Rearanżacja szaf IT, a wykonawcy. Jaki jest klucz i jak rozwiązać problemy systemowo?

Prawdziwy potencjał szafy IT uwidacznia się w jej podatności na możliwość przeprowadzenia różnorodnych zmian, a nawet jej całkowitej przebudowy. Dlaczego jednak kwestia możliwości swobodnej, potencjalnej rearanżacji w nieokreślonej przyszłości ma tak duże znaczenie? Na to pytanie odpowiemy w niniejszym artykule. Skupiając się na elementach tworzenia środowiska pracy serwerów, ograniczymy się do bardzo wąskiego, ale za to bardzo kosztownego zakresu, jaki w wyposażeniu Server room i Data Center stanowią właśnie szafy IT. Skoncentrujemy się nie na rozwiązaniach wykorzystujących pojedyncze szafy serwerowe, lecz na obecnych w Centrach Danych całych ich zespołach.

Po co wydawać więcej, skoro można oszczędzać?

To praktyczne pytanie dręczy każdego inwestora, niezależnie od obszaru działalności czy zakresu prowadzonej inwestycji. W branży Data Center, gdzie sprzęt informatyczny stanowi lwią część kosztów, występuje ono w nieco odmienionej postaci. Inwestorzy nie pytają “czy”, lecz “na czym” zaoszczędzić. Czy na środowisku pracy serwerów? Może na parametrach otoczenia macierzy lub systemów transmisji, na które składają się szafy serwerowe, systemy okablowania strukturalnego, zasilania i klimatyzacji? Tak, to właśnie na tych elementach i na przywołanym na wstępie pytaniu koncentruje się uwaga inwestora. Gdy prześledzimy historię obudów sprzętu komputerowego od samodzielnej obudowy do rozwiązań systemowych szaf IT, analogia do wyposażenia meblowego pomieszczeń codziennego użytku nasuwa się sama. Kiedyś kupowano pojedyncze meble, takie jak komody czy dwudrzwiowe szafy. Potem przyszła pora na meblościanki. Obecnie większość z nas nie wyobraża sobie nowoczesnych i funkcjonalnych wnętrz bez obecności zabudowy systemowej. I tu właśnie zachodzi wspomniane podobieństwo. Przy podejmowaniu decyzji w zakresie niezbędnego wyposażenia i funkcjonalności wszyscy dążymy do rozwiązania systemowego. Dlaczego akurat systemowego? Ponieważ obecne czasy to czasy przeobrażeń, zmieniających się potrzeb, zmieniających się rozwiązań oraz zastosowań, a z tym nierozerwalnie wiążą się potrzeba rearanżacji i potrzeba relokacji.

Rearanżacja, a relokacja

Te dwa odrębne pojęcia mają cechy wspólne. Są nimi konieczność wyłączenia danego systemu informatycznego oraz konieczność demontażu urządzeń. Czym się zatem różnią? Rearanżacja, podobnie jak ta w domu, to przestawienie wyposażenia w ramach jednego pomieszczenia — w naszym przypadku serwerowni. Relokacją natomiast określamy przeniesienie całego lub części wyposażenia danej serwerowni z jednego pomieszczenia do innego, niekoniecznie w tej samej lokalizacji. Warto zwrócić uwagę, że relokacji może towarzyszyć rearanżacja. O takim połączeniu możemy mówić w sytuacji, w której po przeniesieniu elementy nie są zestawiane zgodnie z pierwotnym układem, lecz stanowią nowy, właściwie dostosowany do aktualnej sytuacji system.

Żadna specyfikacja nie jest uniwersalna, a cena zawsze ma swoje uzasadnienie

Stara maksyma handlowa w budownictwie i usługach mówi „szybko, tanio i dobrze”. Każdy doświadczony w swojej branży specjalista mógł jednak wielokrotnie przekonać się, że takie połączenie atrybutów w kontekście wykonania jednej usługi nie jest możliwe. Kiedy czas („szybko”) jest wymierną obok właściwego rozwiązania (“dobrze”) częścią wyceny, wyraźnie widzimy, że niższy koszt („tanio”) oznacza pominięcie jakiegoś istotnego elementu. Elementu na tyle znaczącego, że jego obecność wpływa na ustalane przez producentów ceny złożonych rozwiązań systemowych.

