Дигитализация

Има редица изисквания към изграждането на система от центрове за данни на МО и БА

CIO Media

доц. д-р инж. Росен Илиев,
ас. инж. Кристина Игнатова Дирекция "Развитие на системите C4I" в Институт по отбрана "Професор Цветан Лазаров"

Центърът за данни, познат от близкото минало като изчислителен център, е обединение на физическа, комуникационна и информационна инфраструктура, която осигурява устойчивото съхранение, обработка и достъп до данни. Съвременните центрове са сложни и скъпи съоръжения, към които се предявяват сериозни изисквания по отношение на условията на работната среда, безотказността на техническите средства, наличността на услугите, капацитета и бързодействието им и др.

Проектиране или модернизация

Затова, преди да се проектира нов център за данни, е необходимо да се направи анализ дали не е по-целесъобразно да се модернизира и използва вече съществуващ. В много случаи за предпочитане е да се избере съществуващ център, който притежава добра инфраструктура, външни мрежови връзки, поддържащи системи, които осигуряват нормална работна среда, и др. Тогава на модернизация подлежи само активното оборудване – сървъри, дискови масиви, комуникационни и други технически средства и т.н.

При изграждането на нов център за данни е необходимо да се направи оценка за обема на предоставяните услуги (или осигуряваното пространство за разполагане на ИТ оборудване на клиента/ите), броя на потребителите, които ще ползват услугите, както и условията на ползването им (натоварване, производителност, степен на наличност и др.). Във фокуса трябва  да се държи и необходимостта от бъдещо разширяване и модернизиране, а също и  ефикасността на центъра.

На базата на оценката се прави разчет на мащаба на съоръжението (обем, капацитет), структурата на центъра (в зависимост от конкретното предназначение и цели), избора на мястото, необходимата инфраструктура за функционирането му и комуникационните и информационните канали (обхват, капацитет и др.), както и на възможностите за разширяване и интеграция на услуги и ресурси с други центрове за данни.
Когато е ясна предварителната оценка и е направен необходимият разчет, може да се пристъпи към избор на технологична база и организация на осигуряващите и основните подсистеми на центъра за данни.
Интегрирането на два или повече центъра за данни с единно управление на инфраструктурата и ресурсите в тях се нарича Система от центрове за данни. Всеки от тях се намира в помещения с поддържана устойчива работна среда (температура, влажност, прахо- и пожарозащита, гарантирани електрозахранвания, климатизация и др.). Докато в миналото свързването на изчислителните центрове е било само на ниво обмен на данни, в съвременните съоръжения говорим за такова и на ниво ресурси и услуги. Подобни възможности дава облачната инфраструктура (Cloud Infrastructure). Тя позволява обединение на няколко центъра за данни, които да работят като един и да осигуряват нужната информация на потребителите, независимо че местоположението на данните в облака остава невидимо за тях.

Какви са изискванията към съвременните центрове за данни
Със стандартизацията на центровете за данни се занимават различни институти, асоциации и компании, като по-известните от тях са: Uptime Institute Tier Certifications, TIA 942, EU Code of Conduct in Data Centers, ISO/IEC 24764,  БДС EN 50173-5, DCA, ASHRAE Standard, NFPA Standard и др.

На тяхна база към съвременните центрове за данни се предявяват различни изисквания за избор на местоположение, като например да не се намират в опасни зони с възможни сериозни природни бедствия, да са в близост до няколко енергийни източника, по възможност до пожарна и полиция; да се избягват места, които ограничават възможността за доставката на по-обемисти съоръжения, да осигуряват възможност за бъдещо разширяване на центъра за данни и др. Има и специални критерии, на които трябва да отговарят помещенията на центъра за данни. Например: да няма външни прозорци, които са риск за сигурността; материалът на подовите настилки/стени да бъде антистатичен; осветлението да е минимум 500 lux в хоризонтална права и 200 lux във вертикална права; минималната товарна дистрибуция на етаж да бъде 7.2 kPA, като препоръчителната е минимум 12 kPA (съгласно стандарт TIA-942). Размерът на помещенията трябва да е в зависимост от специфичните изисквания за вида на оборудването, съобразен с възможност за бъдещо разширяване и т.н. Има и немалко изисквания към физическата среда: температурата в помещенията да се поддържа от 20°C до 25°C, а влажността – от 40 до 55% (съгласно стандарт ASHRAE Thermal Guidelines for Data Processing Environments); препоръчително е използването на двоен под за по-добър контрол на охлаждането. Предвижда се още използваните кабели да отговарят на стандарти – ANSI/TIA/EIA-568-C.2 и ANSI/TIA/EIA-568-C.3, а структурно кабелната система трябва да се изгражда съобразно изискванията на БДС EN 50173-5:2007 и др.]. Не на последно място, необходимо е сградата да притежава система за защита от електромагнитни смущения, като се използва екранировка чрез стоманената конструкция на сградата или чрез изграждане на „Фарадеев кафез” на чувствителното откъм сигурност на информацията оборудване и др. Изисква се още помещенията да са обезпечени със система за физическа сигурност (система за периметрова охрана, алармена система против проникване, система за контрол на достъпа, система за видеонаблюдение).

