Snel en goedkoop capaciteit uitbreiden

De markt voor colo-datacenters groeit de komende vier jaar spectaculair tot een omvang van ruim 54 miljard dollar. Hoe kunnen de datacenter managers die al deze voorzieningen beheren bij zo’n enorme groei van de vraag hun faciliteiten op een snelle maar betaalbare manier uitbreiden? Het antwoord is, zo stelt Alberto Zucchinali van Siemon, het gebruik van vooraf geconfigureerde modules en POD’s. In dit artikel legt hij uit waarom zo’n aanpak tot een besparing in tijd en arbeid van 30 procent leidt. 

Een modulair datacenter-ontwerp omvat modules die niet alleen identiek van samenstelling zijn, maar die bovendien gemakkelijk kunnen worden geplaatst. Dit plaatsen van een module gebeurt volgens een snel en flexibel proces. De modules vormen in feite gestandaardiseerde componenten die we misschien nog wel het beste kunnen beschouwen als de bouwstenen waaruit het datacenter wordt opgebouwd. Zodra de eerste modules via een strategisch ontwerpproces tot stand zijn gekomen, kan het datacenter stap voor stap worden uitgebreid door bouwstenen toe te voegen.

Dat gebeurt veelal volgens het zogeheten POD-concept. Een POD bestaat uit een groep van racks of kabinetten. De exacte samenstelling wordt bepaald door factoren als de capaciteitsbehoefte, functie of applicatie. Ze worden in de regel verbonden met de core switches in het datacenter via zogeheten ‘aggregation layer switches’. Dit is netwerkapparatuur die zich in de POD zelf bevindt of in een separate distributieruimte staat opgesteld en meerdere POD’s ondersteunt.

Voorspelbare kosten

Het is erg eenvoudig om meerdere POD’s in het datacenter bij te plaatsen. Op deze manier kunnen datacenter managers op een voorspelbare wijze de capaciteit in het datacenter laten groeien. De eerste POD die wordt ontworpen en in gebruik genomen fungeert als de template voor het stap-voor-stap met additionele POD’s verder uitbouwen van de datacenter-capaciteit. Deze manier van werken wijkt sterk af van traditionele ontwerpmethoden. In klassiek ontworpen datacenters wordt immers nieuwe capaciteit gecreëerd op het moment dat hier behoefte aan is. Dit gebeurt veelal door simpelweg racks bij te plaatsen. Wat planning betreft is de traditionele manier van werken veel minder voorspelbaar. Het toevoegen van capaciteit gebeurt immers veelal op ad-hoc wijze.

Doordat een modulair en op het POD-principe gebaseerd ontwerp gemakkelijk meerdere malen kan worden uitgerold, biedt deze aanpak ook het voordeel dat de kosten die met een groei van de capaciteit gemoeid zijn zich gemakkelijk laten voorspellen. Dat gaat ook op voor de mensen en middelen die daarbij betrokken zijn. Het oorspronkelijke ontwerp van de POD kan immers gemakkelijk worden herhaald. Hetzelfde geldt voor de eisen die dit oplevert ten aanzien van het netwerk, de storage- en compute-capaciteit en de power- en koelingvoorzieningen. In de praktijk betekent dit dat de manager van een colocatie-faciliteit precies weet wat nodig is om de gewenste capaciteitsuitbreiding tot stand te brengen. Hierdoor loopt men veel minder risico’s als het gaat om planning en kosten. En dat is een heel verschil ten opzichte van de traditionele ad-hoc aanpak die we in het verleden hanteerden.

Andere voordelen

Deze modulaire en op herhaald gebruik van dezelfde POD-modules gerichte aanpak maakt gebruik van voorgeconfigureerde racks. Deze worden veelal gekocht bij aanbieders die een uitgebreid programma aan datacenter-oplossingen bieden of van system integrators die met dit soort fabrikanten samenwerken. Een voorgeconfigureerd rack wordt volledig gevuld met apparatuur aan het datacenter geleverd. Het bevat dus al componenten voor bijvoorbeeld op koper of glas gebaseerde connectiviteit, er zijn power distribution units (PDU) aangebracht, evenals oplossingen voor kabelmanagement en andere accessoires. Ieder rack kan als één product en veelal ook via één productnummer worden besteld. Het is dus niet nodig om als klant zelf de samenstelling van een rack iedere keer weer opnieuw aan te geven. Een dergelijk kabinet wordt ook voor een standaard prijs geleverd. De racks worden door de betrokken leverancier vooraf gevuld met de gewenste apparatuur en accessoires. Bij aankomst bij het datacenter is het alleen nog nodig om de netwerkconnecties aan te sluiten en de actieve apparatuur te plaatsen.

Net als een POD kan ieder rack op basis van een specifieke functie of applicatie worden gevuld met apparatuur. Op die manier kunnen dus - bijvoorbeeld - server-kabinetten worden samengesteld, maar ook storage area network (SAN) racks of kabinetten die voor specifieke netwerkfuncties zijn bedoeld (switches). Daarnaast kan de samenstelling ook afgestemd worden op bijvoorbeeld capaciteit - denk aan racks die 5 kW nodig hebben of juist 10 kW.

