Egységesítés és modularitás hálózatkritikus fizikai infrastruktúrában
Írta Suzanne Niles
116. tanulmány
Vezetői összefoglaló A hálózatkritikus fizikai infrastruktúra (NCPI) esetén a moduláris egységesítés alkalmazásának elmulasztása minden szempontból költséges lehet: szükségtelen kiadásokat, elkerülhető leállásokat és elvesző üzleteket eredményezhet. Az egységesítés és közeli rokona a modularitás segítségével széleskörű előnyökre tehet szert az NCPI-ben, mely előnyök modernizálnak és egyszerűsítenek minden folyamatot, a kezdeti tervezéstől a napi üzemeltetésig, miközben lényeges pozitív hatást gyakorolnak az NCPI három fő üzleti értékére, melyek a következők: rendelkezésre állás, agilitás és birtoklási összköltség.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
2
Bevezetés Az egységesítés annyira körülvesz minket napjainkban, hogy már szinte észre sem vesszük. Az autóvezetéstől az akkumulátorcseréig a hatása mindenütt ott van, hogy kényelmesebbé, kiszámíthatóbbá, olcsóbbá, érthetőbbe és biztonságosabbá tegye a környezetünket. Ha vásárolunk egy villanykörtét, tudjuk, bele fogjuk tudni tekerni a foglalatba. Ha vonaton utazunk, nem kell megállni minden határon, mint régebben, hogy megemeljék a szerelvényt és átállítsák a másik ország nyomtávjára. Az egységesítés egy hatékony elképzelés, ami fontos szövetségesünké vált a fejlődés irányításában. Hiába a szabványosítás sikerekben gazdag útja az üzleti élet egyszerűbbé tétele során, a hálózatkritikus fizikai infrastruktúra (NCPI) kihagyta a nagy lehetőséget. Az iparágon lassan, de biztosan lett úrrá a káosz, de más iparágakkal ellentétben nem volt olyan kellően erőteljes katalizáló tényező, ami visszafordíthatta volna ezt – nem voltak olyan, a nyilvánosságot felháborító esetek, mint a vonatoknál az állandó nyomtávváltás, vagy olyan megrázó esetek, mint az 1904-es baltimore-i tűz, melyben az egész város leégett, mert a más városokból érkező segítők nem tudtak rácsatlakozni Baltimore tűzcsapjaira. Bármely más fejlett iparág rendszerelemzője megdöbbenne a világ több ezer adatközpontjának NCPI-jére jellemző bonyolultság és következetlenség láttán. Egy nyilvános vizsgálat, illetve széleskörű ipari érdeklődés, a változtatásra gyakorolt nyomásának hiányában, az iparág felhasználóira hárul a feladat, hogy személyesen, a saját tapasztalatukra és üzleti érzékükre hagyatkozva ösztönözzék az egységesítés számára a stabilabb és termékenyebb környezet kialakulását. Ennek a tanulmánynak a célja, hogy megmutassa, létezik ilyen katalizáló tényező. Az NCPIfelhasználók szilárd eltökéltsége ez a tényező, hogy megszüntessék a szükségtelen leállások miatti üzleti költséget, az emberi hiba okozta elvesztett lehetőségeket és kiadásokat, az agilitás hiányát és az adatköz-
NCPI Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra Az NCPI az az alap, amelyre minden informatikai és telekommunikációs hálózat épül. Az NCPI a következőkre terjed ki: •
Tápellátás
•
Hűtés
•
Szekrények és fizikai struktúra
•
Kábelezés
•
Fizikai biztonság és tűzvédelem
•
Felügyeleti rendszerek
•
Szolgáltatások
A következő, 117-es számú APC tanulmányban bővebben olvashat az NCPI-ről: „Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra: az üzleti érték optimalizálása”.)
pont túlméretezettségét. A hibák és a pazarlás az első szívesen látott áldozatai az egységesítésnek. Az elmúlt évtizedekben az egységesítés régi ötlete új alakot öltött más iparágakban mint kreatív és impozáns vállalati filozófia. Hasonló sikereket lehet elérni az egységesítéssel, ha azt a hálózatkritikus fizikai infrastruktúra (NCPI) tervezéséhez, telepítéséhez és üzemeltetéséhez is alkalmazzuk1.
1
Szabványosítás és a „szabványok” A tanulmány témája a szabványosítás használata a tervezés és egy termék vagy folyamat kivitelezése során, azzal a céllal, hogy új vagy több előnyhöz jutassuk a felhasználókat. „Szabványok” – azaz az egész iparágra kiterjedő előírások és törvények melyeket olyan szervezetek adtak ki, mint az ISO, illetve az IEEE – a szabványosítás más fajtáit képviselik, melyek nagyon fontosak az iparnak és a kereskedelemnek de ennek a tanulmánynak nem témái.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
3
A hagyományos fejlesztéseken, mint például a tömegtermelésen és a kompatibilis csatlakozókon kívül egységesítésre az NCPI termékek és folyamatok szinte mindegyikében van lehetőség. Az NCPI eszközök tervezésétől fogunk kiindulni; ez már önmagában is széleskörű és lényeges előnyökkel szolgálhat, mint az ebben a tanulmányban bemutatásra kerül. Erre lapozva a felhasználók átültethetik az ötletet a gyakorlatba, alkalmazva az egységesítést adatközpontjaik folyamataira, illetve a több adatközpontot üzemeltetők számára ugyanazon NCPI konfigurációt és folyamatokat alkalmazva az összes adatközpontra. A felhasználók számára azonnali és hosszú távú előnyök széles skáláját nyújtja a napi üzemeltetéstől kezdve az üzleti érdekekig.
A tanulmány témája Az egységesítés gazdasági sikerekkel teli története magáért beszél, ezért nem szükséges további elemzésnek alávetni. Az NCPI-ben az egységesítés azonban nagy odafigyelést igényel, mert fontossága még nem széles körben elfogadott az informatikai iparban. A következőkben leírjuk, hogy a tanulmány főbb részei hogyan mutatják be az egységesítést, mint az NCPI egy új üzleti stratégiáját: Egységesítés az egyediséggel szemben Mindkettőnek megvan a maga helye az életben és az üzletben egyaránt, de akármilyen infrastruktúráról legyen is szó, az egységesítés legyen a célunk, ne az egyediség. Az NCPI-ben az irányvonal éppen ellenkezőleg az egyedi tervezés felé tolódott el, ami olyan rendszereket eredményezett, melyeket nehéz megtervezni, karbantartani, telepíteni és kezelni. Az egységesített NCPI alapvető jellemzői Az egységesített NCPI két egyszerű, de erőteljes alapvető jellem-
NCPI szabványosítás
zőt vezet be, a moduláris építőkocka alapú architektúrát és a fokozott emberi tanulást. A valódi értékük intuíción alapul – a legtöbb felnőtt emlékszik rá, hogy a gyerekek építőkockáiból végtelen
Moduláris architektúra
Fokozott
EMBERI TANULÁS
sokféle dolog építhető, és persze senki sem kérdőjelezi meg a tanulás hasznosságát. Közösen nagy hatást gyakorolnak az NCPIre. A fent említett két alapvető jellemzőből egy sor előny származik, mely előnyök az infrastruktúra szinte minden részét érintik.
