استفاده از ماژول­ های پیش ساخته در دیتاسنتر

دیتاسنتر ماژولار چیست؟

ویژگی پورتابل یا ماژولار یکی از ویژگی‌های خاص برای هر تجهیزاتی است و باعث می‌شود زمانی که یک ماژول نیاز به تعمیر پیدا کرد بتوان آن را به‌سرعت تعویض و جایگزین کرد. در سیستم ماژولار و ماژول­ های پیش ساخته می‌توان به‌آسانی کل سیستم را توسعه داد و درواقع مقیاس‌پذیری ساده‌تر پیاده‌سازی می‌شود. دیتاسنتر پرتابل یا ماژولار دیتاسنتر و مرکز داده‌ای است که به‌صورت Portable و قابل حمل می باشد. این مراکز داده قابل حمل در داخل کانتینرهای استاندارد حمل بار تعبیه شده‌اند و قابلیت جابه‌جایی توسط خودروهای حمل‌ونقل کانتینر رادارند. ماژول­های پیش ساخته جهت مستقر شدن بسیار سریع هستند، بسیار قابل پیش­بینی هستند، و می­توان آنها را با هزینه ­ای مشابه برای مراکز داده­ متشکل از چوب مستقر نمود.

ماژول­ های پیش ساخته سیستم ­های­ از قبل مهندسی شده، پیش مونتاژ شده/ پیش ادغام یافته هستند، و همچنین سیستم­ های فیزیکی دیتاسنتر از قبل تست شده (یعنی قفسه ­ها، چیلرها، پمپ­ ها، واحدهای خنک­ سازی، UPS، PDUها، تابلوهای برق، ترانسفورماتورها و غیره) هستند که بعنوان ماژول­ های مرسوم برای محل دیتاسنتر ارائه می ­شوند.

هزینه ­های سخت­ افزاری/ نرم ­افزاری

زمانی که یک راه ­حل پیش‌ساخته با یک دیتاسنتر تابعه بانک ­های مرسوم مقایسه می ­شود، سخت­ افزار زیرساخت فیزیکی (قفسه ­ها، PDUها، سینی  ­های کابل، تابلوها، UPS، صفحات پنل، مبدل حرارتی، چیلر سرد هوا، پمپ­ ها، فیلترها، روشنایی، امنیت، جبران سازی) اساساً همان اجزای دقیق هستند. به‌طورکلی در زمان صحبت کردن، هزینه­ های این مؤلفه‌های زیر ساختار مشابه است صرف­ نظر از این‌که آن‌ها راه ­اندازی می­ شوند. نظر به اینکه ماژول ­ها شامل زیر ساختار هستند، پس این سخت است که هزینه ­های ساخت مرکز داده قدیمی جداسازی و مقایسه شود. هزینه ­های اولیه سیستم برای ماژول­ های پیش ساخته به دلیل هزینه مواد اضافی (مانند پوسته کانتینر)  هزینه پیش مونتاژ/ ادغام سخت­ افزار، نرم ­افزار، و کنترل ­ها همراه هم بالا است.

هزینه­ های طراحی

ماژول­ های پیش ساخته در یک منطقه تحقیق و توسعه طراحی می ­شوند، با مشتری تائید و بررسی می­ شود، و درنتیجه اجازه تولید آن داده می ­شود. در زمان تولید، طرح در کارخانه ساخته‌شده و برای کاربر هدف فرستاده می­ شود. در روش سنتی، افراد متعدد نقش مهمی را در توسعه طراحی بازی می­ کنند. جلسات متعددی با حضور عنوان پیمانکاران برق، پیمانکاران مکانیکی، طراحان، کاربران هدف، بخش ­ها تسهیلات، بخش­ های IT، و عوامل اجرائی دخیل برگزار می­ شود. نکات طراحی به‌طور کامل استدلال می­ شود، سیاست­ ها نقش مهمی را ایفا می­ کنند، و تصمیم ­گیری ­ها اغلب به‌صورت سریالی ایجاد می ­شوند.

هزینه ­های «طراحی» دربرگیرنده‌ی دو نوع هزینه است

طرح و انتخاب تجهیزات، و  طراحی یا مهندسی طرح محل. در مورد ماژول­ های پیش ساخته ، انتخاب طرح و تجهیزات در حال حاضر در کارخانه انجام‌شده است، و طراحی/ مهندسی طرح محل در مقایسه با ساخت قدیمی کاهش می ­یابد ، به دلیل این‌که طرح و برنامه­ریزی محل ساده­ تر می­ شود و در کل شامل 5 حرفه است یعنی – مهندس سازه، مهندس عمران، مهندس برق، مهندس مکانیک و مهندس معماری. در ساخت دیتاسنتر قدیمی، طراحی طرح محل 5 درصد از کل هزینه پروژه است.