Właściwości szafy IT

Aby móc właściwie ocenić, czy w oczekiwanych specyficznych warunkach eksploatacji zaoferowane rozwiązanie systemowe szaf serwerowych będzie podatne na zmiany związane z rearanżacją i relokacją, skoncentrujmy się na moment na pojedynczym elemencie tego systemu — szafie IT.

Szafa IT to zbiór elementów konstrukcyjnych metalowych, połączonych ze sobą jedną z metod łączenia trwałego lub demontowalnego, stanowiący stabilną ramę, pozwalającą na montaż w niej, w sposób zorganizowany, pewny i niezawodny, wyposażenia komputerowego, informatycznego oraz teletechnicznego.

Stabilność i trwałość

Wspomniana stabilność ma tu podstawowe znaczenie zarówno pod względem zainstalowania wyposażenia szafy w danym miejscu, jak i możliwości jego obsługi np. poprzez wysunięcie do przodu lub do tyłu. Istotne jest również ograniczenie przenoszenia drgań zewnętrznych na płyty komputerowe. Ze stabilnością wiąże się nośność, czyli możliwość obciążenia konstrukcji i rozłożenie tego obciążenia na podłoże. Nie należy zapominać o trwałości szafy jako całości, ale również trwałości poszczególnych jej komponentów.

Z tą kwestią wiąże się zabezpieczenie konstrukcji i jej wyposażenia nie tylko przed wpływem czynników zewnętrznych w czasie transportu, ale także specyficznych warunków środowiskowych panujących w pomieszczeniach serwerowni. Mimo że środowisko to z zasady uważa się za „idealne”, ostatnio przeprowadzone badania serwerowni zwracają uwagę na jego korozyjność. Aby przed jego potencjalnie szkodliwym wpływem ochronić elementy szafy, w procesie produkcji stosuje się różne formy zabezpieczenia, np. nakładanie powłok malarskich, powłok galwanicznych, utlenianie, czy azotowanie.

W tym miejscu z obowiązku należy zasygnalizować, że procesy te bardzo często nie pozostają dla środowiska naturalnego obojętne. Niejednokrotnie bowiem związanymi z nimi procedurom towarzyszą niebezpieczne odpady. I tak ze stabilnością i trwałością związane jest wiele różnorodnych cech szaf IT niezauważalnych może w kubaturze pomieszczenia serwerowni, ale nabierających szerokiego kontekstu. Wątek ten jednak jest bardzo obszerny i zasługuje na oddzielne, równie szerokie opracowanie.

Uniwersalność

Uniwersalność to kolejna cecha pozwalająca na wykorzystanie szaf IT do wielu aplikacji i umożliwiająca ich zmianę w czasie eksploatacji. Zapewni ją odpowiednia, dostosowana do potrzeb relokacji i rearanżacji konstrukcja. Z uniwersalnością ściśle powiązana jest unifikacja, rozumiana jako dążenie do osiągnięcia celu nie przez mnożenie elementów, lecz właśnie poprzez ograniczanie ich liczby.

Bezpieczeństwo

Może wydawać się, że kwestia bezpieczeństwa została już omówiona. Wspominaliśmy przecież o konieczności zachowania stabilności i uniwersalności przez szafy IT. W tym jednak miejscu mówimy nie o samej konstrukcji, lecz również o bezpieczeństwie mechanicznym, elektrycznym, a przede wszystkim o bezpiecznej obsłudze.