Az előnyök növelik az üzleti értéket
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
4
Hogyan hat az egységesítés az NCPI üzleti értékére A moduláris egységesítés mellett álló megdönthetetlen érv az egységesítés több oldalú, pontról pontra ható hozzájárulása az NCPI „üzleti értékéhez” – az elköltött dolláronként megszerzett haszonhoz. A haszon, ami
Érték
a moduláris architektúra és a fokozott emberi tanulás
Rendelkezésre állás
Agilitás
TCO
használatával érhető el, több módon hat az NCPI-ből fakadó üzleti érték három fő részének minden egyes tagjára: a rendelkezésre állásra, az agilitásra és a bir-
minden összetevőjét
toklási összköltségre (TCO). (A következő, 117-es számú APC tanulmányban bővebben olvashat az NCPI üzleti értékének számítási egyenletéről, illetve arról, hogy ez miért metrikus struktúra: „Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra: az üzleti érték optimalizálása”.)
Egységesítés az egyediséggel szemben Az egységesítés és az egyediség szokásos ellentétek. Nem nehéz észrevenni a döntő, de eltérő szerepüket; a mindennapok tele vannak példákkal arra, hogy mindkét módszernek megvan a maga helye a termékek és folyamatok hatékony terjesztésében.
Az egyediségnek nincs helye az infrastruktúrában Az egyediség csodálatos dolog. Egy lenyűgöző épület, anyu barackos pitéje, egy zongoraverseny, mind műremek a maga nemében, senki se mondaná, hogy az egységesítésnek bármennyi helye is lenne olyan élmények megítélésében, melyeket az érzékekre ható értékük vagy más érdekes jellemzőik alapján ítélünk meg. Bizonyos dolgok egyedinek teremtettek, és jobb is, hogy így van. Az infrastruktúra más dolog. Az infrastruktúra adja a rendszer alapjait, mely alapokon a rendszer számunkra érdekes részei nyugszanak. A fent felsorolt példákban találhatóak részek, amelyekre „infrastruktúraként” tekinthetünk, például: az épület alapanyagai, anyu mérőedényei, a zongora billentyűi, a vászon, amire a festék kerül. Az infrastruktúra szerepe, hogy praktikus és megbízható legyen – egyszerűen csak működjön. Azok a tulajdonságok, amelyek az idők folyamán bizonyították, hogy az infrastruktúrát hatékonnyá, megbízhatóvá, kiszámíthatóvá és problémamentessé teszik, az egyediséggel éppen ellentétesek; ez már egységesítés. Az egységesítés hatására mindennapi tevékenységünk infrastruktúrája a modern élet vázává vált – annyira jelen van mindenhol és mindenben, hogy nagyon ritkán jut csak eszünkbe. Azt várnánk, hogy az adatközpontok infrastruktúrája is hasonló elvet követ, de mostanáig kevés elmozdulás történt ebben az irányban. Közel 40 évvel a születése után az informatika fizikai infrastruktúrája sok értelemben még mindig kézművesipar benyomását kelti: több cég nem összeillő részegységeit egyedileg építek be egy nagy infrastruktúra rendszerbe, mely csak ebben a környezetben működik.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
5
Az egyedi NCPI egyedi problémákat is jelent Egy teljes NCPI egyszeri tervezése egyedi rendszert eredményez, egyedi problémákkal, melyek egyedi hiba-meghatározási módot és javítást igényelnek – ez a folyamat nem csak drága, de időigényes is, és csak kevés tanulsággal szolgál a leendő egyedi problémák megoldásával kapcsolatban, illetve más adatközpontok problémáinak megoldásához. Az egységesítéssel megszűnik az egyszeri tervezés igénye, valamint megszűnnek az infrastruktúra feltolult egyedi problémái, amitől az infrastruktúrára támaszkodó – mely valójában az adatközpont valódi célja – informatikai réteg adatfeldolgozó részeinek fejlesztéséhez szabadulnak fel erőforrások. Az NCPI egységesítésének célja, hogy megszüntesse a szakszerűtlenséget és a hibára hajlamos összetettséget, ami együtt jár az egyedi tervezéssel – hogy az informatika fizikai infrastruktúrájának megszokott menete átlátszóan kezelhető legyen, illetve ugyanazt a minőségi szintet nyújtsa, ami elvárható minden infrastruktúrától: vagyis egyszerűen csak működjön.
Egységesített építő elemeket használó konfigurálható megoldások Csatlakozók és részegységek egyedi átalakítása csak azért, hogy együtt működjenek a meglévőkkel (a Rube Goldber effektus) nem jár valódi haszonnal; csupán bonyolultságot eredményez, és növeli az emberi hiba lehetőségét. Azonban a lehetőség, hogy konfiguráljuk – és újrakonfiguráljuk – az NCPI-t méretben vagy funkciókban, létfontosságú az NCPI hatékonysága és értéke szempontjából, hogy megfeleljen a gyorsan változó üzleti kívánalmaknak. Hogyan használható az egységesítés, amikor kulcsfontosságú informatikai követelmény a rugalmasság? Ez a tanulmány bemutatja, hogy az egységesítés erejének egy változtatható környezetre való alkalmazásához a kulcs a modularitás – előre megtervezett, egységesített építőkockák, amiket a felhasználó igényei szerint lehet összeállítani. Az NCPI egységesítésének egyik elsődleges előnye, amit agilitásnak hívunk, a lehetőség, hogy gyorsan állíthatunk össze egységesített részegységeket egy logikus és érthető egésszé, amivel választ adhatunk a változó működési és pénzügyi kihívásokra.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
6
1. ábra – Az egyedi tervezés és a szabványos, moduláris építőelemek összehasonlítása
Egyedi egyszeri tervezés Jó a művészetben, de rossz az infrastruktúra terén
Szabványos, moduláris összetevők Módosítható, skálázható, megismételhető, érthető, integrált
Tehetünk még egy lépést: egységesített adatközpontok Az ily módon tervezett NCPI – egységesített moduláris elemekből összeállítva – lényeges előnyökkel szolgál adatközpontok telepítése és üzemeltetése során, ahogyan ez ebben a tanulmányban is olvasható. A több adatközpontot üzemeltető vállalatok az egységesítést kiterjeszthetik azzal, ha ugyanolyan vagy nagyon hasonló NCPI-t építenek ki minden adatközpontban – ezzel bevezetve az egységesítést nem csak egy adatközpontban, hanem adatközpontok között is. Az olyan adatközpontok, amelyek a lehető legtöbb dologban egyeznek meg – az azonos elrendezéstől kezdve az ugyanúgy jelölt biztosítékokig – teljesen kihasználják az egységesítés nyújtotta óriási lehetőségeket a hatékony tervezés, telepítés, üzemeltetés, karbantartás, hibamegelőzés és költségek terén. Az ebben a tanulmányban vázolt előnyök többsége megsokszorozódik, ha az egységesített NCPI-t több adatközpontban alkalmazzuk.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
7
A szabványosított NCPI alapvető jellemzői Az NCPI egységesítésének előnyei minden irányba kihatnak: ahogyan kitölti a teret, az alkalmazása, és fejlődése az idők folyamán – a kezdeti tervezéstől és megépítéstől kezdve az újrakonfigurálásig minden felújítás alkalmával. Ezen előnyök változatos formákat ölthetnek az NCPI struktúrájában és folyamataiban, de szinte mindet vissza lehet vezetni valamilyen formában az egységesített NCPI két alapvetéséhez: a moduláris építőkocka alapú architektúrához és a fokozott emberi tanuláshoz (2. ábra). Ezek a jellemzők olyan előnyökkel járnak, melyek az infrastruktúra minden részén jelentkeznek az NCPI minden részére kihatató összeadódó pozitív hatás formájában.