На какви условия трябва да отговаря оборудването

Към техническите устройства могат да се предявят най-общи изисквания като: да притежават устойчивост на изменения и краткотрайни спадания и прекъсвания на мрежовото напрежение, електростатични разряди, смущения от електромагнитни полета и др. съгласно БДС EN 50130-4:2011 и т.н. Електрозахранването трябва да бъде основно, резервно и непрекъсваемо със заземяване и мълниезащита; защита от статично електричество, както и със система за управление и наблюдение. Предвижда се още центровете за данни да разполагат с поддържащи и осигуряващи системи като вентилация и климатизация, система за детекция на вода; пожароизвестяване и пожарогасене и др.

Те трябва да са оборудвани и с непрекъсваеми токозахранващи устройства, които да осгурят работа на оборудването при отпадане на електрозахранването за период от минимум 30 мин., като е необходимо още подмяната на батериите им да се осъществява и по време на работа, да разполагат с порт за отдалечено наблюдение и управление и др.

Информационно-комуникационната среда на центровете за данни също трябва да отговаря на различни изисквания за използваните шкафове (rack); сървърни конфигурации, управлението и съхранението на данните; изчислителният облак и платформата за виртуализация; системата за архивиране и за защита на информацията и др.
Повечето съвременни центрове за данни са стационарни, т.е. изградени в определен район, без възможност за промяна на тяхното местоположение. Съществуват и т.нар. мобилни (преместваеми, контейнерни и др.) центрове за данни, които обикновено са разположени в контейнер и могат да се преместват от едно на друго място, което е особено полезно за нуждите на отбраната, например при дислокация на военни формирования.
Цялата инфраструктура за мобилен пренос на данни, т.е. комуникационно-информационно и поддържащо оборудване, трябва да се интегрира в рамките на пространството на стандартен превозим контейнер. Изискванията към този тип центрове за данни са подобни на тези за стационарно използване, но има и допълнителни такива, свързани с често променящите се условия на функциониране на IT оборудването.


Има редица изисквания към изграждането на система от центрове за данни на МО и БА

© CIO Media, Cio.bg




Фиг. 1. Мобилен (контейнерен) център за данни

Към мобилните центрове за данни се предявяват немалко специфични изисквания, някои от които предвиждат наличието на възможност за лесно транспортиране до всяко място с железопътен, автомобилен или морски транспорт; бързо разполагане на място чрез стандартни технологични блокове (по концепция All-In-One). Те трябва да позволяват още лесен монтаж и демонтаж на оборудването с цел многократно използване; скалируемост, системна модулност и вариабилност (по-достъпни видове); механична устойчивост срещу повреда и злоупотреба (защита срещу вандализъм). В допълнение преносимите центрове трябва да могат да работят при широка гама от външни климатични условия – температурата на вътрешната среда – от 18°C до максимум 28°C и влажност, не по-голяма от 55%. Необходимо е те да осигуряват възможност за обслужване и сервиз, контрол на достъпа и наблюдение, както и да притежават резервно (Backup) енергийно оборудване. Не на последно място, мобилните центрове за данни трябва да притежават система за улавяне на дим, пожарогасене и възможности за управление на конденза. Сред изискванията към тях са и байпас поддръжка и аварийно изключване, а средната налична мощност на шкаф е необходимо да е съобразена с проектираното оборудване за поддръжка на необходимите ИТ услуги.
Всеки контейнер на мобилния център за данни трябва да бъде функционално самостоятелно звено и да позволява мултиплициране, т.е. разширение чрез привързване на други контейнери към него.


