Přínosy standardizace datového centra

Standardizací a modulárností lze v případě datového centra dosáhnout jeho vyšší dostupnosti, efektivity či pružnosti.


Proces standardizace je obchodní strategií používanou již více než 200 let k optimalizaci produktů a procesů v téměř každém oboru. V nedávných letech se stala i cílem obchodních strategií vedoucích k zefektivnění návrhu, výroby a dodávky produktů a služeb.

Nízkonákladové letecké společnosti se staly učebnicovým příkladem, jak se lze standardizací svého produktu (otevřený zasedací pořádek, stejné ceny), provozu (jediná platforma IT pro všechny operace) a vybavení (pouze jeden druh letadla) stát vysoce konkurenceschopným.

Nebo automobilky, také častý předmět obchodní analýzy, dosahují vysoké kvality automobilů agresivní orientací na „zeštíhlení výroby“, při které dochází ke snižování počtu závad i nákladů zjednodušením a následnou standardizací každého kroku výrobního procesu. Postupy v různých oborech se mohou lišit, základní princip je však stejný: strategicky použitá standardizace vede mnoha způsoby k efektivitě.

Stejné principy přitom lze uplatnit v datových střediscích k zajištění výhod předvídatelné a účinné struktury a funkce infrastruktury datového centra (DC). Infrastruktura DC je základnou pro informační technologie a telekomunikační sítě a zahrnuje napájení, chlazení, stojany a fyzickou strukturu, kabeláž, fyzické zabezpečení a ochranu, systémy správy a konečně také služby.

U standardizace lze prokázat, že v některých případech významně zlepšuje všechny oblasti, které zvyšují hodnotu infrastruktury  DC: dostupnost, pružnost a celkové náklady na vlastnictví. Díky vlivu na implementaci a provoz po celou dobu životnosti datového střediska se standardizace, a zejména ta modulární, stává hlavním faktorem optimalizace investic do DC.

Základem standardizace infrastruktury datového centra je právě modularita. Té lze dosáhnout rozdělením celého produktu nebo procesu na menší části (moduly) podobné velikosti nebo funkčnosti, které je možné sestavovat podle potřeby a vytvářet varianty původního produktu nebo procesu.

Příkladem modularity zařízení IT mohou být blade servery a pole RAID, které kombinací více jednotek vytvářejí různé serverové nebo paměťové kapacity. Baterie, blady a úložná pole jsou příkladem základní modularity, kdy mezi jednotkami, které tvoří úplný systém, neexistují žádné nebo jen malé rozdíly.

Pokročilé soustavy
Složitější systém, ve kterém je třeba integrovat více funkcí, jakým je například komplexní datové centrum, už od dodavatele vyžaduje pečlivý návrh, aby jej bylo možné modularizovat způsobem, který optimalizuje rovnováhu mezi úrovní standardizace a odpovídající flexibilitou.

Infrastruktura DC  poskytuje příležitosti k efektivnímu modulárnímu návrhu na různých úrovních:
•    Vyměnitelné napájecí a bateriové moduly systémů UPS. Umožňují škálovatelnost výkonu, redundance a doby běhu a při opravě je lze vyměňovat za provozu bez  vypnutí systému.
•    Standardizované modulární rozvody kabelů. Rozdělují kabeláž v místnosti na moduly na úrovni řady a stojanu. Zabraňují vzniku spletí kabelů a zjednodušují a urychlují proces odpojení, změny uspořádání a opakovaného připojení.
•    Rozvod vzduchu na úrovni stojanu. Rozděluje proudění vzduchu v místnosti do místní regulace ve stojanech k přesnému chlazení potřebných míst s vysokou teplotou.

Tato modularita zároveň zvyšuje efektivitu zařízení, přičemž standardizace je svou povahou zjednodušujícím procesem, který usnadňuje školení na všech úrovních. Širším porozuměním umožňují lidem pracovat efektivněji a s menším počtem chyb, pomáhají jim učit jiné a umožňují jim účastnit se řešení problémů. Tyto účinky se vzájemně posilují a přinášejí řadu výhod. Jde o:
Předcházení chybám. Nejvýznamnějším důsledkem standardizace v oblasti vzdělávání je omezení výskytu lidských chyb v datových střediscích. Mnohé studie prokázaly, že lidské chyby jsou příčinou 50 až 60 % prostojů DC – možnost jejich omezení tak představuje nejvýznamnější krok ke zvýšení dostupnosti.