2. ábra – A moduláris architektúra és a fokozott emberi tanulás
Szabványosított NCPI Eredménye:
Modularitás Moduláris architektúra
A BERENDEZÉSEK értékének növekedése
• • • •
Skálázható Változtatható Hordozható Cserélhető
Érthetőség Fokozott
EMBERI TANULÁS
Az EMBERI érték növekedése
• • • •
Hibák elkerülése A problémák előre jelzése A tudás megosztása A termelékenység növelése
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
8
Modularitás: oszd meg és egységesíts Az NCPI-ben az egységesítés sarokköve a modularitás. A modularitást úgy érjük el, hogy egy meglévő kész terméket vagy folyamatot kisebb, közel azonos méretű vagy funkciójú részekre, ún. modulokra bontunk, melyeket úgy rakhatunk össze, hogy ezzel az eredeti termék, illetve folyamat új változatait hozzuk létre. A zseblámpa elemei szolgálnak általában példaként: az elemeket (modulokat) különböző mennyiségekben használjuk fel, hogy más-más nagyságú elektromos áramhoz jussunk. Az informatikai eszközök között a Blade kiszolgálók és a RAID-tömbök szolgálnak megfelelő példaként – több egységet felhasználva jutunk változó nagyságú kiszolgálói teljesítményhez, illetve tárhelyhez. A moduloknak nem kell azonosnak lenniük: a Lego™ kockák modulárisak, mégis bizonyos szempontból azonosak, míg más szempontból nézve különböznek – a színük, a méretük és az alakjuk különbözhet, de a méretek és kapcsolatok egységesítve lettek, hogy az egyes építőkockák (modulok) együttműködve egységes rendszert alkothassanak. Különböző moduláris rendszerek az azonosság és a különbözőség különböző fokozatait alkalmazzák a moduljaikon – vagyis változó mértékű az egységesítés –, attól függően, hogy mennyire cél a funkciók felosztása. A zseblámpa elemei, a blade kiszolgálók vagy a RAID-tömbök az alapszintű modularitásra példák, ahol kevés vagy éppen semennyi különbség sincs a teljes rendszert alkotó egyes elemek között. Egy bonyolultabb rendszer, melyhez többféle funkciót kell egyesíteni (mint például az NCPI esetében), óvatos tervezést igényel a gyártó részéről, hogy a moduláris tervezés során megtalálja az arany középutat az egységesítés mértéke és a felhasználóknak nyújtott rugalmasság nagysága között. Az NCPI számos szinten ad lehetőséget a hatékony moduláris tervezésre. Íme néhány példa:
•
Kicserélhető UPS- és akkumulátormodulok. Lehetővé teszik a tápellátás, a redundancia és a futási idő skálázhatóságát, illetve az alkatrészek üzem közben cserélhetők a rendszer leállítása nélkül.
A modularitás és az „összetevők száma” A modularitás az iparág fontos új koncepciója. Ha a klasszikus megbízhatósági elemzést nem alakítjuk át úgy, hogy ezt is figyelembe vegyük, előfordulhat, hogy a felhasználók félreértik, és nagy árat fizetve csak késve fogadják el a modularitást. A rendszerek modularizálása bizonyos esetekben megnövelheti az összetevők számát – ha például kisebb tápellátó modulok formájában építik ki a nagy UPS-kapacitást, azzal nő bizonyos elektromos alkatrészek és csatlakozók száma. A megbízhatósági elemzés csak akkor hozhat érvényes eredményt, ha figyelembe vesszük az összetevők kialakítását, funkcióját, illetve a közöttük levő összefüggéseket, és nem egyszerűen megsokszorozzuk a részek számát. A pusztán az összetevők számán alapuló megbízhatósági elemzés önmagában nem teljes, akár félrevezető is lehet, mivel kihagyja a moduláris szerkezetnek a megbízhatóságban nyújtott előnyeit, különösképpen a következőket: • A cserélhető modulok kiszerelhetők, és elszállíthatók gyári javításra, amely folyamatos minőségi javulást hoz, hiszen a hibákat a gyárban diagnosztizálják, és a tervek szintjén korrigálják őket (ezt hívják a rendszerelemzésben a „megbízhatóság növekedésének”). • A modulokat sokkal nagyobb számban gyártják, mint a nagyobb, nem moduláris rendszereket, ami még tovább fokozza a sorozatgyártásnak a minőség terén amúgy is fennálló előnyét. • A modulok általában véve kisebbek (mint a nem moduláris rendszerek alkatrészei), ami jellemzően kevesebb kézi munkát követel meg a gyártás során. • A moduláris kialakítás módot ad a megbízhatóság területének egy számottevő előnyére, mégpedig a hibatűrésre – tehát egymással párhuzamosan redundáns modulok működhetnek, így egy-egy modul meghibásodása nincs hatással a teljes rendszer működésére.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
9
•
Egységesített, moduláris vezetékelosztás. A helyiségek kábelezését sor vagy szekrény szintre hozza. Megszünteti a bonyolult, hibázást elősegítő kábeldzsungelt, illetve egyszerűsíti és felgyorsítja a kihúzás, az áthelyezés és a bedugás folyamatát. A moduláris áramelosztás esetén lehet szó szekrény méretű egységekről, melyek egy egész sort látnak el árammal, illetve mindössze egyetlen szekrényt ellátó tápvonalról.
•
Szekrény légszállító egysége. A szoba légáramát szekrényenként lehet vezérelni, amivel precízen lehet irányítani a hűtést a meleg pontokra.
•
Nagy sűrűségű fürtök. A szekrényeket, az energiaellátást és a hűtést egy közös zárt „helyiségbe” helyezzük, hogy elkülönítsük és hűtsük a sok hőt termelő informatikai eszközöket. (Ebben az esetben „modul” alatt az egész integrált fürtöt értjük.)
A moduláris elemek egységesített felépítésükkel és kapcsolódási pontjaikkal egyszerűbbe, gyorsabbá és olcsóbbá tesznek minden munkafolyamatot, a kivitelező számára a gyártást és az anyagok beszerzését, a mérnököknek a tervezést, a vevő oldalán pedig a beépítést és az üzemeltetést. A moduláris tervezés az NCPI üzleti értékét jelentő egyik létfontosságú komponens forrása (agilitás, a képesség, hogy válaszoljunk a változó vagy váratlan üzleti lehetőségekre), illetve nagyban hozzájárul a másik két létfontosságú komponenshez is (rendelkezésre állás és birtoklási összköltség).
•
A moduláris rendszerek skálázhatók. A moduláris NCPI a jelenlegi informatikai elvárásoknak megfelelő szinten telepíthető, a későbbi bővíthetőség lehetőségével. A lehetőség, hogy pont ideális méretre tervezhetünk, jelentősen csökkenti a birtoklási összköltséget.