Възможно ли е изграждане на система от центрове за данни за нуждите на отбраната

С развитието на технологиите в световен мащаб дойде необходимостта от преструктуриране на масивите за съхранение и обработка на информацията и в центровете на Министерството на отбраната (МО) и Българската армия (БА). Пристъпва се към модернизация на комуникационната инфраструктура и на много места преносът се заменя с оптичен, който да осигури по-висок капацитет и надеждност на пренасяната информация. Използването на съвременни ИС и софтуерни продукти наложиха високи стандарти към хардуерните ресурси като бързо действие, капацитет, енергоемкост, управление и др. Изискванията за използване на все повече съвременни информационни услуги от длъжностните лица наложиха закупуването на софтуерни платформи за по-бърз достъп до данните и тяхната обработка и оптимизиране на представянето на информацията.
Възможностите за изграждане на система от центрове за данни за нуждите на отбраната е свързана с решаването на редица въпроси по отношение на: броя на отделните центрове, тяхната големина, капацитет, интеграцията помежду им, използваните платформи, нивото на осигуреност на услугите (Tier 1-4 по стандарт TIA-942), защитата на информацията, управлението и др. А след изграждането им трябва да се извърши консолидация на съществуващите информационни системи и софтуерни продукти и поставянето им (при възможност) върху виртуализираната платформа на системата центрове за данни.
За изграждане на облачна инфраструктура, базирана върху система от центрове за данни, е необходимо те да са оборудвани с високоналични (High Availability) сървърни архитектури, които обменят информация и осигуряват необходимото резервиране.
Нужно е още организиране на информационната инфраструктура като услуга (IaaS) и предлагане на платформата като услуга (PaaS), както и създаване на  услуги за обработка на данни, персонални приложения и колаборативни приложения, т.е. осигуряване на софтуер като услуга (SaaS). Сред задължителните условия на облачната инфраструктура е и осигуряване на пространство за съхранение и процесорен ресурс на платформата. На длъжностните лица трябва да се предоставят единични точки за достъп до много услуги със същите софтуерни средства, независимо кога ги ползват и къде в мрежата са се преместили. Не на последно място, информацията трябва да е защитена, като вероятността за неоторизиран достъп или вмешателство в системите, програмите и услугите да бъде сведена до минимум.
Интегрирането на центровете за данни трябва да стане по такъв начин, че да бъде осигурена нужната резервираност на ниво облачна инфраструктура. Освен това трябва да се определят услугите, подлежащи на виртуализация в изчислителните облаци на Министерството на отбраната, и да се определят степента на критичност и нуждата им от резервираност. Налага се и обобщаване на данните колко потребители едновременно ползват дадени услуги, както и за натоварването на хардуерните ресурси и какъв е необходимият обем данни, които да бъдат съхранявани за всека услуга. При интеграцията на центровете за данни трябва да се определи капацитетът на хардуерните ресурси, необходими за осигуряване услугите във виртуализираната среда на изчислителния облак на МО.

Проектирането и изграждането на отделните центрове за данни в системата трябва да бъде еднотипно, с единна хардуерна и софтуерна платформа, което да позволи по-добри възможности за съвместимост, взаимозаменяемост при нужда, по-лесно обучение на административния и експлоатационен състав. При изграждане на облачната инфраструктура не трябва да се нарушава работата на съществуващите системи. Необходимо е миграцията от старата към новата платформа да бъде плавна, при възможно най-малък отказ на услуги за крайния потребител и запазване на данните, с които разполага. Необходимо е да се проведе обучение на личния състав, ангажиран с администрирането на системата и услугите.

Ползите от облака

Изграждането на облачна инфраструктура на ИТ ресурсите на МО и БА чрез система от центрове за данни ще обедини хардуерните ресурси и ще позволи гъвкавост и скалируемост при използването им. Това ще увеличи количеството и качеството на услугите, защото виртуализацията предполага по-малко физически устройства (сървъри, дискови масиви и др.). Изчислителният облак на МО и БА ще подобри наличността и достъпността на услугите (от всяко място в мрежата след оторизация), като ги направи по-надеждни, бързи (поради големия изчислителен капацитет) и ще осигури повече резервираност на информационните ресурси (нисък „отказ от услуга”). Облачната среда ще даде възможност за самообслужване (автоматично преразпределение на ресурсите за постигане на оптималното им използване), голям капацитет (дисково пространство) за използване от потребителите, както и лесно и гъвкаво администриране, наблюдение и управление на ресурсите. А това ще позволи персонализиране на услугите (според изискванията за отделни групи или индивидуални потребители) и ще подобри контрола. Не на последно място, тъй като в облака информацията се съхранява в повече от един център за данни, ще се гарантира по-бързо възстановяване след бедствия.

С изграждането на система от съвременни центрове за данни ще се подобри не само интеграцията на ресурси и услуги, но и ще се повиши степента на надеждност и силно ще се намали отказът от услуга. Съвременните технологии за виртуализация и изграждане на облачна инфраструктура създават ефективна среда за съхранение, достъпност и изчислителна мощ, така че да отговорят на все по-нарастващите предизвикателства на съвременния информационен свят. Изграждането на устойчива система от съвременни центрове за данни е сериозно решение не само за нуждите на отбраната, но и извън нея.


X