Is voor het colo-datacenter eenmaal de juiste samenstelling van de kabinetten vastgesteld, dan kan een complete ‘bill of materials’ ofwel materiaallijst worden opgesteld. Deze lijst bevat een compleet overzicht van de componenten die in een rack zijn opgenomen, inclusief de productnummers die de leverancier hiervoor hanteert. Vervolgens kan de POD worden samengesteld uit een mix van dit soort standaard kabinetten. Zo kan een POD bijvoorbeeld bestaan uit een voorgeconfigureerd SAN rack, een voorgeconfigureerd netwerk-kabinet en acht identiek samengestelde server-kabinetten. Het gevolg van deze aanpak is dat het colo-datacenter nu kan werken met één productnummer voor een complete POD, inclusief een standaard prijs voor die POD. Bovendien weet men exact welke eisen per POD worden gesteld ten aanzien van energievoorziening en koeling.

Snelle uitrol

Een van de grote voordelen van het werken met voorgeconfigureerde kabinetten is dat de ingebruikname beduidend sneller gaat dan bij traditionele manieren van werken. Ontving een datacenter voorheen een grote hoeveelheid losse componenten die vervolgens door de medewerkers van de faciliteit zelf in racks geplaatst en gemonteerd dienden te worden, nu arriveren kant-en-klare racks die enkel en alleen nog op hun plaats gezet behoeven te worden. Dit maakt een aanzienlijke besparing mogelijk op mankracht, maar het levert ook een enorme tijdwinst op.

In tabel 1 zijn de resultaten weergegeven van een recent uitgevoerde studie bij een bekende en wereldwijd actieve datacenter services provider. In het onderzoek is een uit 18 voorgeconfigureerde kabinetten bestaande POD vergeleken met het werken met klassieke racks waarbij iedere component door medewerkers van het datacenter moet worden uitgepakt en geplaatst. Daarbij is onder andere gekeken naar de totale kosten die met beide manieren van werken zijn gemoeid, evenals de tijd die nodig is om de racks volgens beide methoden live te zetten. De racks bevatten onder andere PDU’s, patch panels voor koperbekabeling, horizontale goten voor kabelmanagement, plug & play-modules voor glasvezelverbindingen en pre-terminated kabelbundels (voor glas en koper).

De werkzaamheden die on-site moesten worden uitgevoerd bij gebruik van voorgeconfigureerde POD’s bestonden in dit geval uit:

• het plaatsen en waterpas zetten van de racks
• het van labels voorzien van individuele poorten op basis van de eisen en wensen van de eindklanten
• het aansluiten van netwerkkabels (zowel koper als fiber)

Als we dat vergelijken met de traditionele aanpak waarbij de racks in het datacenter zelf van de juiste apparatuur en accessoires worden voorzien, dan zien we een geheel andere lijst van activiteiten ontstaan. Deze bestaat uit onder andere:

• het opstellen en uitdraaien van de documentatie die medewerkers nodig hebben om de juiste apparaten en componenten in de juiste racks te kunnen plaatsen
• het verplaatsen van de apparatuur van de plaats van aflevering naar de ruimte waar de kabinetten met apparatuur en andere componenten gevuld kunnen worden
• het groeperen van de juiste apparaten en componenten bij de juiste racks
• het uitpakken van alle producten
• het daadwerkelijk plaatsen van alle apparatuur en componenten
• het afvoeren van het verpakkingsmateriaal

Dat leidt tot de volgende vergelijking (zie tabel 1). Gebruik van voorgeconfigureerde kabinetten vereist bij deze datacenter services provider een tijdsinspanning van 284 uur. Werken met losse racks, apparaten en componenten vraagt echter een tijdsinvestering van 400 uur. Uitgedrukt in geld kwamen de onderzoekers tot de conclusie dat werken met voorgeconfigureerde racks alleen al op basis van de kosten voor arbeid een besparing van 30 procent oplevert: €12.780 voor de voorgeconfigueerde racks versus €18.000 voor de traditionele aanpak. Daarbij is overigens nog geen rekening gehouden met de kosten voor het afvoeren en verwerken van het verpakkingsmateriaal. Ook is niet gekeken naar de milieubelasting die het verpakkingsmateriaal met zich meebrengt.

Tabel 1: Kostenvergelijking van een uit 18 racks bestaande POD met een traditionele aanpak met individuele componenten 

Conclusie

Het zal duidelijk zijn dat managers van colo-datacenters die geconfronteerd worden met capaciteitsuitbreiding er verstandig aan doen om het gebruik van voorgeconfigureerde racks in een modulair POD-ontwerp serieus te onderzoeken. Niet alleen kunnen zij met deze aanpak snel en efficiënt voldoen aan de groeiende vraag naar colo-ruimte, zij kunnen dit ook nog eens doen op een manier die zeer voorspelbare investeringen en arbeidsinspanningen vergt. Hierdoor neemt het risico af dat een capaciteitsuitbreiding uit de planning loopt of het toegewezen budget overschrijdt. Terwijl de uitbreiding ook nog eens tot stand kan worden gebracht met een minimale milieubelasting.

Alberto Zucchinali, Data Centre Solutions and Services Manager EMEA bij Siemon