Проектирование и создание Центра Обработки Данных (ЦОД) для крупного предприятия нефтегазовой отрасли

Калюжный И.О.
выпускник группы MBA CIO
Школа IT-менеджмента
РАНХиГС при Президенте РФ

В настоящее время обеспечение конкурентоспособности и здоровое поступательное развитие вертикально-интегрированной нефтяной компании (ВИНК) возможны лишь при условии бесперебойного функционирования информационных систем, в реальном времени доставляющих качественную и актуальную информацию о функционировании бизнеса и о внешней среде менеджменту компании. В качестве примера таких критичных для бизнеса систем можно выделить системы ERP, CRM (Система управления взаимоотношениями с потребителями) и MES (Система управления производством).

Одним из ключевых проектов в процессе создания условий для безопасного, отказоустойчивого и бесперебойного функционирования перечисленных систем является организация Центра Обработки Данных (ЦОД). Корпоративный ЦОД представляет собой технологическое помещение, где устанавливается оборудование, выполняющее критичные для бизнеса Компании задачи, даже кратковременный простой которого может привести к значительным финансовым потерям.

Бесперебойную работу оборудования обеспечивают следующие инженерные системы:
• физически защищённое помещение;
• система внешнего электроснабжения, включающая трансформаторную подстанцию;
• система гарантированного электроснабжения на базе дизельной электростанции;
• система бесперебойного электропитания оборудования;
• система кондиционирования;
• системы пожарной безопасности, газопожаротушения и дымоудаления;
• внешние волоконно-оптические вводы;
• системы СКС (структурированная кабельная система), ЛВС, инфраструктуры хранения данных;
• система автоматической диспетчеризации и управления инженерными системами;
• система контроля параметров окружающей среды.

При проектировании указанных инженерных систем ЦОД необходимо решение ряда вопросов, определяющих как глубину решения задач в областях безопасности данных, доступности и непрерывности предоставления сервисов ИТ, так и уровень капитальных и операционных затрат, связанных с его функционированием.

Цель работы заключается в том, чтобы создать методику проектирования и построения корпоративного ЦОД на основе определения необходимого и достаточного перечня ключевых вопросов организации корпоративного ЦОД с возможными вариантами действий. При создании методики был использован американский стандарт ANSI/TIA-942 «Телекоммуникационная инфраструктура Центров Обработки Данных», методики ведущих международных ИТ-компаний, таких как IBM, APC, а также публикации отечественных и зарубежных экспертов.

В теоретической части работы рассматривается история возникновения и эволюции ЦОД, классификация ЦОД, анализируются различные взгляды на возникающие при проектировании и построении ЦОД проблемы и подходы к их решению. Путём сравнения облачных вычислений и ЦОД анализируются выгоды от построения ЦОД и условия их достижения.

В рамках разработанной методики предлагаются различные варианты решения нижеперечисленных задач, возникающих в процессе проектирования и построения ЦОД, даются рекомендации к выбору решений на основании тех, или иных входных данных:
• Определение требований к обработке и хранению данных, ориентировочного бюджета проекта
Производится на основании перечня ИТ-услуг (с учётом запланированных изменений) и показателей требуемой доступности услуг в разрезах информационных систем (модулей ИС) и категорий пользователей. Также на данном этапе рассчитывается требуемое количество стоек в ЦОДе, требуемая доступность систем и уровень безопасности.
• Выбор «Строить или арендовать»
Предлагается делать в зависимости от наличия возможности размещения требуемого количества серверного оборудования и систем хранения данных в коммерческих ЦОДах, с учётом пропускной способности каналов связи с данными центрами обработки данных, а также обеспечиваемых ими параметров доступности и безопасности.
• Расположение ЦОД
Для решения данного вопроса предлагаются критерии, определяющие выбор из вариантов строительства отдельного здания либо размещения в существующем здании, а также выбор места для размещения ЦОД.
• Выбор планировки ЦОД
Предлагается использование типовой планировки ЦОД в соответствии со стандартом TIA-942. Согласно данному стандарту в ЦОДе должны быть структурно выделены следующие зоны: Помещение для подводки внешних телекоммуникационных систем; Основная область размещения центральных маршрутизаторов, коммутаторов LAN/SAN и АТС; Область горизонтального распределения; Область размещения оборудования; Область распределения зон. Размещение оборудования предложено осуществлять в зависимости от энергопотребления и потребностей в охлаждении.
• Проектирование систем энергоснабжения
Система электроснабжения строится с применением легко масштабируемых решений, обеспечивающих максимальную гибкость при распределении нагрузки в рамках ЦОД с учётом требований выбранной категории Tier.
• Проектирование кабельных систем ЦОД
Производится в соответствии с требованиями целевой категории доступности ЦОД. Рассмотрены практические вопросы построения систем внешнего электроснабжения, электрораспределения, гарантированного электроснабжения, бесперебойного электропитания, заземления и молниезащиты, а также общего, дежурного и аварийного освещения.
• Проектирование систем охлаждения
Рассмотрены вопросы выбора составных частей комплексной системы охлаждения, включающей систему общего кондиционирования, фальшпол, системы локального охлаждения в зависимости как от суммарного тепловыделения, так и от распределения теплового потока.
• Проектирование систем безопасности

Приведены требования к системам видеонаблюдения и регистрации, контроля и управления доступом, автоматического пожаротушения, газо- и дымоудаления, а также к автоматизированной системе диспетчерского управления.

В практической части работы приводится пример использования данной методики для решения задач крупной ВИНК на примере ОАО АНК «Башнефть» — вертикально-интегрированной нефтяной компании, сформированной на базе крупнейших предприятий ТЭК Республики Башкортостан. Компания входит в топ-10 предприятий России по объёму добычи нефти и в топ-5 — по нефтепереработке.