Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra: az üzleti érték optimalizálása

Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra: az üzleti érték optimalizálása Írta: Wendy Torell

117. tanulmány

Összefoglaló Napjaink gyorsan változó üzleti világában a vállalatok csak úgy őrizhetik meg versenyképességüket, ha felülvizsgálják a hálózatkritikus fizikai infrastruktúrára fordított források, mint beruházások értékéről alkotott nézeteiket. Csupán a rendelkezésre állás vagy a beruházási költségek alapján többé nem lehet felelős döntéseket hozni. Az agilitás, avagy az üzleti rugalmasság és az alacsony birtoklási összköltség egyaránt fontossá vált a folyamatosan átalakuló, globális piacon sikerre törekvő vállalatok számára.

©2009 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 A hálózatkritikus fizikai infrastruktúra (Network-Critical Physical Infrastructure), a továbbiakban röviden NCPI az az alap, amelyre az informatikai (IT) és a telekommunikációs berendezések üzemeltetése alapul. Ez az a kritikus háttérstruktúra, amelynek elemei biztosítják az IT berendezések üzemeltetéséhez szükséges energiát, hűtést, fizikai helyet, fizikai és tűzvédelmet és kábelezést. Az 1. ábra ezeket a kritikus NCPI elemeket szemlélteti, illetve integrációjukat egy észrevétlenül jelen lévő, mindenre kiterjedő, felügyeleti eszközök és szolgáltatások által támogatott rendszerbe. Fontos, hogy az NCPI-t egészként és ne önálló részenként tekintsük, egyébként nem tudunk integrált, átlátható és az elvárásoknak megfelelően működő rendszert tervezni. Ha az NCPI egyes elemeit külön szerezzük be, akkor végeredményként általában összetett és megjósolhatatlan viselkedésű, többféle gyártó egymással együttműködni képtelen termékeiből álló rendszert kapunk. A felügyelet bonyolultabbá válik, mivel a teljes rendszer láthatóvá tételéhez több különböző felügyeleti megoldást kell használni, illetve több szolgáltatási szerződés megkötése válik szükségessé. A tanulmány A függeléke részletesebben is ismerteti ezeket az NCPI-elemeket.

1. ábra – Integrált NCPI-rendszer


3

Napjaink legsikeresebb vállalkozásai stabil információtechnológiai alapokra építkeznek. Az üzleti IT folyamatok fenntartásához négy építőelemnek kell rendelkezésre állnia. A 2. ábra ezt a réteg modellt szemlélteti, valamint az integrált NCPI megvalósításának, mint az üzleti folyamatok fenntartását garantáló alapnak a fontosságát is kiemeli. Az NCPI mellett magába foglalja az informatikai rendszereket és a folyamatokat, illetve a rendszerek üzemeltetéséhez szükséges embereket. Az információtechnológiát az adatfeldolgozás és a tároló- és kommunikációs rendszerek alkotják, hardver és szoftver egyaránt. Megfelelő tervezés hiányában a hálózat, és végső soron maga a vállalat is működésképtelenné válhat. Az adatközpontban vagy az IT környezetben zajló folyamatok mindegyikét mindenki számára érthetően, világosan definiálni, részletesen dokumentálni és szabványosítani kell. Ha ezeket a folyamatokat nem valósítják meg hatékonyan, akkor a rendszerek működtetése és karbantartása nem lesz egységes, ami végső soron váratlan leállásokhoz vezethet. A folyamatok támogatásához megfelelő emberekre is szükség van. A személyzetnek nemcsak létszámban, de képzettségben is megfelelő szinten kell lennie. A szükséges létszám, a képzettség és a képzések gondos tervezése nélkül az emberi hibák elkerülhetetlenek lesznek.

2. ábra – Az NCPI a megbízható üzleti működés kritikus rétege

← Létszámban vagy tudásban hiányos személyzettel az üzleti siker rendkívül nehezen biztosítható ← A személyzet munkájának sikeressége sokban függ a jól definiált és dokumentált folyamatok meglététől ← A folyamatok és az emberek az üzleti célok megvalósításakor az IT stabilitására támaszkodnak

← Alapréteg, erre támaszkodik minden – megbízható NCPI nélkül az IT, a folyamatok és az emberek egyaránt sikertelenségre ítéltetnek

Tanulmányukban azt a változást tárgyaljuk, amely az IT rendszereket tervezők megközelítésében következett és következik be NCPI fejlesztésekkel kapcsolatban, valamint összefoglaljuk azokat az ösztönző erőket, amelyek az újfajta elvárások megjelenését okozzák.


4

Az NCPI optimalizálása az üzleti érték növelése érdekében Egy szervezet számára az üzleti érték három alapvető célkitűzés alapján fogalmazódik meg:

•

A bevétel növelése

•

A költségek csökkentése

•

A meglévő erőforrások jobb kihasználása

Függetlenül a vállalat tevékenységi körétől, mindhárom célkitűzés végső soron jobb eredményeket és cash flowt eredményez. Az NCPI-vel kapcsolatos beruházásokat azért kell elvégezni, mert közvetetten és közvetlenül is befolyással vannak ezekre az üzleti célkitűzésekre. A vezetők különféle berendezéseket, például generátorokat, légkondicionálókat, biztonsági és UPS-rendszereket vásárolnak, és ezektől várják a biztonság megteremtését. Minden hálózatnál vagy adatközpontnál van valamekkora kockázata az energiaellátási és hőmérsékleti problémák miatt bekövetkező leállásoknak, és az NCPI-t fejlesztve egyebek mellett ezek a kockázatok is csökkenthetők. Vajon hogyan hat mindez a három említett üzleti célkitűzésre (bevétel, költségek és erőforrások)? Ha a rendszerek leállnak, akkor a bevételek beáramlása lelassul vagy leáll, üzleti költségek, kiadások merülnek fel, az erőforrások pedig rosszul kihasználhatóak, rossz termelékenységűek. Minél hatékonyabban csökkenti tehát az NCPI a leállási időt, legyen annak bármi is az oka, annál nagyobb az üzleti értéke egy olyan vállalat számára, amelyik mind a három területen szeretne előbbre lépni. Az NCPI üzleti értékének meghatározását hagyományosan két kritérium, a rendelkezésre állás és a beruházási költség alapján végezték. Az NCPI, illetve közvetetten az üzleti folyamatok rendelkezésre állásának növelésével a vállalat folyamatosan fenntarthatja bevételeinek beáramlását, illetve optimalizálhatja erőforrásainak kihasználtságát, termelékenységét. Képzeljünk el egy hitelkártyák adatait feldolgozó vállalatot, amelynek rendszerei elérhetetlenekké válnak – a hitelkártyás vásárlások ellehetetlenülnek, és a leállás idejére leállnak a bevételek is. A rendszer működésképtelensége miatt az alkalmazottak sem tudnak termelékenyen dolgozni. Az NCPI-re fordított beruházási költségek minimalizálásával egy beruházásnak jobbak a megtérülési mutatói. Ha az NCPI költsége alacsony, a leállások kockázata és költsége pedig magas, akkor a beruházás szükségességét könnyebb igazolni. Bár ezek az érvek nem vesztették érvényüket, napjaink gyorsan változó IT környezetei az NCPI üzleti értékének felméréséhez további két szempont figyelembe vételét teszik szükségessé. Először is, az üzleti terveknek rugalmasan kell reagálniuk a megváltozó piaci feltételekre, lehetőségekre és környezeti tényezőkre. Az erőforrásokat lekötő beruházások elveszik a rugalmas reagálás képességét. Ha ez a fajta rugalmasság, más szóval agilitás nincs meg, akkor a lehetőségek elvesztegetése előre megjósolható.


5

A második fontos, figyelembe veendő üzleti érték kritérium a birtoklási összköltség (Total Cost of Ownership, TCO). Bár a beruházási költség is fontos mutató, nem árul el eleget. Semmit nem mond a döntéshozónak az adott megoldás hosszú távú költségeiről, például az üzemeltetési és a karbantartási költségekről. A beruházási költség kritériumként alkalmazása hagyománynak tekinthető a termelőeszközök projekt szemléletű vásárlásánál. A beruházási költséget adózási és értékcsökkenési vonzatai miatt a projektek számviteli jóváhagyásánál gyakran a folyamatosan jelentkező költségektől elkülönítve kezelték. Bár a beruházási költség a TCO-nak csak egy része, elfogadása elég volt egy-egy projekt megkezdéséhez és a beszerzés lebonyolításához. Mindeközben az olyan tételek, mint például a villanyszámla, nem kaptak szerepet a döntéshozási folyamatban. Az ilyen típusú kiadásokat sokszor az élettel együttjárónak, szükséges rossznak tekintették – egyszerűen jöttek a projekttel, és soha nem a projektre szánt összegből fedezték őket, hanem a működési alapból. Az üzleti döntéshozók mára felismerték, hogy a kritikus üzleti döntéseknél mennyire fontos ezeket az egyéb költségeket is figyelembe venni. Üzleti döntés csak akkor lehet megalapozott, ha az induló és a folyamatos jelleggel jelentkező költségeket egyaránt figyelembe veszi. A 3. ábra az NCPI üzleti értékének meghatározásában bekövetkezett szemléletváltást mutatja, amely az üzleti világban folyó változások felgyorsulása nyomán következett be. Az egyenletnek nem célja, hogy tényleges számértéket szolgáltasson, inkább a magas üzleti érték eléréséhez figyelembe veendő tényezőkre mutat rá. Az üzleti érték növeléséhez a számlálóban szereplő rendelkezésre állást és agilitást maximalizálni, míg a nevezőben látható TCO-t minimalizálni kell. Tanulmányunk alapján az adatközpontok üzemeltetői felismerhetik a szükségét a rendelkezésre állás és a költségek egy új megközelítésének, valamint megismerhetnek egy új teljesítménymutatót, az agilitást, amely egyszerűen nem hagyható figyelmen kívül napjaink üzleti világában. Mindezek a mutatók végső soron forintokban, eurókban és dollárokban fejezhetők ki, ezért végeredményként az „agilis rendelkezésre állás per TCO” érték optimalizálására kell törekednünk.

3. ábra – Szemléletváltás az NCPI üzleti értékének megítélésében

Érték

Rend. állás Beruházási költség

Rend. állás

Érték

Agilitás

Birtoklási összköltség

Az NCPI üzleti értékét kifejező új egyenletben szereplő három tényező mindegyike számos további tényezőtől függ. A továbbiakban ezen tényezők közül a teljes üzleti értékre a legnagyobb hatást gyakorlókat tekintjük át. ©2009 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

RENDELKEZÉSRE ÁLLÁS – Az 1. teljesítménymutató Mint említettük, a rendelkezésre állás az NCPI üzleti értékének egyik alapvető tényezője. Az NCPI fejlesztésének egyik fő hajtóereje. Ha a