Opisane powyżej cechy „eksploatacyjne”, od stabilności zaczynając, a na bezpieczeństwie kończąc, łączy z właściwościami oferowanych przez wykonawcę produktów pewne podobieństwo. Jednak mimo tej zauważalnej analogii do przedstawionych wcześniej elastyczności, skalowalności, jakości i rozwoju, obligują one do nieco odmiennego spojrzenia na specyfikację interesującego nas rozwiązania systemowego szaf serwerowych. Wróćmy zatem do pytania z tytułu opracowania…

Jaki jest klucz do rozwiązywania problemów dla systemowych koncepcji szaf serwerowych?

Obecnie dostępne metody pozwalają nam na analizę tego problemu. I choć nie musimy czekać na rozwój wszechwiedzącej sztucznej inteligencji, nie możemy też o niej zapominać. Znaczenie AI należy bowiem uwzględnić na etapie zbierania i kompletacji danych. Zacznijmy jednak od początku i przyjrzyjmy się poszczególnym fazom całego procesu inwestycyjnego.

Etap projektowania

Na wstępnym etapie projektu konieczne jest dokładne zebranie i opracowanie założeń. Wybór technologii w obszarze systemów informatycznych narzuca zarówno dobór rozwiązań systemowych szaf serwerowych, jak i sposób zasilania czy chłodzenia. Już w tym momencie, zgodnie z ustalonymi wcześniej potrzebami, dokonywane są wstępne dobory pojedynczych urządzeń np. z wykorzystaniem oprogramowania Rittal Configuration System (RCS), który dzięki dostępowi do aktualnej palety produktowej producenta pozwala na uniknięcie błędów konfiguracyjnych oraz personalizację poszczególnych komponentów.

Teraz też następuje określenie typu połączeń i sposób prowadzenia tras kablowych okablowania strukturalnego, a także sposobu zasilania. Określany jest również rodzaj i lokalizacja systemów klimatyzacji, ochrony ppoż. oraz bezpieczeństwa.

Niezbędne jest opracowywanie i dokumentowanie przyjętych rozwiązań oraz postępów prac w formie elektronicznej z wykorzystaniem oprogramowania specjalistycznego 
i modelowania. W procesie tym pomocne okazują się znane od lat aplikacje typu CAD oraz BIM, uzupełnione o biblioteki, nakładki branżowe oraz oprogramowanie producenckie. Warto wspomnieć o takich pozycjach jak Pro Panel od EPLan czy RiPanel marki Rittal, umożliwiających projektowanie na podstawie wstępnych doborów poczynionych przy udziale RSC. Ta jak dotąd najbardziej żmudna część procesu, dzięki zintegrowanym interfejsom pomiędzy oprogramowaniami, ulega znacznemu przyspieszeniu. 

Wykonany z wykorzystaniem wspomnianych platform projekt, zawiera wytyczne 
i wygenerowane automatycznie specyfikacje techniczne, będące załącznikiem do zapytania ofertowego kierowanego przez inwestora do potencjalnych wykonawców. Co istotne, na tym etapie inwestor dysponuje wstępną wyceną rozwiązania.

Zapytanie ofertowe

Na podstawie otrzymanego zapytania, wykonawcy przygotowują propozycje, które dokładnie odwzorowują specyfikację elementów wskazanych przez inwestora. Niezbędnym załącznikiem oferty jest jej wersja elektroniczna. Nie powinna być ona jednak ograniczona jedynie do skanów składanych dokumentów. Poprawny ich format zawierać będzie również specyfikację zgodną z wersją plików na co dzień wykorzystywaną przez producenta (np. RCS*) wraz ze wskazówką lub zapewnieniem dostępu do oprogramowania umożliwiającego sprawdzenie konfiguracji konkretnej szafy IT w oferowanym rozwiązaniu systemowym.