•
A moduláris rendszerek változtathatók. A moduláris tervezés nagy konfigurációs szabadsággal ruházza fel az NCPI-t, hogy mindig megfeleljen a változó követelményeknek.
•
A moduláris rendszerek hordozhatók. Zárt komponensekkel, egységesített felülettel és érthető struktúrával idő és pénz takarítható meg moduláris rendszerek telepítése, továbbfejlesztése, újrakonfigurálása és szállítása során.
•
A moduláris rendszerek cserélhetők. A hibás modulokat könnyedén ki lehet cserélni javításhoz vagy bővítéshez, gyakran akár a rendszer leállítása nélkül is.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
10
A moduláris komponensek hordozhatósága és cserélhetősége lehetővé teszi, hogy minden szükséges munkálatot a gyárban végezzenek el, még szállítás előtt (az áramelosztó rendszer előkábelezése), illetve szállítás után (az energiaellátó modulok javítása). A gyárban végzett munkának statisztikai szempontból sokkal kisseb a hibaszázaléka, mint ha ugyanazt a folyamatot a helyszínen kellett volna elvégezni. Például a gyárban javított UPS egységek akár 500–2000-szer kisebb eséllyel okoznak kimaradásokat, és újabb hibákat, illetve kisebb eséllyel akadályozzák a rendszer üzembe való teljes visszaállítását, mint a helyszínen javított egységek. A gyárban való javítás lehetősége jelentős előnyt jelent a rendelkezésre állás szempontjából.2 A több telephelyet üzemeltetők számára a moduláris architektúra azt jelenti, hogy a lehető legtöbb dolog legyen azonos az egyes telephelyek között (lásd a korábbi bekezdést: Tehetünk még egy lépést: egységesí-
tett adatközpontok). A fő NCPI-erv bizonyos részeit megváltoztathatjuk, hozzátehetünk vagy elvehetünk részeket belőle, hogy megfeleljenek a más adatközpontok méret- vagy működésbeli különbségeiből fakadó megváltozott kívánalmaknak, anélkül hogy a terv más részeire ezzel hatással lennénk, azaz maximalizáljuk a különböző adatközpontok infrastruktúráinak hasonlóságát.
Emberi tanulás: a megértés ereje A modularitás növeli a berendezések hatékonyságát. Az érthetőség növeli az emberek hatékonyságát. Az egységesítés a természetéből fakadóan egyszerűsítő folyamat; egy egységesített rendszer lehetővé teszi a tanulást minden szinten. A megnövekedett tudás és megértőképesség növeli az emberek hatékonyságát, és csökkenti az elkövetett hibák számát a munkájuk során, segítséget nyújt mások tanításához, és lehetőséget ad a problémamegoldásban való részvételre. Egy egységesített környezetben nemcsak hogy könynyebb megérteni a dolgokat, de minden kiszámíthatóbb és könnyebben megismételhető is, amitől a problémák előfordulásának esélye csökken, illetve ha mégis megtörténne a baj, könnyebb lesz azt észrevenni. Amikor a dolgokat könnyebb megérteni és minden kiszámíthatóbb, akkor mindent könnyebb elmagyarázni, dokumentálni, üzemeltetni, és könnyebbé válik a hibaelhárítás és a javítás is. Ahogyan ezek a hatások egymásra épülnek, lehetővé válik a kezelőszemélyzet számára, hogy:
•
Elkerülje a hibákat. Az egységesítés legjelentősebb emberi tanulással összefüggő hatása az adatközpontban ember által elkövetett hibák számának csökkenése. A kutatások kimutatták, hogy az emberi hiba okozza az adatközpontok leállásainak 50–60 %-át,3 illetve hogy csökkentésének lehetősége jelenti leginkább a felhasználók szemében a nagyobb rendelkezésre állás elérését. Az emberi hiba csökkentése az egységesítés hagyományosan nagy előnye – attól kezdve, hogy kevesebb hiba lép fel egy egységesített összeszerelési folyamat során, egészen addig, hogy egy egységesített rendszerben kevesebb hibát követnek el a problémák diagnosztikája közben. Az egységesített rendszerek egyszerűbb és olcsóbb dokumentálást és betanítást tesznek lehetővé, aminek hatására a kezelőszemélyzet képzettebb lesz, és kisebb eséllyel fog hibázni. Az egységesített vezérlés, kezelés
2
Az MTechnology Inc, megbízhatósági kutatásai alapján
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
11
és kapcsolatok segítségével nagyobb biztonsághoz jutunk azáltal, hogy a rendes működés jobban magától értetődővé válik. Ha magát a dokumentációt is egységesítjük, akkor a hibák elkerülése tovább egyszerűsödik, mert a szükséges információ könnyen hozzáférhetővé válik a megszokott helyeken és formátumokban.
•
Előre lássa a problémákat. A dolgok működésének megértése, valamint egységesített folyamatok használata az eszközök felügyeletére és a prediktív karbantartásra, erőteljes eszköz a kezünkben olyan dolgokkal szemben, melyek különben „váratlanok” lettek volna.
•
Megossza tudását. A felépítés és a működés ismerete elősegíti a tanulást azzal, hogy az új információk megosztására buzdít – amit az ember értékesítés, arról nagyon valószínűséggel beszélget, illetve működik együtt elemzés vagy problémamegoldás során, és sokkal valószínűbb, hogy tud tanulni a másiktól. A tudás és a részletekbe látás klímája leng be mindent, amit az NCPI-vel tenni vagy róla tudni kell.
•
Megnöveli a termelékenységet. Ahogyan a több irányban folyó vizsgálatok egymásra hatnak és épülnek, a termelékenység összességében nő. A jobban képzett kezelőszemélyzet annyit jelent, hogy az NCPI-vel kapcsolatos dolgokkal eltöltött időt hatékonyabban használják fel. Az eszközök és a folyamatok gyorsabban érthető volta miatt kevesebb időt kell képzésre fordítani. Azzal, hogy csökken az emberi hibák száma, kevesebb időt kell az emberek által okozott hibák elhárításával eltölteni, illetve a telefonos segítségnyújtó szolgálatnak kevesebb időt kell az ilyen hibához kapcsolódó hívásokra fordítania. Ez az időtakarékosság az adatközpont valódi működéséhez szabadít fel emberi erőforrásokat, azaz az NCPI által működtetett, hűtött, illetve védett informatikai eszközök használatához, ahelyett hogy magát az NCPI-t kellene felügyelniük. A sorozatgyártás és a cserélhető alkatrészek: visszatekintés
Az összetevők szabványosítása rendkívüli megtakarításokat hoz az áruk előállításában, szállításában és szervizelésében. Ezek közül az egyik legismertebb a termékek sorozatgyártására való képesség. Maga az elképzelés már a XII. század óta létezik, hiszen a velencei arzenálban szerelősorok és sorozatgyártott alkatrészek segítségégével sikerült közel naponta egy hajót előállítaniuk, de az ipari társadalomban Henry Ford híres mozgó szerelősoraival és egy-egy műveletre szakosodott végző munkásaival újra feltalálta a módszert.