Omezení lidských chyb je klasickým přínosem standardizace, od menšího počtu chyb ve standardizovaném procesu montáže až po menší počet chyb při diagnostice potíží v  systému. Jednotné ovládání, rozhraní a připojení zajišťují další ochranu, protože zvyšují samozřejmost správného způsobu obsluhy. Je-li unifikována samotná dokumentace, jsou informace snadno dostupné na očekávaných místech a v jasných formátech a dochází k dalšímu omezení vzniku chyb.

Předvídání problémů a sdílení vědomostí. Znalost principů činnosti systémů v kombinaci s příslušnými standardizovanými postupy, například pro sledování zařízení nebo prediktivní údržbu, je účinnou ochranou proti všem „neočekávaným“ událostem. Pokud struktury a funkce „dávají smysl“, podporují sdílení informací a průběžné vzdělávání. Jestliže lidé věcem rozumí, pak také budou na analýze a řešení problémů spolupracovat a navzájem se od sebe učit.

Zvýšení produktivity. Interakce a rozšiřování účinků vzdělávání vede k celkovému zvýšení produktivity. Erudovanější personál je zárukou toho, že čas strávený záležitostmi týkajícími se infrastruktury bude využit efektivněji. Jsou-li zařízení a postupy srozumitelnější, lze i trávit méně času školením. Je-li snížen počet lidských chyb, je třeba věnovat méně pracovní doby nápravě jimi způsobených problémů. Všechny tyto časové úspory uvolňují lidské zdroje pro funkční náplň datového střediska, tedy činnost zařízení IT.

Standardizace zvyšuje dostupnost
Hlavní faktory, které ovlivňují dostupnost DC, jsou:
Spolehlivost zařízení. Modulární součásti mohou být po rychlé výměně vráceny výrobci k opravě, což značně zvyšuje kvalitu  oprav. Modulární systémy se standardizovaným připojením mohou být také ve výrobním závodě konfigurovány stejným způsobem jako na místě instalace, což umožňuje předběžné testování ve výrobě kvůli zjištění závad.
Příslušné modulární součásti podporují vnitřní redundanci (při jejich poruše nedojde k výpadku) a výměnu za provozu (při výměně vadné součásti není zaznamenáno přerušení provozu).

Odpovídající monitorovací systémy zase umožňují používat srozumitelné nástroje pro správu, které podporují prediktivní údržbu k identifikaci problémů dříve, než jejich závažnost významně vzroste, a snižují závislost na plánované preventivní údržbě, při které může docházet k lidským chybám.

Střední doba obnovy (MTTR). Vadnou modulární součást lze rychle vyměnit, takže obnova není zdržována čekáním na opravu. Standardizace zvyšuje srozumitelnost a usnadňuje provoz systémů, urychluje diagnostiku problémů a rozšiřuje možnosti diagnostiky a oprav ze strany uživatelů.

Lidská chyba. Ze všech způsobů zvýšení dostupnosti je nejvýznamnější omezení výskytu chyb samotných uživatelů. Při použití standardizovaného zařízení a postupů jsou funkce transparentnější, běžné operace jednodušší a snáze pochopitelné a systémy pracují podle očekávání. To vše snižuje pravděpodobnost všech typů chyb od zadání nesprávného příkazu až po vytažení nesprávné zástrčky.

Standardizace zvyšuje pružnost
Pružnost je schopnost reagovat rychle a účinně na obchodní potřeby nebo změny. Pružná infrastruktura DC se zaměřuje na tři cíle: rychlost implementace, možnosti škálování a schopnosti rekonfigurace.

Při použití modulárních součástí jsou plánování a návrh rychlejší, protože strukturu systému lze nakonfigurovat logickým způsobem, který je v souladu s cíli návrhu, a to fyzickým uspořádáním jednotek i použitím pouze takového počtu a druhu, který je vyžadován k uspokojení aktuálních požadavků IT.

Dodávka je v tomto případě rychlejší, protože jsou použity standardizované jednotky, které lze okamžitě objednat. Konfigurace a připojování na místě jsou rychlejší nejen díky standardizovaným a zjednodušeným připojením, ale také proto, že při použití pouze požadovaného počtu bloků je třeba instalovat menší počet zařízení.