Analiza ofert

Złożone oferty podlegają ocenie technicznej inwestora (wskazane, aby część finansowa nie była jawna na pierwszym etapie oceny), którego w całym procesie powinien wspierać zespół związanych z nim ekspertów i projektantów. Zadanie to można zlecić również zewnętrznej grupie eksperckiej, nie zapominając przy tym o przedstawicielach przyszłych służb eksploatacyjnych. Jeżeli Data Center ma być certyfikowane w standardzie norm TIA-942, Uptime Institute czy ISO/IEC 22237 (EN-50600), równolegle z grupą inwestora będą pracowali eksperci jednostki certyfikującej.

Podczas oceny oferty weryfikacji podlega zgodność specyfikacji wykonawcy ze specyfikacją projektową oraz warunkami późniejszej eksploatacji systemu. W odniesieniu do eksploatacji niezbędne jest ustalenie, w jaki sposób rozwiązano sposób montażu podstawowych elementów, tj. jakie narzędzia są niezbędne do jego przeprowadzenia i czy nie ma potrzeby stosowania instrumentów specjalistycznych dostarczanych tylko przez producenta systemu. Konieczne jest również potwierdzenie zastosowania właściwych malarskich lub alternatywnych powłok ochronnych. Bardzo istotnym elementem jest zapoznanie się z wcześniejszymi realizacjami oferenta i potwierdzeniem jego doświadczenia w zakresie stosowania danego produktu.

Tak rozległa analiza ofert jest wręcz niezbędna do dokonania właściwego wyboru technicznego rozwiązania. Na podstawie rekomendacji fachowców, inwestor może przejść do analizy części finansowej. Na tym etapie niewykluczone jest rozszerzenie analizy ofert o tę, która w ograniczony sposób spełnia wymagania skierowanego do wykonawcy zapytania. Działanie takie ma na celu ustalenie, czy nieco uboższe o pewne parametry, lecz tańsze rozwiązanie sprawdzi się w danym projekcie. Tu jednak powstaje ryzyko, że za niższą ceną kryje się zubożona w sposób istotny specyfikacja, zastosowanie rozwiązań jednostkowych, które znacznie utrudnią lub wręcz wykluczają późniejsze zmiany.

Mówimy tu o świadomym ograniczeniu elementów np. rezygnacji z wewnętrznych tras kablowych, otworów systemowych czy tzw. „zaślepek” konstrukcyjnych i oddzielających, zapobiegających wewnętrznemu „fałszywemu” ruchowi powietrza. Nie mówimy o optymalizacji zastosowanych komponentów np. w zakresie obciążalności szaf. Na tym etapie procesu zakupowego, o ile taka możliwość jest uzasadniona kosztowo, przedstawiciele inwestora powinni zapoznać się z procesem powstawania produktu bezpośrednio w zakładach producenta.

Pozostawiając pozostałe aspekty postępowania ofertowego, które, jak widać, są zbliżone do postępowań ofertowych dotyczących innych systemów czy artykułów, należy podkreślić konieczność właściwego dokumentowania procesu zakupowego, szczególnie w zakresie specyfikacji materiałowej. Tak samo powinno być na dalszych etapach — zakończenia dostawy, montażu i uruchamiania rozwiązania systemowego szaf serwerowych.

Eksploatacja

Przejmujące system do eksploatacji służby, powinny otrzymać komplet specyfikacji wykonanego systemu wraz z jego wersjami elektronicznymi i oprogramowaniem doborowym. Jest to szczególnie ważne, ponieważ w wielu przypadkach wykonawcy ograniczają wersje elektroniczne do skanów czy plików nieedytowalnych. Ideałem natomiast jest, a powinno być standardem, dostarczenie pełnej dokumentacji doborowej, a w przypadku wdrożenia w Data Center serwisu predykcyjnego wykorzystującego oprogramowania specjalistyczne uzupełnienie bazy programu obok dokumentacji systemów zasilania i chłodzenia o dokumentację rozwiązań szaf serwerowych. Tu z pomocą przychodzi Rittal ePOCKET*, czyli rozwiązanie umożliwiające przeniesienie do strefy cyfrowej dokumentacji, która do tej pory spoczywała (lub nie) w kieszeniach na drzwiach urządzeń, szaf sterowniczych czy na półkach w archiwach technicznych. Dostęp do zdigitalizowanych danych zapewnia zainteresowanemu umieszczony na obudowie urządzenia związany z oprogramowaniem kod QR.