A sorozatgyártás Henry Ford szerelősorai megmutatták azt a bámulatos fejlődést, amelyet az előnyei összetett termékek sorozatgyártása a kapacitás, a költségcsökkenés, a minőség és a szállítási sebesség terén hoz, az előző században már • Költségcsökkenés szintén használták a sorozatgyártást, de egy másik fontos célból: nem csak a termék összeszerelésében megmutatkozó előnyökért, • Minőségjavulás hanem a csereszabatosság miatt. Eli Whitney elkápráztatta • Egyszerűbb szervizelés a Washington tisztviselőket 1801-ben azzal, hogy a puskagyárából • Szélesebb körű funkciók hozott tíz alkatrészkupacból véletlenül választva el tudott készíteni • Gyorsabb szállítás tíz zárszerkezetet. A szabványos, csereszabatos alkatrészek révén Az alkatrészek és a folyamatok szabványosítása az mód nyílt a puskák csatatéri javítására, és egy fontos új lehetőség ami módot ad a sorozatgyártásra jelent meg: a helyszíni szervizelés.* A műhelyekben egy-egy dolog megjavítására alkalmas pótalkatrészt készítő mester- emberek helyét hamarosan átvette a sorozatgyártás és a helyszínen elvégzett alkatrészcsere. Javult a minőség, csökkent a költség, töredékére rövidült a szállítási idő, a szervizelés leegyszerűsödött. 3
A The Uptime Institute, kutatásai, a 7x24 Exchange és nagy adatközpontokat használó jelentős pénzügyi befektetők *A cserélhető végzett helyszíni szervizelésnek az NCPI modellben a cserélhető modulok felelnek meg. bizalmas adatialkatrészekkel alapján.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
12
Mielőtt még a felhasználó látná a terméket, már csökken az emberek által okozott hibák egyik fajtájának, mégpedig az emberek okozta gyártási hibák száma. Az egységesített moduláris tervezés segítségével maximalizálhatjuk a sorozatgyártás részesedését a termelésben, ami csökkenti a gyártási folyamat során fellépő emberi hibák lehetőségét, mivel az egységesített összeszerelés könnyen megismételhető folyamatokból áll, illetve azáltal, hogy egyszerűbbé válik a hibák felismerése és megszüntetése a gyártási folyamat során.
Hogyan hat a szabványosítás az NCPI üzleti értékére Ahogyan azt az előző részben láthattuk, a moduláris felépítés és a megnövelt emberi tanulás – az egységesített NCPI két alapvető jellemzője – széleskörű közvetlen és közvetett előnyökkel jár. A tanulmány alábbi része közelebbről, illetve egy másik szemszögből, fentről lefelé fogja megvizsgálni az egységesítést, hogy pontról-pontra bizonyíthassa az egységesítés értékét a vállalat szempontjából. A modularitásból és a fokozott emberi tanulásból előnyök származnak a teljesítmény három kulcsfontosságú területén, mely három terület együtt adja az NCPI üzleti értékét.
Az NCPI üzleti érték „egyenlete” Mitől lesz a hálózatkritikus fizikai infrastruktúrának magas az üzleti értéke? Mivel elsődleges feladata az informatikai eszközöket működtetni, a rendelkezésre állás az NCPI üzleti értékének első összetevője. Az a képesség, hogy gyorsan reagáljon a változó kihívásokra, szintén kulcsfontosságú a siker szempontjából, ez teszi az agilitást szintén fontos összetevővé. Az NCPI megvásárlásának és élettartama során való üzemeltetésének a teljes költsége (birtoklási összköltség, TCO) az üzleti érték harmadik jelentős összetevője (3. ábra). (A következő, 117-es számú APC tanulmányban bővebben olvashat az NCPI üzleti értékéről: „Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra: az üzleti érték optimalizálása”.)
3. ábra – Az NCPI üzleti értékének új kiszámítási módja
Érték
Rendelkezésre állás
Agilitás
TCO Az NCPI üzleti értékének mozgatórugói azok a tényezők, melyek növelik a rendelkezésre állást vagy az agilitást, illetve azok a tényezők melyek csökkentik a birtoklási összköltséget. Az okok és hatások eme figyelemre méltó hálózatában az egységesítés olyan előnyökkel jár, melyek egyszerre hatnak pozitívan a fenti három „teljesítménymutatóra”.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
13
Hogyan növeli az egységesítés a RENDELKEZÉSRE ÁLLÁST A rendelkezésre állást befolyásoló fő tényezők (4. ábra) a következők:
•
Eszközök megbízhatósága – A nagyobb megbízhatóság azt jelenti, hogy kisebb a leállás veszélye.
•
Rendelkezésre állás
Érték
Agilitás
TCO
Helyreállításig eltelt idő (MTTR) – Hibák után a gyorsabb helyre állítás kisebb állásidőt jelent.
•
Emberi hiba – A kevesebb emberi hiba kevesebb leállást jelent.
4. ábra – A szabványosítás javítja a RENDELKEZÉSRE ÁLLÁS minden tényezőjét
RENDELKEZÉSRE ÁLLÁS Növelés:
Megbízhatóság
Csökkentés:
MTTR
Csökkentés:
EMBERI HIBA
MODULARITÁS
SZABVÁNYOSÍTÁS
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
14
Az eszközök megbízhatósága. Az egységesített moduláris részegységeket nagyobb mennyiségben lehet tömeggyártással előállítani, mint a nem moduláris rendszereket, ami csökkenti a gyártási hibák előfordulását. A moduláris elemeket vissza lehet szállítani a gyárba javításra, ami jelentősen növeli az elvégzett munka minőségét. (Bővebben olvashat ezekről az előnyökről „A szabványosított NCPI alapvető jellemzői” című szakaszban.) Továbbá az egységesített kapcsolódási felülettel rendelkező moduláris rendszereket lehetséges a gyárban
Egy régi-új gondolat Az elmúlt években a szabványosítás több száz éves gondolata került a figyelem középpontjába a termékek
előtesztelni, mivel ugyanúgy beállíthatók ott is, mint a meg-
és a szolgáltatások tervezésének, gyártásának és
rendelőnél, így észrevehetőek az esetleges hibák. Az egysé-
szállításának
gesített moduláris elemekkel megvalósul a belső redundancia (nincs leállás egyes elemek hibája esetén), illetve lehet-
racionalizálására
irányuló
új
üzleti
stratégiák kidolgozása során. A Southwest Airlines a szó legszorosabb értelmében az egész vállalatot átfogó szabványosítás tankönyvi példájává vált. Azzal,
séges az elemeket üzem közben cserélni (nem kell leállítani
hogy egységesítették a terméküket (szabad ültetési
a rendszert, miközben a hibás eszközöket kicserélik). Egysé-
rend, azonos árak), a működésüket (minden ugyan-
gesített felügyeleti rendszerrel elérhetővé válnak olyan
azon az informatikai platformon fut) és a berendezéseiket (csak egyfajta repülőgép), ők lettek az a légitársa-
könnyen megérthető kezelő eszközök, amelyek elősegítik
ság, amely leginkább tartja a határidőket, amely a
az előregondolkodó karbantartást a hibák azonosítására,
legolcsóbb, és amelynek a legjobb a minősége, nem is
mielőtt azok még jelentős kiadást jelentő problémává válná-
szólva
a
barátságosságukról.