Rend. állás

Érték

szükséges rendszerek nem érhetők el, az üzleti célkitűzések eléréséről

Agilitás

TCO

le

kell mondani. A rendelkezésre állás kifejezést sok ember sokféle módon értelmezi. Rengetegen azt hiszik ez a készülékek megbízhatóságára utal, holott ennél sokkal többről van szó. A rendelkezésre állás műszaki definíciója a következő: A rendelkezésre állás az az arányszám, amely megadja, hogy egy rendszer vagy összetevő mennyire működőképes és elérhető, amikor szükségünk van rá. [IEEE 90] Egy készülék megbízhatósága kétségkívül befolyásolja a „rendszer vagy összetevő működőképességét”, ám végső értékének kialakításában további tényezők, például az MTTR (Mean Time to Recover, átlagos helyreállítási idő) és az emberi beavatkozások is közrejátszanak. Egy rendszer leállásait számos okra vezethetjük vissza, a leállások lehetnek tervezettek és nem tervezettek egyaránt. Tervezett leállások például azok, amelyek alkalmával a rendszeres karbantartásokat végzik el. Terven kívüli leállások például az emberi hibák vagy a természeti katasztrófák által okozottak. Meglepő, de a természeti erők messze kevesebb leállásért felelősek, mint az üzemeltetésért felelős emberek. Iparági szakértők becslései szerint a leállások összidejének nagyjából 40–60 százalékáért az emberek tehetők felelőssé. A rendelkezésre állásra vonatkozó elvárásokat többféle módon lehet megfogalmazni, ezek egy része kvantitatív, mások kevésbé. A műszaki meghatározás szerint a rendelkezésre állás az időnek az a hányada, amelyben a rendszer működőképes; például 99,99%. Ezt a mértéket gyakran a kilencesek számával adják meg, az adatközpontok jelentős részénél például az ötkilences rendelkezésre állás elérése a cél. Mások a rendelkezésre állást a leállási idővel fejezik ki. A 99,999% például évi öt perc leállásnak felel meg. A rendelkezésre állást szintekkel (Tier level) is kifejezhetjük, amikor minden Tier szinttől más és más redundanciát és megoldásokat várunk. Az Uptime Institute például az egyike azoknak a szervezeteknek, amelyek különféle rendelkezésre állási szinteket definiáltak. Ha a rendelkezésre állás javítása az NCPI vonatkozású beruházások célja, akkor hogyan határozhatjuk meg, hogy milyen rendelkezésre állásra van szükségünk? Minden adatközpont vezetője a lehető legjobb rendelkezésre állásra törekszik. A döntő tényező sok esetben az egyes megoldások ára. Egy vállalatnál mindig több folyó projekt verseng az erőforrásokért, miközben a lehető legjobb rendelkezésre állást olyan NCPI-megoldás kiválasztásával lehet elérni, amely nagy megbízhatóságú, képes az emberi hibák kiküszöbölésére és rövid a helyreállítási ideje. Az NCPI magas rendelkezésre állásának ezt a három tényezőjét (készülékek megbízhatósága, helyreállítási idő és emberi hiba) az alábbiakban részletesebben is tárgyaljuk.


7

Készülékek megbízhatósága A megbízhatóság annak a valószínűsége, hogy egy készülék, egy rendszer vagy egy folyamat meghatározott ideig meghibásodás nélkül fogja ellátni feladatát. Az idő a meghatározás fontos eleme. A megbízhatóságot sokszor tévesen használják, azt mondva például, hogy „ez a termék 98,5 százalékosan megbízható”. Ennek a kijelentésnek semmi értelme nincs, amíg meg nem adjuk, hogy milyen időszakra érvényes. A helyes állítás tehát valahogy így hangzana: „98,5 százalék a valószínűsége annak, hogy a termék három éven keresztül meghibásodás nélkül fog működni”. A megbízhatóságot néha a megbízhatatlanság, vagyis a meghibásodási valószínűség mértékeként is kezelik, ez azonban éppen a megbízhatóság ellentéte. Az említett termék megbízhatatlanságát például a következőképpen adhatjuk meg: „1,5 százalék a valószínűsége annak, hogy három évnyi üzemeltetés alatt meghibásodás következik be”. Az adatközpontok fizikai infrastruktúrája számos összetevőből áll. Ahhoz, hogy a rendszer egésze megbízható legyen, az egyes összetevőknek is megbízhatóknak kell lenniük. Az adatközpontok kezelői sem akarnak az összetevők meghibásodásaival vesződni, függetlenül attól, hogy javításuk milyen gyorsan végezhető el. Emberórában és pénzben kifejezve minden hiba költség, és minél megbízhatóbbak az összetevők, annál kisebb a kellemetlen esetek előfordulásának valószínűsége.

Átlagos helyreállítási idő (MTTR) Az MTTR fontos szerepet játszik a javítható rendszerek rendelkezésre állásának kialakításában. Az adatközpontokat a készülékek tekintetében a lehető legmegbízhatóbbakra kell tervezni. Csakhogy, ha egy adatközpont élettartamát átlagosan 10–15 évnek vesszük, akkor elkerülhetetlen, hogy ennyi idő alatt a rendszerek vagy alrendszerek meghibásodjanak. A meghibásodások nem feltétlenül járnak leállással; ez a rendszer redundanciájának fokától függ. Mindegy, hogy a meghibásodások mikor merülnek fel, fontos, hogy a helyreállítást a lehető leghamarabb el lehessen végezni. Ennek előfeltétele, hogy a hibakeresést gyorsan végre lehessen hajtani, az alkatrészek rendelkezésre álljanak és a szükséges javítás vagy csere ne tartson sokáig. Bizonyára sokan hallottak már olyan rémtörténeteket, hogy egy-egy adatközpont valamilyen hiba miatt leállt, és a helyreállítás napokig tartott. Egy-egy ilyen esemény tönkre tehet egy vállalatot.


8

Emberi hiba Az NCPI rendelkezésre állásának vizsgálatakor az emberi tényezőt nem lehet figyelmen kívül hagyni. Mint már említettük, több iparági tanulmány is kimutatta, hogy az emberi hibák a nem tervezett leállásoknak akár 60 százalékáért is felelőssé tehetők. Az IT berendezéseket az adatközpont élettartama alatt általában négy vagy több alkalommal cserélik ki. Ilyenkor az energiaellátó és a hűtő-, de akár a biztonsági berendezések is megváltozhatnak. Lehetséges, hogy egy új szerver másfajta csatlakozást igényel, ami miatt át kell építeni az élő elektromos áramköröket. Az instabil, folyton változó környezet a káosz és az emberi hibák melegágya. A gyártók általában megadnak rendelkezésre állási vagy megbízhatósági adatokat a meglévő vagy leendő ügyfeleiknek, de az emberi hibákat nem veszik figyelembe. Amikor a leállások összidejéből a készülékek hibáira visszavezethető leállások ideje ennyire kis hányadot tesz ki, az emberi hibára visszavezethetőké viszont ennyire nagyot, akkor a megadott értékek megtévesztőek lehetnek. Egy NCPI-rendszer rendelkezésre állásáról hiteles adatot csak az emberi hibák figyelembe vételével kaphatunk. Ha az adatok megadásakor ezeket a meghibásodásokat is figyelembe kellene venniük, akkor a gyártók kénytelenek lennének leegyszerűsíteni megoldásaikat, egyszerűbb és intuitívabb felületeket készítenének, valamint törekedniük kellene arra, hogy megteremtsék a folyamatos változások zökkenőmentes kezelésének lehetőségét. Mindennek köszönhetően az üzleti érték is kétségtelenül növekedne.