Czas na zmiany - rearanżacja

Jednak co w sytuacji, w której zmiana potrzeb serwerowni wymusza konieczność rearanżacji rozwiązania systemowego szaf serwerowych, a użytkownik nie tylko nie dysponuje odpowiednią dokumentacją, ale też zderza się z problemem w postaci braku specyfikacji?

Rearanżacja 

W takim wypadku, zanim zostanie zlecona inwentaryzacja stanu istniejącego, można wystąpić do wykonawcy o udostępnienie specyfikacji danego projektu lub zlecenie mu wykonania rearanżacji. Jeżeli natomiast użytkownik nie współpracuje już z wykonawcą, pozostaje mu zwrócić się do producenta z prośbą o zlokalizowanie projektu i udostępnienie specyfikacji dostawy. Kolejny krok to inwentaryzacja sprawdzająca. Na podstawie tak zebranych danych możliwe będzie wykonanie projektu rearanżacji, dokupienie brakujących elementów i przeprowadzenie wymaganych zmian oraz wdrożenie Rittal ePOCKET.

Wróćmy jednak na chwilę do procesu zakupowego. Jeżeli inwestor “nie dopilnował” specyfikacji i w swoim wyborze kierował się jedynie niską ceną, może okazać się, że rearanżacja nastręcza poważnych problemów. Wśród prawdopodobnych scenariuszy możemy wymienić niemożność zmiany położenia wewnętrznych szyn instalacyjnych z powodu ich trwałego zespolenia z ramą.

Kolejna możliwość to zakup w korzystnej cenie asortymentu z końcówek serii. Zniknięcie tych elementów z rynku będzie stanowić ogromną przeszkodę nie tylko dla przyszłej rearanżacji, ale też późniejszego serwisu całego systemu. Ten sam problem pojawi się w przypadku zastosowania szaf serwerowych producenta, który, wprowadzając na rynek nowe serie artykułu, zapomina o zachowaniu kompatybilności z serią poprzednią. Nie zapewniając tzw. adapterów, uniemożliwia dalszą eksploatację wcześniej promowanych rozwiązań systemowych. Jest to bardzo istotne, ponieważ zmiany w aranżacji, mimo szybkiego postępu i rozwoju technologii informatycznych, wykonuje się w długich odstępach czasowych.

Stosując rozwiązania systemowe np. z wykorzystanie szaf IT serii VX*, TX* czy TX Colo*, rearanżację można zrealizować nie tylko w zakresie samych szaf serwerowych. Możliwe jest również doposażenie systemu w pojedyncze urządzenia chłodzące, np. klimatyzator do zabudowy naściennej Blue e+ IT*, klimatyzator dachowy Blue e+ IT* dla standardowych szaf o szerokości 600 mm, czy moduł LCU DX* lub LCU CW* w przypadku stosowania szaf o szerokości 800 mm. I tu z pomocą też przychodzi wspomniany wcześniej RSC. Opcjonalnie dostępne jest również rozwiązanie systemowe chłodzenia cieczowego dużej wydajności. Podobnie jest w zakresie doposażenia szaf serwerowych w dodatkowe listwy PDU, czy zastosowanie zamków cyfrowych w drzwiach.