A
Toyota
Motor
Company, amely szintén gyakori tárgya az üzleti
nak, illetve csökken az előre tervezett megelőző karbantar-
elemzéseknek, hosszú évek óta az elsők között van a
tásoktól való függés, mely karbantartások szintén növelik az
minőség terén az autógyártásban, mégpedig azért,
emberi hiba lehetőségét.
mert agresszíven törekednek a „selejtmentes gyártásra” (lean manufacuting), amely mind a hibákat, mind a költségeket minimalizálja azzal, hogy leegyszerűsíti
Átlagos helyreállítási idő (MTTR). Egy meghibásodott
majd szabványosítja a gyártási folyamat minden
moduláris elemet gyorsan kicserélhetünk, így a rendszer
lépését.
működésének helyreállításával nem kell megvárnunk a
A módszerek iparáganként különbözőek lehetnek, de
meghibásodott eszköz javítását. Az egységesítés miatt a
az alapelv mindenhol ugyanaz: a stratégiailag alkal-
rendszer működését könnyebb megérteni és üzemeltetni,
mazott szabványosítás több területen is olyan megtakarításokat hoz, amelyek növelik az üzleti értéket.
ami a problémák megtalálást gyorsabbá teszi, illetve növeli annak az esélyét, hogy a problémát a felhasználó maga megtalálja és megszüntesse. Emberi hiba. A rendelkezésre állás növelésének lehetséges módjai közül a legnagyobb sikerrel az emberi hiba csökkentésének lehetősége kecsegtet. Egységesített eszközökkel és folyamatokkal, a működés jobban átlátható, a folyamatok egyszerűbbek és könnyebben megtanulhatóak, a rendszer az elvártaknak megfelelően üzemel, csökkentve ezzel a hibák lehetőségét, legyen szó egy rosszul kiadott parancsról vagy egy rossz gomb megnyomásáról.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
15
Hogyan növeli az egységesítés az AGILITÁST Az agilitás az képesség, amely lehetővé teszi, hogy gyorsan és hatékonyan reagáljunk új üzleti lehetőségekre, kihívásokra és változásokra (az informatikai marketingben ezt hívják „igény szerintinek” [on demand]). Egy agilis NCPI három létfontosságú célra összpontosít:
•
Az üzembe helyezés sebessége. Ez egy új egység tervezésének és üzembe helyezésének sebességéből,
Érték
illetve új helyre költöztetéséből vagy egy újrakonfigurá-
Rendelkezésre állás
Agilitás
TCO
lás megvalósításából áll.
•
Képesség a bővítésre. Az a képesség, hogy a jelenlegi kívánalmaknak megfelelő szintű egységet helyezzünk üzembe, azzal a lehetőséggel, hogy később, ha nőnek az igények, bővítsük a rendszert.
•
Képesség az újrakonfigurálásra. Az a képesség, hogy meglévő eszközöket újrakonfigurálva tovább használjunk anélkül, hogy felfordulást okoznák.
Az egységes moduláris építőkockákkal megvalósított egységesítésnek (modularitás) kiemelkedő hatása van az agilitásra, oly módon, hogy jelentősen pozitív hatást gyakorol az agilitás három fő összetevőjére (5. ábra).
5. ábra – A szabványosítás javítja az AGILITÁS minden tényezőjét
AGILITÁS:
Bevezetési
SEBESSÉG
Képesség a SKÁLÁ-
ZÁSRA
Képesség az ÁTKONFI-
GURÁLÁSRA
MODULÁRIS
SZABVÁNYOSÍTÁS
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
16
Az üzembe helyezés sebessége. A tervezés moduláris elemekkel gyorsabb, mert a rendszer struktúráját logikusan állíthatjuk össze, úgy, hogy megfeleljen a tervezési célkitűzéseknek, mind az egységek fizikai elrendezését illetően, mind azáltal, hogy csak annyi elemet használunk fel,
Van-e hátránya?
amennyi az elvárások teljesítéséhez szükséges. Nem kell várni az üzembe helyezéssel addig, amíg a vezetőség
Kérdés: A moduláris architektúra fokozza az agilitást, de nem rontja ugyanakkor a rendelkezésre állást vagy a birtoklási összköltséget (TCO)?
megindokolja, miért van szükség túlméretezett adatközpontra, hogy kielégítsék Érték
az esetleges jövőbeni igényeket is. Nem
Rendelkezésre állás
Agilitás
TCO
befolyásolja a tervezési időt az a tény, hogy különleges követelmények merültek fel az NCPI-vel szemben, mert a modulá-
Válasz: Nem, a moduláris architektúra nincs kárára a rendelkezésre
ris architektúrának része a tervezési
állásnak és a TCO-nak – épp ellenkezőleg, javítja őket. A moduláris
rugalmasság. A szállítás is egyszerűbb,
szabványosításban az a figyelemreméltó, hogy egyszerre hat kedvezően
mert az egységesített, futószalagon
az NCPI üzleti értékének mindhárom összetevőjére.
gyártott egységeket könnyebb raktározni és megrendelni. A helyi konfigurálás és bekötés is gyorsabb, nem csak azért,
Érték
Rendelkezésre állás
Agilitás
TCO
mert a kapcsolódási pontok is szabványosak és egyszerűbbek, de azért is, mert kevesebb eszközt kell telepíteni, mivel csak annyi eszközt használunk,
Javul a rendelkezésre állás – A cserélhető modulok csökkentik a javítások átlagos időtartamát (MTTR), az átlátható struktúra fokozza a
amennyire feltétlenül szükség van.
felügyelhetőséget, csökkenti az emberi hiba esélyét. Az üzem közben
A beüzemelés is gyorsabb, mert az
cserélhető modulok leállás nélkül kicserélhetők. A modulok párhuzamos
egységesített modulokat gyárban is be
működésre is beállíthatók, így a hibatűrésre épülő megbízhatósági stratégia foganatosítható. A modulok visszaküldhetők a gyártónak gyári
lehet kötni ugyanúgy, mint a helyszínen,
javításra, amely (1) sokkal megbízhatóbb, mint a helyszíni javítás, (2) és
így gyárilag előzetesen tesztelhetők.
módot ad a gyári tervezőknek a hibák felismerésére és a terv szintjén
A hagyományos „mindent egybe” elvű,
való kiküszöbölésére („a megbízhatóság növekedése”). A modulok
egyedileg tervezett rendszerekkel
sorozatgyártással nagyobb mennyiségben állíthatók elő, ami csökkenti a hibák számára.
ellentétben ezek a hatékonyság növelő tényezők lehetővé teszik, hogy az ötlettől az üzembe helyezésig eltelő időt hóna-
Javul a birtoklási összköltség (TCO) – A szabványos moduláris rendszerek berendezéseinek költsége összemérhető a hagyományos berendezésekével, a többi költség pedig számottevően kisebb: moduláris
pokról hetekre, illetve az újrakonfigurálá-
szerkezetben csökkennek a nem berendezésekből eredő tőkejellegű
si időt hetekről napokra csökkentsük.
költségek (tervezés, rendszerterv, létesítés), csökken a berendezések összköltsége, mert elkerülhető a kezdeti túlépítés, az informatikai
Ezeken felül a telepítéssel eltöltött idő
szükségleteknek megfelelő méretezésnek köszönhetően pedig csökkenek az adatközpont életciklusára vetített üzemeltetési költségek.