Ellenőrző lista a rendelkezésre állás vizsgálatához Az 1. táblázat az üzleti értéket befolyásoló, mégis sokszor figyelmen kívül hagyott rendelkezésre állási tényezőket foglalja össze. Régebben ezen elvárások egy része teljesíthetetlen volt, ám az alábbi kérdésekre adott „nem” válaszok napjainkban már elfogadhatatlanok.

1. táblázat – Rendelkezésre állási tényezők listája Rendelkezésre állási ellenőrző lista Az NCPI minden elemének részegységeit nagy sorozatban gyártják, növelve ezzel a készülékek megbízhatóságát? Az NCPI-t redundánsra tervezték, törekedve arra, hogy az egyes összetevők meghibásodása ne okozza az adatközpont / az IT rendszerek leállását? Ha hiba történik, kevesebb mint egy óra alatt ki lehet javítani? Az NCPI-rendszer minden elemét úgy tervezték, hogy a zökkenőmentes működés érdekében képesek legyenek egymással együttműködni? A bonyolultság mérséklését szem előtt tartva tervezték a rendszert? A rendszer intuitív, egyszerű felületekkel rendelkezik, valamint alkalmas a proaktív felügyeletre? A rendszer képes fogadni és erőfeszítések nélkül, az emberi hibák megszaporodása nélkül kezelni a folyamatos változásokat?


9

AGILITÁS – A 2. teljesítménymutató Az agilitást mint a rendszernek a változások befogadására vonatkozó képességét definiálhatjuk. A változások befogadása, követése számos tényezőt ölel fel: elvárjuk, hogy a rendszereket korlátozott idő alatt

Rend. állás

Érték

Agilitás

TCO

telepíteni lehessen, ami különösen a gyorsan megvalósítandó projektek esetében fontos (üzembe helyezés időigénye). Ez azt jelenti, hogy a rendszer legyen skálázható az üzleti igényeknek megfelelően úgy, hogy minimalizálhatók legyenek a túlméretezésből fakadó veszteségek, valamint, hogy a rendszer legyen képes gyorsan követni az üzleti élet által megkövetelt informatikai változások folyamatosan növekedő mennyiségét (újrakonfigurálási képesség). Klasszikus példaként azokat a kollokációs vállalatot szokták felhozni, amelyek nem fordítottak kellő figyelmet az agilitásra, és össze is omlottak. Ezek a vállalatok hatalmas tőkét fektettek abba, hogy szilárd, rendkívül biztonságos infrastruktúrát alakítsanak ki, mert úgy hitték, hogy potenciális ügyfeleiknek erre van szükségük IT berendezéseik elhelyezéséhez. Mivel rendszereik képtelenek voltak a változó üzleti igények követésére, kapacitás tekintetében a legrosszabb esetre terveztek. A munka jelentős részét becslésekre, találgatásokra alapozták. Az eredmény: hatalmas kihasználatlan infrastruktúrakapacitás és kimerített anyagi erőforrások. Az agilitás az üzleti kirakójáték egyik kulcseleme – a befektetett pénzösszeget tekintve legalább olyan fontos, mint az üzleti érték egyéb összetevő tényezői. Ha az NCPI-t sikerül úgy kiépíteni, hogy a jelenleg meglévő igényeknek feleljen meg, de képes legyen minden jövőbeli szükséglet kielégítésére is (ahelyett, hogy tíz éves előjelzések készítését tenné szükségessé), akkor a becslések, jóslások hibájával nem kell számolni, a beruházás megtérülése pedig optimálisan alakul.

Az üzembe helyezés időigénye Az üzembe helyezés időigénye egész egyszerűen az NCPI-rendszer tervezéséhez, telepítéséhez és üzembe helyezéséhez szükséges idő. Régebben éves nagyságrendű volt. A 4. ábrán az ilyen projektek idővonala látható. A beruházások elhúzódásának oka az, hogy a hagyományos szemlélet egyedi megoldások széles körű alkalmazását kívánta. A kapacitásbővítés folyamata számos egyedi lépést tett szükségessé – egyedi tervezés, egyedi kivitelezési terv, erősen egyedi tényleges kivitelezés, továbbá egyedi üzembe helyezés, amelynek során számos olyan készüléket kellett integrálni, amelyet nem kifejezetten ilyen jellegű integrációra készítettek.


10

4. ábra – A hagyományos NCPI-rendszerek 400 napos üzembe helyezésének ütemterve

Napjaink felpörgetett üzleti világában egy ilyen rugalmatlan ütemterv legalábbis alkalmazhatatlan, de rossz esetben végzetes hatással bírhat. A vállalatoknak hónapok alatt kell felépíteniük adatközpontjaikat, és nem évek alatt. Egy másik, az adatközpontok vezetői által szintén sokat emlegetett anekdota a jövőbeli események jóslására tett újabb és újabb kísérletek miatt folyamatosan csúszó projekt története. Ha nem kell időt és erőforrásokat fordítani a jövőbeli kapacitás és az elhelyezési sűrűség felbecslésére, akkor a projektek megvalósítására fordított idő lerövidül.

