط به مصرف کیلووات بر فوتمربع یا رکها منعکسکنندهی نیازهای واقعی شرکت نیستند.
اغلب اوقات ممکن است استراتژی «لزوم تامین 300 وات در هر فوتمربع» در هر شرایطی توجیهپذیر نباشد. بیشازحد نیاز ساختوساز نکنید؛ چراکه انجام این کار اسراف سرمایه است. هرچه رتبهی طراحی تاسیسات بالاتر باشد، متعاقباً هزینههای عملیاتی، مخارج سرویس و نگهداری و هزینههای انرژی مصرفی نیز افزایش مییابند.
این امر موجب از هم پاشیدن کل شالودهی یک استراتژی دقیق تجاری و همچنین بازگشت سرمایه خواهد شد. اول از همه الزامات طراحی مناسب و پارامترهای عملکرد را تعیین کنید. سپس، هزینههای سرمایه و هزینههای عملیاتی خود را بر اساس آن تنظیم کنید. پیش از دیدار با هیئت مدیره، حتماً مدل مالی خود را تنظیم کنید و الزامات طراحی خود را بازنگری و درصورت لزوم تصحیح نمایید.
مطالعه بیشتر: طرحهای مرسوم توزیع کابل مرکز داده
اشتباه چهارم:
انتخاب محل راهاندازی مرکز داده پیش از تعیین الزامات طراحی، چهارمین خطای رایج است.
بسیاری از سازمانها پیش از معین کردن الزامات طراحی و ویژگیهای عملکرد خود، درصدد جستجو و یافتن محل ایدهآل برای احداث تاسیسات خود برمیآیند. بدون در اختیار داشتن این اطلاعات ضروری، صرف وقت برای بازدید یا بررسی محل راهاندازی مرکز داده در نقاط مختلف بیهوده است. این اشتباه «خرید گاری پیش از تهیهی اسب» بیشتر برای سازمانهایی رخ میدهد که مصرف برق آنها در بازهی 1 الی 3 مگاوات قرار دارد.
مدلهای تجاری سازمانهای معمولی غالباً لزوم احداث تاسیسات جدید یا بازسازی تاسیسات کنونی واقع در محل اصلی کسبوکار را تحمیل میکنند، درحالیکه سازمانهای بزرگ معمولاً در این زمینه تخصص دارند و مواردی همچون دسترسپذیری انرژی و میزان هزینهها، استفاده از فیبر نوری، مسائل جغرافیایی مانند زلزله، گردباد و دشتهای سیلابی و غیره را در نظر میگیرند. اگر محل راهاندازی مرکز داده را پیش از موعد یا زمین احداث آن را کوچک انتخاب کنید، در معرض خطر انتخاب مکانی هستید که نمیتواند الزامات طراحی را برآورده کند.
مطالعه بیشتر: منظور از ساخت مرکز داده چیست؟+بررسی تخصصی
برای مثال، ایجاد مرکز داده در دو طبقه زیر دفتر اداری چندطبقهی خودتان یا حتی دو بلوک آنطرفتر کار سختی نیست. اما احداث مرکز دادههای حیاتی برای بقای کسبوکار مستلزم فهرستی بلندبالا از معیارهای محل راهاندازی مرکز داده هستند که در بیشتر موارد، نمیتوان آنها را در فضایی چند مستاجره و بدون صرف مخارج ساخت بسیار بالاتر یا محدودسازی فضا برای توسعه در آینده برآورده کرد، چراکه مرکز دادههای حیاتی کسبوکار به فضای زیادی نیاز دارند.
معیار جستجوی محل راهاندازی مرکز داده برای برخی از سازمانها براساس میزان ارتفاع کف کاذب مورد نیاز برای استقرار زیرساختهای حیاتی IT است که این رویکرد میتواند بهراحتی منجربه ارتکاب خطای مهم بعدی شود.
«طبق اظهارات موسسهی آپتایم، در نقش حیاتی طراحی ساختار فیزیکی مرکز داده شکی نیست، اما نحوهی مدیریت و نگهداری نقشی بهمراتب مهمتر در دسترسپذیری هرچه بیشتر آن ایفا میکند.»
اشتباه پنجم:
پنجمین خطای معمول، برنامهریزی برای فضای مورد نیاز پیش از تعیین الزامات طراحی مرکز داده است.
احتمال دارد جهت جایگیری اجزای زیرساخت مرکز داده فضای بسیار زیادی مورد نیاز باشد. مثلاً برای قویترین سیستمهای شبکه و کامپیوتری، اگر میزان سرویسهای مکانیکی (تهویه و غیره) و الکتریکی (تجهیزات شبکه و غیره) دو برابر شوند، ممکن است ارتفاع کف کاذب نیز تا دو برابر افزایش یابد.