tovább csökken a következő bekezdésben ismertetett tulajdonság alapján – a terv méretezhetősége miatt csak akkora rendszer kell megtervezni, ami a jelenlegi igényeket elégíti ki, azaz kisebb rendszert és kevesebb eszközt, kell telepíteni, mint hagyományos esetben. 2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
17
Képesség a bővítésre. A moduláris építőkocka alapú architektúra segítségével a szükséges funkciók kis részekben állnak rendelkezésre, melyeket úgy állíthatunk össze, hogy megfeleljenek a követelményeknek, legyen szó egy huzalozási központról vagy egy nagy adatközpontról. Talán ennél is fontosabb az a képesség, hogy csak akkora infrastruktúrát tervezünk, amekkorára feltétlenül szükség van az informatikai eszközök által támasztott követelmények teljesítéséhez. Ahogyan nőnek az elvárások, a rendszerhez további építőkockákat adhatunk anélkül, hogy újra kellene tervezni az egész rendszert, vagy le kellene állítani kulcsfontosságú részeit. A helyes méretezési stratégia az adatközpont működése során jelentős költségcsökkentést eredményezhet. (Bővebben olvashat a témáról a 37-es számú APC tanulmányban: „Az adatközpont és hálózati terem infrastruktúra túlméretezéséből eredő többletköltségek elkerülése”.) Képesség az újrakonfigurálásra. Az informatikai eszközök tipikus, két éves megújítási ciklusát alapul véve az újrakonfigurálás képessége jelentős részét képezi az a NCPI agilitásának. A moduláris elemek kihúzhatók, átrendezhetők és újból csatlakoztathatók. Az üzleti érdekek miatti újrakonfiguráláson túlmenően csökkenő fizikai méretük miatt folyamatosan nő a rendszerek energiasűrűsége is (pl. blade kiszolgálók); ezen okok miatt rendszeresen szükség van a szekrények, az energiaellátó rendszer és a hűtés újrakonfigurálására. A moduláris, üzem közben cserélhető elemek azt is lehetővé teszik, hogy különböző szintű redundancia, feszültségértékek vagy csatlakozótípusok miatt konfiguráljuk újra a rendszert. Nem csak, hogy a moduláris elrendezés egyszerűsíti a kihúzás, mozgatás és bedugás folyamatát, de ezen felül a gyártó által gondosan megtervezett modularitás minimalizálhatja az újratervezés igényét, amellett hogy maximalizálja az eszközök felhasználhatóságát az új konfigurációban is.
Hogyan csökkenti az egységesítés a birtoklási összköltséget (TCO) Az NCPI üzleti értékének harmadik összetevője az adatközpont élete során felmerülő birtoklási összköltség (TCO). A TCO fő tényezői (6. ábra) a következők:
•
Érték
Rendelkezésre állás
Tőkeköltség. Mindennek a költsége a tervezés-
Agilitás
TCO
től kezdve egészen addig, amíg a rendszert be nem kapcsolják, és el nem kezd üzemelni. (Meglepő, de hagyományosan sokszor csak a tőkeköltséget veszik számításba, amikor az NCPI üzleti értékét számítják.)
•
Nem energia jellegű üzemeltetési költségek. Olyan üzemeltetési költségek, amelyekbe nem tartozik bele az energia – üzemeltető személyzet, betanítás, karbantartás és javítás.
•
Energiaköltségek. A villanyszámla.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
18
6. ábra – A szabványosítás javítja a TCO minden tényezőjét
MODULÁRIS
SZABVÁNYOSÍTÁS Csökkentés: Nem energia jellegű Csökkentés:
TŐKE-
ÜZEMELTETÉSI költség
Csökkentés:
ENERGIA-
TCO Tőkeköltség. Az egységesített moduláris architektúra két fő irányban csökkenti a tőkeköltséget: (1) lehetővé teszi, hogy csak akkora infrastruktúrát építsünk ki, amekkorára a jelenlegi követelményekhez szükség van, ahelyett hogy a tervezett maximális szükségletek szerinti kapacitást építenénk ki („csak azt veszed meg, ami kell”), illetve (2) egyszerű és érthető felépítése megkönnyíti a telepítési folyamat minden lépését, a tervezéstől a beszerelésig. Az ilyen egyszerűsítés azt jelenti, hogy kevesebb időt kell eltölteni az egyes lépésekkel, illetve kisebb szükség van külső segítségre. Például az egységesített moduláris szekrény szintű áramelosztás méretezhetősége és egyszerűsége miatt költségcsökkentést tesz lehetővé: a tápellátást és a kábelezést csak a használatban lévő szekrényekhez építjük ki, csökkentve ezzel a terem huzalozásához a külsős villanyszerelők igénybevételének szükségét. Hasonlóan a beépített kábelezéssel és légelvezetővel rendelkező moduláris szekrények a méretezhetőség, az egyszerűsített tervezés és beszerelés lehetőségét nyújtják az infrastruktúra részére, amivel minimalizálható a tervezési tanácsadás és az egyedi beszerelés költsége. (A jól méretezhető infrastruktúrával elérhető jelentős pénzügyi előnyökről a 37-es számú APC tanulmányban olvashat bővebben: „Az adatközpont és hálózati terem infrastruktúra túlméretezéséből eredő többletköltségek elkerülése”.)
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
19
Nem energia típusú üzemeltetési költség.
Mitől lett minden ilyen?
Egyszerűsített, könnyen megtanulható kialakítás miatt a betanítás gyorsabb és hatásosabb, illetve az üzemeltetési és karbantartási folyamatok hatékonyabbak, és kevesebb lehetőséget adnak a hibára. Egységesített, érthető eszközök és folyamatok felhasználásával több karbantartási feladatot tud a helyi személyzet elvégezni, így nincs akkora szükség gyártó által küldött karbantartókra. Egységesített felügyeli rendszerrel elérhetővé válnak olyan könnyen megérthető felügyeleti eszközök, amelyek elősegítik a prediktív karbantartást, mielőtt azok még kis hibából jelentős kiadással járó problémává válnának. Az egységesített moduláris komponensek használata lehetővé teszi, hogy az egyes modulok a gyártónál kerüljenek javításra, ami megbízhatóbb és olcsóbb, mint a helyszíni javítás. A telefonos segítségnyújtó szolgálat kevesebb erőforrását köti le a leállásokból származó hibákkal való munka, mivel nő a rendszer rendelkezésre állása (lásd az előző részben:
Hogyan növeli az egységesítés a RENDELKEZÉSRE ÁLLÁST). Energiaköltségek. A birtoklási összköltség legnagyobb részét az adatközpont energiaköltségei teszik ki. Mivel az infrastruktúrát úgy lehet méretezni, hogy csak a jelenlegi követelményeknek
Az NCPI iparág többsége még előtte áll a szabványosítás felé való továbblépésnek, mert az összetevők (a szünetmentes tápegység, az áramelosztó, a kezelőszervek, a hűtés) nem azonos technológiát képviselnek, és hagyományosan másmás gyártó állítja elő őket. Ilyen környezetben:
• A beszállítói versenytárgyaláson az olcsó ár a fő szempont, nem az integrált használatra való alkalmasság.