Uvedení do provozu je rychlejší, protože standardizované moduly mohou být ve výrobě zapojeny tak, jak budou zapojeny na místě, a mohou tak být předběžně otestovány. Ve srovnání s tradiční monolitickou infrastrukturou se statickým individuálním návrhem a jednorázovým provedením tyto výhody společně umožňují zkrátit dobu od návrhu po uvedení do provozu z měsíců na týdny a dobu rekonfigurace z týdnů na dny.

Při použití modulární architektury stavebních bloků jsou funkce k dispozici v malých částech, které lze optimálně nakonfigurovat pro prostory IT libovolné velikosti, od rozvodné skříně po rozsáhlá datová centra.

Ještě větší význam má možnost navrhovat infrastrukturu tak, aby podporovala pouze požadavky IT potřebné při spuštění. Později lze s nárůstem požadavků přidávat další stavební bloky bez přepracování celého systému a bez nutnosti vypínat kritické zařízení. Tato strategie volby správné velikosti může vést ke značným úsporám nákladů po dobu životnosti datového centra.

Při délce typického cyklu modernizace IT dva nebo tři roky je schopnost rekonfigurace, inovace nebo přemístění významnou součástí pružnosti infrastruktury. Modulární prvky lze odpojit, změnit jejich uspořádání a znovu připojit. Kromě rekonfigurace vyžadované obchodními potřebami dochází také ke stálému nárůstu hustoty výkonu zařízení IT z důvodu zmenšování fyzické velikosti (blade servery), což si vyžaduje pravidelnou rekonfiguraci stojanů, napájení a chlazení.

Modulární součásti vyměnitelné za provozu také umožňují rekonfiguraci pro různé úrovně redundance, různá napětí nebo různé typy zástrček.

Celkové náklady na vlastnictví (TCO)
Třetí součástí hodnoty infrastruktury DC jsou celkové výdaje na vlastnictví po dobu životnosti datového střediska. Hlavní složky celkových nákladů na vlastnictví jsou investiční a provozní náklady a výdaje na energie.

Prvně jmenované představují vše – od plánování a návrhu až do okamžiku spuštění systému a zahájení jeho provozu. Není překvapující, že byly u nás historicky často jedinými zvažovanými náklady při posuzování obchodní hodnoty infrastruktury NCPI.

Standardizovaná modulární architektura snižuje investiční náklady dvěma hlavními způsoby: Za prvé umožňuje škálovat velikost infrastruktury a lépe ji přizpůsobit aktuálním požadavkům IT, spíše než vybudování počáteční kapacity podporující maximální předpokládané požadavky je pořízeno jen potřebné zařízení, a za druhé její jasná a srozumitelná struktura zjednodušuje všechny kroky procesu implementace od plánování po instalaci.

Provozní náklady zahrnují výdaje na personál, školení, údržbu a opravy. Při použití standardizovaného, srozumitelného zařízení a postupů mohou větší část údržby provádět pracovníci IT, čímž je snížena potřeba platit i služby zajišťované dodavatelem. Standardizované monitorovací systémy také umožňují používat srozumitelné nástroje pro správu, které podporují prediktivní údržbu k identifikaci problémů dříve, než jejich závažnost vzroste od pouhých potíží ke značným výdajům.

Standardizované modulární součásti také umožňují výměnu modulů. Díky celkovému zlepšení dostupnosti je zapotřebí méně pracovníků technické podpory k řešení problémů souvisejících s výpadky.

Výdaje  na elektrickou energii po dobu životnosti datového centra jsou nejvýznamnější součástí celkových nákladů na vlastnictví po dobu životnosti DC. Škálování infrastruktury podle aktuálních potřeb IT a možnost postupného přidávání zařízení s růstem potřeb znamenají, že je nutné napájet a chladit jen ony příslušné systémy.

Výsledné energetické úspory po dobu životnosti datového střediska jsou značné. Například díky modulární vnitřní konstrukci systému UPS lze jeho kapacitu lépe přizpůsobit požadovanému zatížení, což vede k vyšší provozní účinnosti systému UPS a zmenšení modulů UPS potřebných k zajištění redundance.

Modulární konstrukce chlazení, jako například jednotky rozvodu vzduchu na úrovni stojanu, zase umožňuje dosáhnout přesnějšího proudění vzduchu a zvýšení účinnosti chlazení, takže chladicí zařízení spotřebovává méně energie.

Autor pracuje jako obchodní ředitel IT Business ve společnosti Schneider Electric CZ.

Vyšlo v Computerworldu 9/2011
Časopis lze koupit se slevou 20 %










Komentáře