بسیاری از سازمانها فضای مورد نیاز خود را صرفاً براساس میزان تجهیزات IT تخمین میزنند. درحالیکه هم تجهیزات مکانیکی و هم تجهیزات الکتریکی هر دو به فضای قابلتوجهی نیاز دارند. ازاینگذشته، بسیاری از سازمانها متراژ مربع لازم جهت تخصیص به فضای اداری، محوطههای استقرار تجهیزاتی مانند چیلرهای سرمایش، ژنراتورهای پشتیبان، برجهای خنککننده و غیره، و سولههای تخلیهی موقت بار تجهیزات IT را از قلم میاندازند.
درنتیجه، قطعاً ضروری است که پیش از برنامهریزی برای فضای مورد نیاز خود، به تعیین الزامات طراحی بپردازید. درغیراینصورت، هیچ راهی برای مجسمسازی دقیق کل فضای مورد نیاز وجود نخواهد داشت.
مطالعه بیشتر: بهره وری انرژی در مرکز داده + راه های افزایش آن در دیتاسنتر
اشتباه ششم:
طراحی منجربه شکست ششمین اشتباه معمول است.
صنعت مرکز داده بهطور شفاف اهمیت استفاده از طرحبندیهای ماژولار در فرآیند طراحی را نشان داده است. اما با تمام این اوصاف، طراحی ماژولار ضامن موفقیت نیست. در طراحی ماژولار میتوان باتکیهبر استراتژی «دریافتبرحسبنیاز» و «تکهتکه» افزودن تجهیزات زیرساخت در راستای کاهش صرف سرمایه قدم برداشت. سازمانها هنوز هم با تکیهبر روشهای نادرست پیشبینی نیازهای آتی، همچنان به «بنبست» میرسند.
همه چیز در معرض تغییر است و تغییر خواهد کرد. راز موفقیت طولانیمدت، در طرحبندیهای ماژولار و سازگارپذیر نهفته است. ادغام شدن با شرکتهای دیگر، گسترش تصاعدی شرکت بهدلیل خرید املاک جدید، یا نیاز ناگهانی به متراژ بسیار زیاد برای تجهیزات جدید میتواند حتی بهترین طرحهای مبتنیبر انرژی مصرفی کیلووات بر فوتمربع/رک را با شکست مواجه کند. در برنامهریزی برای لوازم الکتریکی، باید اطمینان حاصل کنید که طرح شما قابلیت گنجاندن UPS در ماژولهای موجود آن هم بدون قطعی برق را داراست.
شبکهی توزیع برق را طوری طراحی کنید که بتواند با هرگونه تغییر در مقتضیات اصلی ساختمان مانند سیستم تهویه و غیره سازگار باشد. برنامهریزی جهت توزیع بیشازحد نیاز برق برای آینده، بر کلیت مدل TCO تاثیر شگرفی نخواهد داشت. در برنامهریزی برای لوازم مکانیکی، اکثر سازمانها درصورت طراحی دقیق ارتفاع کف کاذب و مسیرهای ورود و خروج هوای سرد و گرم، میتوانند نیازهای سرمایشی خود را با استفاده از خنککنندههای محیطی سنتی برآورده کنند.
اما با تمام این اوصاف، یک طرح توسعهی ناگهانی با تراکم بالای تجهیزات میتواند همه چیز را تغییر دهد. اطمینان حاصل کنید که در طراحی اصلی امکان پیادهسازی سازگارپذیر (بدون اختلال) سیستمهای خنککنندهی درونقفسهای و بینقفسهای وجود دارد.
مطالعه بیشتر: همه چیز درباره ممیزی مرکز داده + معرفی کارگروه DCAS
اشتباه هفتم:
داشتن برداشت اشتباه از بهرهوری مصرف برق (PUE) هفتمین اشتباه رایج در طراحی است.
متریک اثربخشی مصرف انرژی (PUE) ابزاری مفید برای بهرهور ساختن مصرف برق و همچنین ارزیابی میزان این بهرهوری است. بااینوجود، وعدههای فراوان در باب بهرهوری انرژی میتواند منجربه سردرگمی زیادی شود. در احداث تاسیسات جدید یا توسعهی تاسیسات فعلی، تقریباً در هر شرایطی کاهش اتلاف انرژی با تکیهبر بهرهوری مصرف، هزینهی سرمایهای به همراه دارد. اغلب اوقات، سازمانها با برنامهریزی دقیق، PUE مورد نظر را تعیین میکنند، اما این محاسبات تمام فاکتورهای دخیل را لحاظ نمیکنند. جهت تحقق اهداف، باید در مورد بازگشت سرمایه برای تمام هزینههای سرمایه اطلاعات جامعی داشت و هزینههای TCO را نسبت به میزان بهرهوری انرژی مورد نظر محاسبه کرد.