• Elsősorban
az egyes összetevők műszaki adataira és megbízhatóságára koncentrálnak, ami eltereli a figyelmet az integrált rendszer teljesítményéről.
• Az
informatikai rendszert tervező konzulens mérnökök munkája eredményeképpen az infrastruktúra összetevői egyszeri tervezés eredményeképpen egyetlen nagy monolitikus platformmá állnak össze. A szabványosnak az egyedi az ellentéte.
•A
felhasznált berendezések nem egységesek, ami a gyártók, a konzulens mérnökök, a tulajdonos és az informatikusok eltérő szemléletmódjában is tükröződik.
feleljen meg, csak annyi áramra és hűtési teljesítményre van szükség, ami a jelenlegi követelményeknek megfelel, fenntartva a bővíthetőség lehetőségét, ha később nőnek az igények. Az ebből fakadó megtakarítások jelentősek az adatközpont élettartama során. Modulárisan megtervezett UPS-ek segítségével lehetővé válik, hogy a szükséges terheléshez a legjobban igazodó nagyságú UPS-t használjunk, amitől nő az UPS-ek hatékonysága, és csökken a redundancia eléréséhez szükséges UPS modulok mérete. Modulárisan megtervezett hűtéssel, mint például szekrény szintű levegőelosztó egységekkel lehetővé válik a légáramlás pontosabb megtervezése, amitől nő a hűtés hatékonysága, illetve csökken a hűtőeszközök energiafogyasztása. A birtoklási összköltséggel kapcsolatban az APC 6-as számú, „Az adatközpont és hálózati terem infrastruktúra üzemeltetőjét terhelő költségek meghatározása” című tanulmánya tartalmaz részletesebb információkat.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
20
Üzleti szempontok: az egységesítés növeli az NCPI üzleti értékét Az egységesítés, mint ahogy azt az előző részekben láthattuk, közvetlenül és közvetve erősíti a három fő tényezőt: a rendelkezésre állást, az agilitást és a birtoklási összköltséget. Az ilyen összefüggő hatások teszik a moduláris egységesítést az NCPI üzleti értékének központi hajtóerejévé (7. ábra).
EM B Az cs ER ök I ke HI
Az M cs ök TT R ke nt é se
A T Ó M EG SÁ BÍZ G HA nö ve lé s e
nt é
s íté
GE SÉ S BE SE A
BA
se
ep tel
S TTÁÁ ILLI AG
RREE ZZÉÉ NNDD SSRR EEL EE Á ÁLL KKEE-LLÁ ÁSS
7. ábra – A szabványosítás kedvezően hat az NCPI üzleti értékének
ZKE G É PT SÉ LÉ E TŐ H
UIG G F N SÁ KO AT Ó T Á H L RÁ
A
termék és a folyamat MODULÁRIS
KÖLTSÉG
csökkentése
Az ENERGIA-
ÜZEMELTETÉSI
költség csökkentése
A nem energia típusú
csökkentése
A
TŐKEKÖLTSÉG
SZABVÁNYOSÍTÁSA
BIRTOKLÁSI BIRTOKLÁSI ÖSSZKÖLTSÉG ÖSSZKÖLTSÉG Rendelkezésre állás
Agilitás
Érték TCO
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
21
Összegzés A hálózatkritikus fizikai infrastruktúra (NCPI) kezelhetetlenné vált használói számára. Habár úgy tűnt, az iparág az egyedi tervezést és telepítést támogatja, elérkezett az ideje a fejlődés következő lépcsőjének abban az irányban, amelyben az infrastruktúra a háttérben maradva támogatja az informatikai eszközök működését ahelyett, hogy maga is különálló, párhuzamosan működű egységként versengene az erőforrásokért. Az egységesítés egy olyan üzleti stratégia, amit termékek és folyamatok optimalizálására szinten minden iparágban sikeresen használnak már 200 éve. Ugyanezeket az elveket alkalmazhatjuk adatközpontokra is, hogy elérhetővé váljék az érthető, kiszámítható és hatékony felépítésű, illetve működésű NCPI. Az egységesítés kimutathatóan, néhány esetben jelentősen javítja az NCPI üzleti értékét meghatározó területek teljesítményét – a rendelkezésre állást, az agilitást, és a birtoklási összköltséget. Az adatközpont élete során fellépő ilyen széleskörű hatások és a telepítésre és az üzemeltetésre való szinte korlátlan befolyás miatt az egységesítés – különösen a moduláris egységesítés – lassan kulcsszereplővé válik az NCPI befektetések optimalizálásában.
Következő lépés Az egységesített moduláris NCPI eszközök és interfészek széleskörű és jelentős előnyöket nyújtanak használóiknak, mint az ebben a tanulmányban olvasható, illetve jelzik az iparágban a továbbhaladás irányát az egységesített adatközpontok felé. Az NCPI felhasználói maguk is továbbvihetik az egységesítést:
•
Elsőként azzal, hogy az egységesítés alapelveit az adatközpontban a saját eljárásaikra és folyamataikra is alkalmazzák. Karbantartás, kezelés, dokumentálás, továbbképzés, adatkezelés, címkézés – az összes folyamat alkalmas lehet az egységesítésre, és ezzel haszonélvezőjévé válhat az egységesítés nyújtotta előnyöknek a hatékonyság és a hibamegelőzés terén.
•
Másodsorban azzal, hogy ugyanazt az NCPI konfigurációt és folyamatokat használja több adatközpontban. Teljesen új ötlet, hogy az egyik adatközpontban megszerzett tapasztalatot átemeljük egy teljesen ugyanolyan másik adatközpontba. Az ebben a tanulmány említett össze előny tovább nő, ha egyszerre több helyen alkalmazzák: a kiszámíthatóság és az érthetőség fejlődik a sokszorosítás során. Az ilyen nagyszintű egységesítést 2005-ben még csak néhány vállalat valósította meg világszerte.4
Amint az egységesítés kiemelkedő hatásait mindenki megérti és átéli, minden előre gondolkodó IT vezető számára elérhetővé válik hatékonyságának használata.
4
A Deloitte’s Amsterdam informatikai központja két iker adatközpontból áll, a cég 109 elosztott informatikai létesítménye egy az egész vállalatra kiterjedo egységesíto szemléletet testesít meg. Egységesített moduláris NCPI architektúra használatával az építési munkálatok négy hónapig tartottak.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
22
Néhány szó a szerzőről: Suzanne Niles az APC Massachusetts államban lévő billerica-i Enginerring Design Centerének szakírója. Matematikát tanult a Wellesley College-ban és a MIT-en szerzett főiskolai informatikai végzettséget. Diplomamunkája a kézírásos karakterfelismerésről szólt. Különböző közönségeknek tartott oktatásokat az elmúlt 25 évben, melyek során szoftverkézikönyveket, fényképeket illetve gyermekdalokat hívott segítségül.
2005 American Power Conversion. Minden jog fenntartva. A tanulmány sem egészében, sem részlegesen nem használható fel, nem reprodukálható, nem másolható, nem továbbítható és nem tárolható adatlekérdező rendszerekben a szerzői jog tulajdonosának írásos engedélye nélkül. www.apc.com Rev 2005-0
23