Képesség az átméretezésre Ha az anyagi erőforrások szűkösek – márpedig általában ez a helyzet –, akkor az agilitás elérésének előfeltétele a skálázhatóság képessége. Az átlagos adatközpontokat jelentősen túlméretezik. Kutatások kimutatták, hogy napjaink adatközpontjaiban általában az infrastruktúra kapacitásának még felét sem használják ki. Sőt, a J.D Mitchell-Jackson által írt, „Data Center Power Requirements: Measurements from Silcon Valley” című összefoglaló szerint egy átlagos adatközpont körülbelül egyharmad terheléssel üzemel. 66 százalék komoly veszteségnek számít. Képzeljük el, hogy a projekt megtérülési ideje háromszor nagyobb, vagy ha úgy tetszik, a beruházás kétharmadát más, jobb megtérülést ígérő projektekre is lehetett volna fordítani.


11

Az adatközpontok vezetői nem azért méreteznek túl, mert pazarolni akarnak. Sokkal inkább azért, mert kapacitás tekintetében a legrosszabb esettel kell számolniuk, mégpedig a jövőre vonatkozó becsléseik alapján, miközben 3-4 évnél tovább képtelenség előre látni. Egészen a közelmúltig a másik megoldás, az alulméretezés még rosszabb volt, hiszen ekkor a kapacitás növelése rendkívül sokba kerül, és leállások nélkül nem is oldható meg. A megfelelő méretezés jelentőségével az APC 37., „Az adatközpont

és hálózati helyiség infrastruktúrájának túlméretezéséből eredő többletköltségek elkerülése” című tanulmánya részletesebben is foglalkozik.

Újrakonfigurálási képesség Példaként vegyünk egy kollokációs vállalatot, amely kapacitásának felét egyenáramúra, felét pedig váltakozó áramúra építette ki, majd később rájön, hogy ügyfeleinek 99 százaléka váltakozó áramot igényel. Az agilitás hiánya miatt az egyenáramú ellátásra fordított erőforrások teljes mértékben elvesztek. Képzeljük el, hogy ma ugyanennek a kollokációs vállalatnak csak azt kell kiépítenie, amire ügyfeleinek valóban szükségük van, a különböző energiasűrűségi igényeket újrakonfigurálással bármikor követni tudja, különféle redundancia szinteket (célzott rendelkezésre állást) tud nyújtani, és az adatközpont szétbontása nélkül is képes különféle csatlakozótípusokat és feszültségszinteket biztosítani. Képzeljünk el egy másik vállalatot, amely megtervezett és felépített egy adatközpontot, ám üzembe helyezése után kiderült, hogy a teljes létesítményt át kellene telepíteni egy másik államba. A hagyományos rendszereknél a megvásárolt erőforrások túlnyomó részét nem lehetne áthelyezni, ami komoly pénzügyi veszteséggel járna, hiszen a beruházást az új helyszínen gyakorlatilag újra kellene kezdeni. A hordozható, áthelyezhető rendszerek előnyei megkérdőjelezhetetlenek.

Ellenőrző lista az agilitás vizsgálatához A 2. táblázat az üzleti értékre hatással bíró, ennek ellenére általában figyelmen kívül hagyott agilitási tényezőket foglalja össze. Ahogy a rendelkezésre állásnál, úgy ebben az esetben is elvárjuk ezeknek a követelményeknek a teljesítését. Napjaink gyors ritmusú, gyorsan változó üzleti környezetében sikert csak akkor érhetünk el, ha az alábbi kérdésekre kizárólag igenekkel tudunk válaszolni.

2. táblázat – Agilitási tényezők listája Agilitási tényezők Az új adatközpontot hónapok, évek helyett napok alatt is fel lehet építeni? A meglévő NCPI-rendszer kapacitását gyorsan lehet bővíteni? Például a következő hónapra meg lehetne kettőzni? Az NCPI-t minimális helyszíni munkával is lehet telepíteni? Az infrastruktúra túlnyomó részét át lehet telepíteni új helyszínre, ha úgy adódik? Az adatközpont áthelyezése évek helyett néhány hónap alatt is elvégezhető? Az adatközpont egy megadott részén lehet redundáns NCPI-t biztosítani (célzott rendelkezésre állás)? Az IT készülékek lecserélésekor néhány perc alatt a csatlakozókat is le lehet cserélni? Az igények változását követve lehet méretezni a szünetmentes tápkapacitást? ©2009 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

BIRTOKLÁSI ÖSSZKÖLTSÉG – A 3. teljesítménymutató A birtoklási összköltség (Total Cost of Ownership, TCO), vagyis az elköltött pénz összege a legtöbb vezető számára világos,jól megfogható fogalom. Egy adatközpont TCO-ja alapvetően a méretétől

Rend. állás

Agilitás

Érték TCO

függ. Ugyanakkor az összköltséget tetszőleges méretű adatközpontra

érvényes módon is ki lehet fejezni. A TCO-val kapcsolatos elvárások megfogalmazására a legcélszerűbb mód az adatközpont élettartamára vetített összköltség/rack érték megadása. Egy átlagos élettartamköltségérték például a 100000 USD/szekrény. Ez komoly, de hosszú távra szóló beruházás (az IT berendezésekre költött összeggel összemérhető), ezért rendkívül fontos, hogy a vezető tisztában legyen az érte kapott értékkel. A TCO nem egyszerűen az NCPI létesítésének költsége, hanem magába foglalja a teljes élettartam (jellemzően 10–15 év) folyamán felmerülő üzemeltetési és a karbantartási költségeket is. Egyértelmű, hogy a jelenlegi gazdasági környezetben a TCO, és nem pusztán a kezdeti beruházási költség az, ami a tényleges üzleti értéket meghatározza. Az 5. ábra egy hagyományos rendszerekkel megvalósított adatközpont költségeinek felosztását szemlélteti.

5. ábra – A TCO felosztása hagyományos rendszereknél Szekrények Hűtő3% berendezés 8% Áramellátó berendezések 36%

Fejlesztések 8% Hely 9%

Szolgáltatás 17% Elektromosság 19%

A költségek durván fele üzemeltetési jellegű, másik fele pedig beruházási. A végösszeg jelentős hányada (hozzávetőlegesen 30 százaléka) általában kárba vész a szegényes tervezés és a rossz tervezési döntések miatt.