هزینه ­های راه ­اندازی

هزینه­ های راه ­اندازی شامل کل کار انجام‌شده درزمینهٔ جمع ­آوری، ادغام، و قراردادن سیستم برای عملیات است. به‌طور مشخص، شامل این موارد است:

مدیریت پروژه دستگاه‌ها – هزینه برای نظارت بر پروژه به‌طور قابل‌توجهی برای تأسیسات پیش‌ساخته مبتنی بر پیچیدگی کاهش‌یافته از پروژه کم است و دارای فروشنده مستقلی برای کل زیرساخت فیزیکی برای مدیریت است.

آمادگی محل و مدیریت پروژه محل –  این شامل مراحلی شبیه حفر ترانشه ­ها (ترانشه به فرورفتگی‌های مصنوعی یا طبیعی در سطح زمین گفته می‌شود که ژرفای آن‌ها از پهنایشان بیشتر و پهنای آن‌ها از درازایشان بسیار کمتر است. ترانشه‌ها اساساً جویهای عمیقی هستند که ممکن است دارای ویژگی‌های دیگری نیز باشند.) برای لوله­ ها و مجاری لوله­ ای برق، درجه بندی و جاسازی لایه ­های بتن، و سایر هزینه­ های کلی محل است. این نوع کار بایستی بدون در نظر گرفتن روش حاصل‌شده رخ دهد، و بنابراین هزینه تقریباً مشابه است.

راه ­اندازی محل – راه ­اندازی سخت ­افزار زیرساخت معمول شامل هزینه اجزای غیر بسته‌بندی‌شده، به دست آوردن موجودی، ظاهر ساختن و جمع ­آوری اجزاء، ایجاد اتصالات درونی بین قطعات و آغاز ارتقای سیستم است. برای ماژول­ های پیش ساخته ، بسیاری از این کارها حذف می ­شوند (کار شامل تنها قرار دهی ماژول­ ها در ورقه­ های سیمان، سیم­ کشی ماژول­ ها تا  لوله ­کشی برای خنک­ سازی، و شروع سیستم ­ها است).

حمل ­ونقل صرفه­ جوئی هزینه مرتبط دیگر است. این هزینه به‌طور قابل‌توجهی برای حمل یک ماژول از قبل مونتاژ شده در مقایسه با حمل قسمت ­ها و بخش­ های منحصربه‌فرد از سیستم زمینه مونتاژ قدیمی ارزان­تر است. همچنین، ترابری مستحکم خسارات کمتری را در حمل دارد ، که نتایج آن هزینه­ ها و تا خیرات زمانی ناخواسته است.

راه ­اندازی کنترل­ ها/ مدیریت و برنامه­ نویسی – در یک مرکز داده قدیمی، راه اندازی و برنامه ­نویسی نرم­ ا­فزار مدیریت و سیستم کنترل ­ها می ­تواند هزینه قابل‌توجهی باشد . برای تأسیسات پیش‌ساخته، این هزینه را در درجه اول کارخانه تقبل می­ کند، که در آن برنامه­ نویسی و بهینه ­سازی نرم ­افزار و کنترل­ ها استانداردسازی می­ شود به‌طوری‌که کار در محل تقریباً حذف می­ شود و عملکرد عملیاتی مراکز داده بهبود می ­یابد.

هزینه فضا و مکان– با ماژول­های پیش‌ساخته، کار ساخت‌وساز کمتر تهاجمی و کمتر پیچیده است، هیچ هسته و پوسته ­ای نیاز به ساخته‌شدن یا مجهز شدن فضای داخلی ندارد، بنابراین نصب و راه ­اندازی میدان به‌طور قابل‌توجهی کاهش می­ یابد. شکل 3 نشان می­دهد یک ماژول پیش‌ساخته در محل بر روی یک پد سیمان با یک جرثقیل قرار داده‌شده است. یک‌بار در محل، برق به تابلو اصلی متصل می­شود، تا ماژول امکانات را خنک کنند، و برای فضا IT، و لوله ­کشی آب سرد به گرداننده­ های هوا در فضای IT متصل می­ شود).