راههای مختلفی برای توضیح و تفهیم اختلال تعادل میان PUE، ROI و TCO وجود دارند.
در ادامه سه مبحث احتیاطی در مورد ناآگاهی یا آگاهی نادرست را بررسی خواهیم کرد:
- محاسبات در کدام روز/مرحله از تعیین ضوابط طراحی صورت گرفتند؟ آیا این محاسبات در بهترین روز ممکن انجام پذیرفته یا ارزیابی شدند؟ یا اینکه مبنای محاسبات میانگین سالانه بوده است؟
- آیا برآوردها برحسب بهرهبرداری کامل مرکز داده محاسبه شدهاند یا بهرهبرداری نیمهکامل؟ منحنی بازدهی تجهیزات بسته به پروفایل بار تغییر میکند. با عملیاتی شدن مرکز داده، میزان بهرهوری انرژی برحسب شرایط، ساعتی هم که نباشد، بهصورت روزانه تغییر میکند.
- در آخر میرسیم به اثربخشی خنککنندهها که در آن سطح کارایی چیلرهای آبی درمقایسهبا چیلرهای مبتنیبر هوا دائماً مورد بحث قرار میگیرد. جهت کاهش مصرف انرژی، در هر طرح انتخابهای زیادی دررابطهبا استفاده از سیستمهای سرمایشی «بدونهزینه» یا «اقتصادی» وجود دارند. در همین راستا، پیش از تصمیمگیری تجاری دربارهی TCO/ROI، باید بتوانید به این سوال پاسخ دهید: در سیستم سرمایش آبی هزینهی مدیریت جایگزینی آب تبخیری/نشتی و همچنین تصفیه و فیلتراسیون آب برج خنککننده چقدر است؟ توجه داشته باشید که یک مرکز داده معمولی 2 مگاواتی که از سیستم سرمایش آبی استفاده میکند، روزانه چیزی در حدود 50000 الی 60000 گالن آب جایگزین نیاز دارد.
استفاده از متریک اثربخشی مصرف انرژی میتواند ابزار مفیدی برای کمک به تحقق اهداف کلی کسبوکار شما باشد، اما در انجام اینکار محتاط باشید. تمام تلاش خود را بهکار گیرید تا بهمنظور توجیه کلیت هزینههای سرمایهای و بودجههای هزینههای عملیاتی گرفتار محاسبات نادرست نشوید.
استفاده از ابزار محاسباتی Data Center Efficiency Calculator TradeOff Tool برای بسیاری از طراحان سیستمهای تامین برق و سیستمهای سرمایشی روشی مناسب جهت برآورد سریع اثربخشی انرژی مصرفی مرکز داده است.
اشتباه هشتم:
اشتباه هشتم شامل عدم برخورداری از اطلاعات صحیح در مورد گواهینامهی LEED است.
شورای ساختوساز سبز ایالات متحدهی آمریکا (USGBC) تا به امروز هیچگونه ضوابط انحصاری برای گواهی طراحی کارآمد مرکز دادهها (LEED) تنظیم نکرده است. اما بااستفاده از چکلیست معیارهای طراحی داخلی فضاهای تجاری میتوان گواهینامهی مربوطه را اخذ کرد.
سه مورد از اشتباهات رایج در این مبحث عبارتند از:
- اشتباه اول جمعآوری اطلاعات اولیهی نادرست دربارهی پیششرطهای طراحی است که با بررسی چکلیست مذکور رفع خواهد شد.
- اشتباه دوم اقدام به اخذ گواهینامهی LEED پس از انجام طراحی است. فرآیند اخذ گواهینامهی LEED در آغاز برنامهریزی برای طراحی شروع میشود و پس از اتمام پروژه و با صدور گواهینامهی رسمی پایان مییابد. در ابتدای مرحلهی برنامهریزی، باید با یک مشاور باصلاحیت یا یک شرکت مشاورهی متخصص در گواهینامهی طراحی LEED تماس حاصل کنید.
اخذ گواهینامه رایگان نخواهد بود و هزینههایی در بر خواهد داشت. درصورت عدم توجه به این هزینهها، مخارج (TCO) و پروسههای برنامهریزی برای تصمیمات شرکت تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.
اشتباه نهم:
اقدام به طراحیهای بسیار پیچیده یکی دیگر از اشتباهات رایج است.