13

A magas TCO elsődleges oka a túlméretezés. Következménye számottevő veszteség, a beruházási költség, az üzemeltetési költségek és különösen az energiaköltségek tekintetében egyaránt. A telepített NCPIkapacitás közel fele kárba vész. Bár a kárt elsősorban a bizonytalanság okozza, a válasz nem lehet egyszerűen a tervek visszafogása, hiszen lehetnek olyan esetek, amikor a tényleges terhelés megegyezik a tervezettel, sőt, akár meg is haladhatja azt, és az adatközpont alulméretezése súlyosabb következményekkel jár, mint a túlméretezés. A TCO optimalizálásának kulcsa olyan NCPI megoldás kidolgozása, amely alkalmas a könnyű méreteződésre, így az infrastruktúrát az adatközpont élete során valóban felmerülő mindenkori igényeknek megfelelően lehet méretezni. Senki nem szeretné vállalni a felelősséget azért, mert az adatközpontot kiépítették 1 MW-os kapacitással, majd később kiderült, hogy tényleges terhelés soha nem haladta meg a 300 kW-ot. Az APC 6., „Adatközpontok és hálózati helyiségek infrastruktúrájának üzemeltetőit terhelő költségek

meghatározása” című tanulmánya ismertet egy módszert a TCO összesítésére, valamint több megoldást is javasol mindezeknek a költségeknek a csökkentésére.

Beruházási költségek A beruházási költség az az összeg, amelyet a vállalat tulajdonainak, telephelyének és forgóeszközeinek megszerzésére és megújítására fordít, abban a reményben, hogy ezek megléte hosszú távú (egy éven túli) haszonnal jár a számára. A költségeket az eszközök várható élettartama alatt folyamatosan lehet leírni, és külön adózási előírások vonatkoznak rájuk. Egy NCPI projekt beruházási költsége kézzelfogható, jól mérhető költség. Áll az NCPI berendezéseinek árából, továbbá a berendezések megtervezésével és üzembe helyezésével kapcsolatos költségekből. A beruházási költség a legegyszerűbben úgy lehet csökkenteni, ha biztosítják az infrastruktúra átméretezhetőségét. A kapacitást a terheléshez méretezve jelentős, akár háromszoros többletberuházást lehet elkerülni. A beruházási költség a műszaki munkaigény csökkentésével is visszafogható. Ha tehát olyan megoldást választunk, amely minimális helyszíni munkavégzést tesz szükségessé, akkor eredményesen csökkenthetjük a kezdeti munkaerőköltségeket.

Üzemeltetési költségek Üzemeltetési költségnek számít minden a vállalat fenntartásával kapcsolatos költség. Egy NCPI üzemeltetésének költsége a személyzet béréből, a képzési kiadásokból, valamint a karbantartások és a javítások árából tevődik össze. Az energiaköltség szintén üzemeltetési költség, ám azt elkülönítve kezeljük, ezzel is hangsúlyozva az üzleti értékre gyakorolt komoly hatását. Fontos, hogy figyelembe vegyük a rendszer által biztosított prediktív karbantartási szintet, így ugyanis csökkenteni lehet az ütemezett karbantartások mennyiségét, ami viszont nemcsak a költségcsökkentéshez járul hozzá, de a meghibásodások okozásának valószínűségét is mérsékli. A szükséges szolgáltatások szintje a rendszer bonyolultságától és egyediségétől is nagyban függ. A javítások mennyisége és jellege szintén a rendszer természetének függvénye. A moduláris rendszereknél könnyebb a meghibásodott összetevők javítását vagy cseréjét saját kezűleg elvégezni, míg a hagyományos, egyedi rendszerek javítása viszonylag komoly helyszíni beavatkozást igényel. Minél bonyolultabb és egyedibb egy rendszer, annál nagyobb erőfeszítést igényel a megtervezése és a helyszín előkészítése, így végső soron a rendszer üzemeltetéséhez is nagyobb létszámú, magasan képzett személyzetre van szükség. Ennek vonzata általában az, hogy a rendszer sikeres üzemeltetéséhez a személyzet megfelelő tudásszintjét csak magas képzési költségek árán lehet elérni.


14

Energiaköltségek A TCO-ban a legnagyobb megtakarítást a hatékonyság növelésével lehet elérni. Egy túlméretezett UPSrendszer kevésbé hatékonyan üzemel, és működéséhez jóval több energiára van szükség, mint egy a terhelésnek megfelelően méretezett rendszernek. Ennek oka az, hogy a működési hatékonyság drasztikusan növekszik, ha a tényleges terhelés megközelíti a tervezettet. Redundáns UPS-rendszerekben a redundáns modul vagy modulok mérete szintén kihat a hatékonyságra. Ennek oka az, hogy egy átlagos N+1 konfigurációban a terhelés az összes modul közt megoszlik. Példaként vegyünk egy 80 kW-os terhelésű adatközpontot. Ha az UPS-rendszert négy darab 20 kW-os modullal tervezzük, illetve a redundancia kedvéért egy további 20 kW-os rendszert is hozzáadunk, akkor a 80 kW-os terhelés öt modul között oszlik el. Tehát mindegyik UPS-nek 16 kW terhelést kell támogatnia, amivel kapacitásának 80 százalékán üzemel. A rendszert két 80 kW-os, egyenként 50 százalékos terheltséggel üzemelő modullal is megtervezhetjük. Példánkban az első megoldás hatékonysága nagyobb, ami kisebb energiaköltséget jelent. Az NCPI felépítéséhez kiválasztott technológiák jellege komoly mértékben befolyásolja az energiaköltségeket. A hagyományos UPS-rendszerek például 50 százalékos terhelés mellett csak 85 százalékos hatékonyságot biztosítanak. Az újabb, például a delta konverziós UPS-rendszerek ezeken az alacsony terhelésszinteken is akár 93 százalék feletti hatékonyságot is képesek biztosítani. Az Amerikai Egyesült Államok legtöbb részén egy kWh energia ára jóval 0,1 USD felett van, így a hatékonyságbeli eltérés a birtoklási összköltség jelentős tényezője lehet.