در یک سناریو که در آن ماژول­ های خنک‌سازی و قدرت، پشتیبانی از تأسیسات مرکز داده را بر عهده‌دارند، بسیاری از طراحی­ ها و مدیریت ساخت از  کاربر هدف به ارائه‌کننده راه­ حل تغییر می ­کند، یک شرکت ساخت – طراحی می­تواند تمامی این وظائف را در مورد قدیمی انجام دهد. تولیدکننده طراحی می­ کند و سپس قدرت مراکز داده و ماژول­ های خنک‌سازی را برای مشتریان متعدد «مهروموم می­کند و تکرار می­کند». قدرت مرکز داده و زیر ساختار فیزیکی خنک ­سازی بخشی از زنجیره تأمین تولید به‌جای یک ساخت سفارشی در محل می­ شود. این تأثیر قابل‌توجهی در هزینه راه ­اندازی دارد.

در روش سنتی، کاربر هدف/ مالک مسئول توسعه یا طراحی، جمع ­آوری مؤلفه‌های راه­ حل، تعامل با فروشندگان مختلف برای کسب تجهیزات، یا برای استخدام و مدیریت پیمانکاران برای انجام این کار است. در مقابل، ازآنجاکه ماژول­ های پیش‌ساخته از قبل در کارخانه ساخته می ­شوند، کاربر هدف/ مالک از کارهای زمان­بر و وقت­ گیر اجتناب می ­کند ( بدون نیاز به دنبال نمودن تکه­ های خاص از تجهیزات موردنیاز، خیلی کم، پیمانکاران ساخت ­وساز با یک یا چند برنامه تحویل برای مدیریت مرتبط هستند).

هزینه ­های نگهداری

پتانسیلی برای کاهش هزینه ­های نگهداری ماژول­ های پیش ساخته وجود دارد. جای این‌که مجموعه ­ای از شرایط و ضوابط با فروشندگان مختلف نوشته شود، تنها یک قرارداد می­ تواند برای حمایت از یک یا دو ماژول پیش‌ساخته «جعبه بزرگ» ایجاد شود.

در چنین سناریویی، سازمان مسئول برگزاری عملکرد صحیح ماژول­ های پیش ساخته می ­شود. این‌یک رویکرد ساده ­سازی شده است همان‌طور که صاحب مرکز داده ودیتاسنتر دیگر با خودش درگیر نیست که در تلاش برای پیگیری کردن این موضوع باشد ،که کدام سازمان مسئول پیگیری و حل اشتباه است. در یک مرکز داده سنتی، بسیاری از قسمت­ ها و تک ه­ها (لوله ­کشی، برق، سیستم قدرت، سیستم خنک‌کننده، و قفسه­ ها) توسط تأمین‌کنندگان مختلف پشتیبانی می­ شود.

صرفه­ جویی در هزینه نیز می ­تواند ارتقای نرم‌افزار / مدیریت را توسعه دهد. به‌جای کد نوشته‌شده سفارشی برای مجموعه بزرگی از محصولات، ماژول­ های پیش‌ساخته مرکز داده می­توانند برای مشتری مجموعه ­ای از ارتقائیات استاندارد سخت‌افزار در دسترس باشد.

 هزینه­ های انرژی

اتاق ­های مکانیکی و الکتریکی سنتی انرژی بیشتری نسبت به ماژول­ های پیش ساخته خنک‌کننده و همچنین قدرت قابل‌مقایسه‌ای را مصرف می­ کنند. در درجه اول صرفه ­جویی در انرژی وجود دارد به این دلیل که طراحی پیش مهندسی‌شده از ماژول ­ها برای ادغام بهتر سیستم خنک‌کننده و قدرت مجاز است. مثالی از کنترل­ ها برای یک نیروگاه سردکن را در نظر بگیرید. به‌عنوان‌مثال، برنامه­ نویسی موردنیاز برای سردکن‌هایی با مختصات مناسب، برج­ های خنک‌کننده، پمپ­ ها و سوپاپ ­ها، گسترده است. اضافه کردن حالت­ های اکونومایزر پیچیدگی را افزایش می­ دهد.( اکونومایزر مبدل حرارتی است که در مسیر گازهای داغ خروجی از دودکش و سیال تزریقی به دیگ قرار می‌گیرد و آب ورودی به دیگ و یا هوای ورودی به مشعل را پیش گرم.) درواقع، اغلب اوقات، حالت ­های اکونومایزر در طراحی­ ها به دلیل این پیچیدگی غیرفعال می­شوند، که منجر به هزینه انرژی اضافه شده میگردد.