همانطور که قبلا ذکر شد، سادگی گزینهی بهتری است. صرفنظر از رتبهبندی یا سطح طرح انتخابی، روشهای متعددی برای طراحی یک سیستم کارآمد وجود دارند. در اغلب موارد، اهداف افزونگی باعث افزایش بیشازحد پیچیدگی طراحی میشوند. اگر برای طراحی سیستمهای ماژولار روشهای متعددی در نظر بگیرید، بهزودی متوجه درهمپیچیدگی امور خواهید شد.
هنگام بهکارگیری تیم طراحی درونسازمانی یا کمک گرفتن از مشاورین برونسازمانی متخصص در این حوزه، هدف اصلی باید سادگی طرح باشد که دلایل آن به این شرح هستند:
- پیچیدگی اغلب به تعدد بیشازحد تجهیزات و قطعات اشاره دارد که هرچه تعداد آنها بالاتر رود، احتمال شکلگیری نقاط مستعد اختلال بیشتر خواهد شد.
- خطای انسانی آمار متفاوتی دارد، اما رخداد آن همیشگیاست. در اکثر موارد اختلال عملکرد مرکز دادهها بهدلیل خطاهای انسانی است و دیگر اینکه سیستمهای پیچیده ریسک عملیاتی فزایندهای دارند.
- مخارج راهاندازی سیستمهای ساده کمتر است.
- و باز هم مخارج عملیاتی و نگهداری؛ پیچیدگی اغلب منجربه افزایش تجهیزات و قطعات میشود و بهاینترتیب ممکن است هزینههای عملیاتی و نگهداری بهصورت تصاعدی بالا بروند.
- هنگام طراحی همواره حالت عملیاتی را در نظر داشته باشید. بسیاری از طرحها درحالت تئوری جذاب به نظر میرسند، بهطوریکه هم برای شما و هم مشاور کارشناستان، توجیه پیکربندی انتخابی و میزان دسترسپذیری حاصل آسان خواهد بود. بااینحال، بدون در نظر گرفتن فاکتور «قابلیت تعمیر و سرویس تجهیزات بدون اختلال عملکرد مرکز داده» در فرآیند طراحی، میزان دسترسپذیری سیستمها و همچنین ایمنی کارکنان زیر سوال خواهند رفت.
مطالعه بیشتر: ۱۰ گام تا رسیدن به امنیت سایبری مناسب
بسیاری از طرحها، پروژههای احداث و فرآیندهای توسعهی مرکز دادهها با شکست مواجه میشوند، اما شما محکوم به این شکستها نیستید. با مطالعهی این مقاله و حصول اطمینان از عدم ارتکاب 9 اشتباه رایج مورد بحث، بدانید که در مسیر درست رسیدن به اهداف خود هستید.
خلاصهی مقاله اشتباهات طراحی دیتاسنتر به این شرح است:
- با اتخاذ رویکرد TCO آغاز به کار کنید.
- پروفایل ریسک خود را با پروفایل مخارج کسبوکار مقایسه و سپس آنها را ارزیابی کنید.
- مدلی تهیه کنید که دربرگیرندهی مخارج CapEx، OpEx و انرژی مصرفی باشد.
- ضوابط طراحی و ویژگیهای سطح عملکرد خود را تعیین کنید.
- این ضوابط را برمبنای پروفایل ریسک و اهداف تجاری خود تعیین کنید.
- بگذارید پارامترهایی همچون سطح رتبهبندی طراحی، انتخاب محل احداث و برآورد فضای موردنیاز کنترل طراحی را بهدست گیرند، نه برعکس!
- طراحی خود را درعین سادگی و سازگارپذیری اجرا کنید.
- از طرحی استفاده کنید که میزان دسترسپذیری لازم برای مرکز داده را برآورده کند و درعینحال بتواند در طول فرآیند ساختوساز و همچنین طی بهرهبرداری هزینهها را پایین نگه دارد. به یاد داشته باشید که سادگی کلید موفقیت است.
- با گنجاندن سازگارپذیری در طراحی، خود را برای انطباق با توسعههای غیرمنتظره آماده کنید.
- اگر اثربخشی انرژی PUE و اخذ گواهینامهی طراحی LEED در لیست ضوابط شما هستند، پس باید درمورد تصورات نادرست رایج و همچنین مخارج دستیابی به هر یک از آنها تحقیق کنید.
- با برنامهریزی دقیق مبتنیبر روش TCO، میتوان مرکز دادهی طراحی کرد که سطح عملکرد مدنظر سازمان و همچنین مقتضیات تجاری آن را هم در حال حاضر و هم در آینده برآورده میکند.
پاسخی بگذارید