Ellenőrző lista a TCO vizsgálatához A 3. táblázat a TCO az üzleti értékre komoly hatással bíró, sok esetben figyelmen kívül hagyott összetevőit foglalja össze. A rendelkezésre állásnál és az agilitásnál látottakhoz hasonlóan ezeket a tényezőket sem szabad figyelmen kívül hagyni, amennyiben az NCPI-vel kapcsolatosan megalapozott pénzügyi-üzleti döntést akarunk hozni.

3. táblázat – A TCO-val kapcsolatos tényezők listája A TCO-val kapcsolatos tényezők A projekt megítélése a TCO-ra alapul, és nem csupán a beruházási költségre? Az NCPI-t megfelelően, a beruházási költség optimalizálására törekedve méretezték? Megfelelő méretezése révén az adatközpont elektromos hatékonysága optimális? A tervben magas hatékonyságú NCPI-összetevők szerepelnek? Az adatközpont hosszú távú karbantartási költségeit a minimális szintre szorítottuk?


15

Stratégia az üzleti érték optimalizálására A jelenlegi üzleti környezetben egyértelmű, hogy az üzleti érték optimalizálásához újfajta szemléletet kell követni. A 6. ábrán ismételten kiemeltük a figyelembe veendő tényezőket. A képlet végső soron valós költségeket jelenít meg, amelyek többféle módon is befolyásolhatják a vállalkozás sorsát – itt nemcsak a pénzre kell gondolni, hanem a stratégiára és a tervezésre is.

6. ábra – Az üzleti érték meghatározásának új képlete

Érték

Rend. állás

Agilitás

TCO

A hagyományos NCPI-rendszereknél – egyedi megoldásaik és rugalmatlan, általában túlméretezett kiépítésüknek köszönhetően – nem volt lehetőség a fenti képlet mindhárom teljesítménymutatójának optimalizálására. Egyszerűen lehetetlen volt jó minőségű (rendelkezésre állás) rendszert elfogadható idő alatt (agilitás) és elfogadható költséggel (TCO) beszerezni. Általában valamit fel kellett áldozni, valamelyik mutató leromlását a másik kettő érdekében el kellett fogadni. Aki gyorsan és olcsót akart, lemondhatott a minőségről. Aki jót és gyorsan akart, annak meg kellett fizetnie az árát. Szerencsére mindez már a múlté. Kipróbált, bizonyított stratégia létezik mindhárom üzleti elvárás egyidejű optimalizálására, és ez a szabványosítás, pontosabban a moduláris szabványosítás. Ha a például az autók tervezésekor használt módszereket az IT rendszerekre is alkalmazzuk, akkor jelentősen növelhetjük az NCPI üzleti értékét. Vegyük példaként a múltbéli szervereket: mindegyikük különböző típusú szekrénybe illeszkedett, ami inkompatibilitáshoz vezetett, ám amikor a szerver iparág szabványosodott, gyakorlatilag bármely kiszolgáló bármely rackszekrénybe beszerelhető lett. Ez csak egyike az NCPI iparág által követett irányvonalaknak. Az APC 116. , „Standardization and Modularity in Network-Critical Physical Infrastructure” (csak angolul) című tanulmánya részletesen ismerteti a szabványosítás és a modularitás által az NCPI vonatkozású beruházások terén biztosított előnyöket.


16

Összegzés Az NCPI az adatközpont alapja. A napjaink üzleti környezetében látható változások, különösen az IT berendezések cseréjének lerövidült ciklusa egyértelműen arra ösztönöznek, hogy megváltoztassuk az NCPI üzleti értékének felmérésekor követett szemléletünket. A tanulmányunkban felvázolt, az NCPI üzleti értékének felmérésre használható új képletet a következőképpen foglalhatjuk össze. A rendelkezésre állást újfajta módon kell szemlélni, olyan kulcsfontosságú együtthatókat figyelembe véve, mint például az emberi tényező. A költséget szintén másképpen kell vizsgálni: a beruházási költség önmagában nem elég az üzleti döntések meghozatalához, a tényleges üzleti értéket sokkal inkább az infrastruktúra teljes élettartama alatt felmerülő költségek határozzák meg. Az agilitás a legújabb teljesítménymutató, amely közvetlenül utal az NCPI azon adottságára, hogy képes-e megfelelni az előre nem látható igényeknek és lehetőségeknek. Az új szemlélet szerinti magas üzleti érték elérésének kulcsa a szabványosítás, a modularitás és a méretezhetőség. Az NCPI iparágnak túl kell lépnie a „kézművesség” korszakán, amelyben két különböző létesítmény két teljesen eltérő tervet követ, és teljesen másfajta, egyedi problémákkal küszködik. A rendszereknek modulárisaknak és méretezhetőknek kell lenniük, csak így lehetnek képesek az adatközpontok folyton változó igényeinek követésére, az infrastruktúra megbízhatóságának és rendelkezésre állásának növelésére és a TCO optimalizálására.

Néhány szó a szerzőről: Wendy Torell a rendelkezésre állás témakörével foglalkozó mérnök az APC West Kingston-i, Rhode Island-i központjában. Feladatai közé tartozik a rendelkezésre állás tudományos és tervezési szemszögből való megközelítésének egyeztetése az ügyfelekkel, amelynek alapján ők optimalizálni tudják adatközpontjaikat. Diplomáját gépészmérnökként szerezte a schenectadyi, New York állambéli Union Főiskolán. Wendy ASQ Certified Reliability Engineer képesítéssel rendelkezik.