Konieczne jest w tym miejscu zwrócenie uwagi na pewne istotne w kontekście naszych rozważań zjawisko. Coraz częściej musimy liczyć się ze zmianą rozwiązań w systemach informatycznych, którym towarzyszy całkowita zmiana rodzaju i budowy szaf serwerowych. Z taką sytuacją spotykamy się np. w przypadku systemów informatycznych dużej gęstości mocy pracujących na potrzeby sztucznej inteligencji i rozwiązań chmurowych. Wymagają one instalacji szaf z zabudowanym systemem wyposażonym w technologię bezpośredniego chłodzenia cieczą, a jego specyfika determinuje nie tylko sposób obsługi, ale i konstrukcję szafy, która swoim wyglądem zewnętrznym bardziej przypomina poziomą zamrażarkę sklepową niż szafę IT. “Klasyczne” modele natomiast są demontowane, a następnie kierowane do ponownego zastosowania w innych serwerowniach i lokalizacjach Data Center. Inaczej mówiąc, podlegają relokacji.

Wymogi dla procesu relokacji

Ze względu na stosowanie transportu zewnętrznego, a więc wystąpienia konieczności demontażu systemu na elementy w wielkościach transportowych, relokacja jeszcze bardziej zaostrza wymagania konstrukcyjne szaf serwerowych. Możliwość wystąpienia drgań, zmiana parametrów temperaturowych i wilgotności względnej powietrza może skutkować uszkodzeniem mechanicznym elementów. Istnieje również ryzyko poddania konstrukcji deformacjom geometrycznym przez niewłaściwy załadunek, czy podnoszenie. Szczególnym rodzajem relokacji jest przenoszenie całych systemów informatycznych zainstalowanych w grupie szaf serwerowych. W takim przypadku wytrzymałość konstrukcyjna i odporność na opisane powyżej zmienne warunki środowiskowe musi uwzględniać dodatkowo obecność delikatnej infrastruktury informatycznej, zjawisko obciążenia dynamicznego dużą masą i wysokim położeniem środka ciężkości, co znacząco zwiększa podatność elementu na przewrócenie się i trwałe uszkodzenie.

Podsumowanie

Z przedstawionych w niniejszym artykule przykładów wyraźnie wynika, iż zakup rozwiązań systemowych jest wyjściem nie tylko zgodnym ze współczesnym postrzeganiem potrzeb branży IT, ale też wyjściem wyjątkowo opłacalnym. Nie da się bowiem zaprzeczyć, że oszczędność w procesie inwestycyjnym jest tylko pozorna i w dalszej perspektywie prowadzi do przekroczenia ustalonego w pierwotnych założeniach budżetu. Dysponując doświadczeniem i wiedzą z zakresu eksploatacji środowiska systemów informatycznych obejmujących systemowe rozwiązania szaf serwerowych, jesteśmy w stanie dokładnie określić potrzeby na etapie projektowania serwerowni i Data Center tak, aby w czasie całego życia tych ośrodków obliczeniowych racjonalnie wykorzystać potencjał wyposażenia i za każdym razem mieć gotową odpowiedź na pytanie: po co płacić więcej, jeśli można zaoszczędzić? Zmierzając więc do końca naszych rozważań, podkreślmy raz jeszcze elementy, które, tworząc wspomniany w tytule klucz, poprowadzą nas do właściwego rozwiązania przyszłych problemów. Rozważając więc inwestycję, jaką jest tworzenie Data Center, należy pamiętać o przygotowaniu opartego na szerokiej analizie założeń zapytania ofertowego, obejmującego kompletną dokumentację także w wersji elektronicznej. Istotne jest, by w całym procesie uczestniczyli przedstawiciele eksploatacji, w tym ci bezpośrednio zajmujący się obsługą rozwiązań systemowych szaf serwerowych. Warto również skorzystać z doświadczenia rzetelnego, darzonego przez nas zaufaniem dostawcy usługi i oferowanych przez niego rozwiązań programowych. Uwzględniając powyższe, inwestor nie wpadnie w pułapkę „niskiej ceny” wynikającą z „prawie” takiej samej specyfikacji zakupowej oraz ustrzeże się przed błędami, które , w przypadku zmian w infrastrukturze, zmuszą go do przeprowadzenia przebudowy całości rozwiązania. A ta, jak się później okaże, będzie znacznie bardziej kosztowna i czasochłonna, niż w przypadku systemów wybranych drogą właściwej analizy.