17

Függelék: Az NCPI elemei Az NCPI magába foglalja az energiaellátást, a hűtést, a szekrényeket és a fizikai infrastruktúrát, a biztonsági rendszert, a tűzvédelmet, a kábelezést és mindezen elemek felügyeletét és kiszolgálását. Az NCPI alapvető fontosságú a vállalati IT folyamatok megbízhatóságának biztosításához. Mint alaprendszernek, tökéletesen megbízhatónak kell lennie, ideális esetben annyira, hogy ne is gondoljunk rá. Az alábbiakban az NCPI egyes elemeit ismertetjük röviden.

Tápellátás Egy stabil energiaellátó infrastruktúra számos elemből áll, az elektromos szolgáltató vállalat épületbéli belépési pontjától az adatközpont vagy a hálózatot terhelő készülékekig mindent felölel. Ide értendő a fő elosztó hálózat, a generátor vagy generátorok, az UPS rendszerek és az akkumulátorok, a túlfeszültségvédelem, a transzformátorok, az elosztószekrények és a megszakítók. Az APC 4., „A következő generációs adatközpontok energiarendszerének lényeges követelményei” című tanulmánya részletesen is tárgyalja a hagyományos áramelosztó rendszerekkel kapcsolatos problémákat és kihívásokat, továbbá az előrelépés előfeltételeit is ismerteti.

Hűtés A hűtőrendszerektől azt várjuk el, hogy eredményesen eltávolítsák a hőt az adatközpontból. A hűtőrendszerbe tartoznak a számítógépes helyiségek légkondicionálói, valamint a működésükhöz szükséges alrendszerek, így a vízhűtők, a hűtőtornyok, a kondenzátorok, a csövezés, a keringető szivattyúk, és a rack szintű elosztást végző készülékek. Az APC 5., „A következő generációs adatközpontok hűtőrendszerének lényeges követelményei” című tanulmánya részletesen is tárgyalja a hagyományos hűtőrendszerekkel kapcsolatos problémákat és kihívásokat, továbbá az előrelépés előfeltételeit is ismerteti.

Rackszekrények és fizikai struktúra Egy adatközpont fizikai struktúrájába számos rendszer tartozhat. A legkritikusabb elemek az IT készülékeket befogadó rackszekrények, valamint a helyiségek fizikai elemei, mint az álmennyezet és a padlózat (akár álpadló, akár betonfödém). Az APC 7., „Essential Rack System Requirements for Next Generation Data Centers” (csak angolul) című tanulmánya részletesen is tárgyalja a hagyományos rack rendszerekkel kapcsolatos problémákat és kihívásokat, továbbá az előrelépés előfeltételeit is ismerteti. Az APC 19., „Az álpadló adatközpontbeli

alkalmasságának felülvizsgálata” című tanulmánya részletesen is tárgyalja, hogy régebben miért építettek álpadlót, valamint ismerteti, hogy az adatközpontokban többé miért nem érdemes ilyet használni.


18

Biztonság és tűzvédelem A biztonsági és a tűzvédelmi rendszerek nélkülözhetetlenek az adatközpont integritásának, biztonságának és rendelkezésre állásának megőrzéséhez. Ide tartoznak a helyiség és rack szintű fizikai biztonsági eszközök, valamint a tűzjelző és tűzoltó rendszerek. Fizikai biztonsági eszközök például a biometrikus azonosító készülékek, valamint a különféle kulcsok, kódok és kártyák. A tűzjelző és tűzoltó rendszer elemei az intelligens füstjelzők, a semleges oltóanyaggal működő tűzoltórendszerek és a lineáris hőészlelés. Az APC 82., „Physical Security in Mission Critical Facilities” (csak angolul) című tanulmánya részletesebben is ismerteti a fizikai biztonsági elemeket, valamint javaslatokat tesz a létesítmény biztonságának növelésére alkalmas eljárásokra. Az APC 83., „Mitigating Fire Risks in Mission Critical Facilities” (csak angolul) című tanulmánya részletesen is vizsgálja a tűzérzékeléssel, oltással és megelőzéssel kapcsolatos kérdéseket, és a tűzesetekkel kapcsolatos kockázatok csökkentésére is javaslatokat tesz.

Kábelezés A kábelezési infrastruktúrát az adatközpontban található kábelek összessége, valamint a fogyasztók áramellátásához szükséges elektromos kábelek alkotják. A kábeltálcák és a kábelrendező eszközök szintén az IT infrastruktúrát támogató fontos elemek, segítségükkel ugyanis csökkenthető annak valószínűsége, hogy emberi hiba vagy túlmelegedés miatt leállás történjen.

Felügyelet A felügyelet a fent említett NCPI összetevők mindegyikére kiterjed. A megbízható NCPI megteremtéséhez fontos, hogy a fizikai infrastruktúra minden elemét megfigyelés alatt tartsák. A felügyelethez tartozik az épületfelügyeleti rendszer (Building Management System, BMS), a hálózatfelügyeleti rendszer (Network Management System, NMS), az összetevő-felügyeleti megoldások (mint az APC InfraStruXure felügyeleti alkalmazása), illetve az egyéb hardver- és szoftverfelügyeleti eszközök. Az APC 14., „Essential NCPI Management Requirements for Next Generation Data Centers” (csak angolul) című tanulmánya részletesebben is tárgyalja a hagyományos NCPI-felügyeleti rendszerekkel kapcsolatos problémákat és kihívásokat, valamint felvázolja az előrelépési lehetőségeket is.

Szolgáltatások Az NCPI-rendszerek támogatásához életciklusuk során szolgáltatások széles körére van szükség. Ezeket öt kategóriába sorolhatjuk be: (1) tanácsadói és tervezői szolgáltatások; (2) telepítési szolgáltatások; (3) karbantartási és javítási szolgáltatások; (4) felügyeleti szolgáltatások és (5) leszerelési szolgáltatások. Az APC 12., „Essential NCPI Service Requirements for Next Generation Data Centers” (csak angolul) című tanulmánya részletesebben is tárgyalja az NCPI-szolgáltatásokkal kapcsolatos problémákat és kihívásokat, valamint áttekinti az előrelépési lehetőségeket is.


19

Hálózatkritikus fizikai infrastruktúra: az üzleti érték optimalizálása

Recommend Documents