پروژه‌های مرکزداده: برنامه‌ریزی سیستم [1]
مقدمه
برنامه‌ریزی پروژه‌های ساخت یا به‌روزرسانی مرکزداده برای بخش فاوای بسیاری از شرکت‌ها همچنان چالش بزرگی به‌شمار می‌رود. ارتباط‌ها در میان دست‌اندرکارانِ تجاری داخل سازمان در اغلب طرح‌ها ضعیف است. ممکن است که طرح‌های پیشنهادی با توضیح بسیار و جزئیات فنی به تصمیم‌گیرندگان ارائه بشوند؛ ولی بازهم آن اطلاعات ضروری را که برای تصمیم‌های تجاری بهینه بدان‌ها نیاز هست، در خود نداشته باشند. آن تغییراتی که در مرحلهٔ برنامه‌ریزی ناچیز به‌نظر می‌رسند، ممکن است پس از آن و در مرحلهٔ ساخت و اجرا، پیامدهای دشواری به‌دنبال داشته باشند. امکان دارد زمان زیادی از برنامهٔ زمان‌بندی پروژه صرف فرایند برنامه‌ریزی و تایید طرح بشود؛ ولی اغلب در اواخر کار، پیشامدهای ناخواسته و تغییرات نامطلوبی رخ می‌دهد که فرایند برنامه‌ریزی را دچار دوباره‌کاری میکند و تکمیل پروژه را به‌مقدار زیادی عقب می‌اندازد.
تجربه در بسیاری از پروژه‌های مرکزداده نشان می‌دهد که اگر اطلاعاتِ درست را با زمان‌بندی درست در دسترس تصمیم‌گیرندگان کاردان قرار دهیم، بسیاری از این مشکلات را نخواهیم داشت.
این مقاله روشی برای برنامه‌ریزی پروژهٔ مرکزداده ارائه می‌دهد که با آن کیفیت و سرعت به‌دست‌آوردن نتایج بهبود می‌یابد. برای بیان این روش که ساختارمند است، چند گام پی‌درپی و تصمیم‌های اصلی ناشی از آن معرفی خواهد شد. مدیر پروژه با پیروی از این فرایند و روشن‌کردن آن برای همگی دست‌اندرکاران می‌تواند از ابهامات بکاهد، شرایطی فراهم کند که دست‌اندرکاران وقت‌شان کارآمدتر صرف شود، همچنین میزان مشارکت در سود و زیان پروژه را بهبود بخشد.
شکل ۱: چرخهٔ عمر مرکزداده و نمایش چهار وظیفهٔ اصلی در برنامه‌ریزی
شکل ۱ زمان‌بندی اجرای فرایند برنامه‌ریزی را در چرخهٔ عمر پروژهٔ مرکزداده نشان می‌دهد. مرحلهٔ «برنامه‌ریزی» به چهار وظیفهٔ اصلی پی‌درپی تقسیم می‌شود. توالی برنامه‌ریزی که در این مقاله بیان می‌شود، در زیرساخت فیزیکی مرکزداده شامل برق، سرمایش، چیدمان، همچنین حفاظت فیزیکی است که تعیین‌کنندهٔ الزامات پایهٔ طراحیِ مهندسی دقیق است. البته «توالی برنامه‌ریزی» که در اینجا می‌گوییم با «برنامه‌ریزی فاوا» متفاوت است. بدین معنا که فرایند برنامه‌ریزی فاوا به‌موازات این فرایند انجام می‌شود یا پیش از آن پایان می‌یابد.
مراحل بخش خاکستری در شکل ۱ نمای کلی پروژهٔ ساخت مرکزداده را نمایش می‌دهند. بخش برنامه‌ریزی در این چرخهٔ عمر، پایه و اساس بخش‌های دیگر است. با اینکه در مرحلهٔ برنامه‌ریزی باید زمان و هزینه را هرچه کمتر صرف کرد، نتیجهٔ آن بر عملکرد و هزینهٔ مرکزداده تاثیر بسزایی دارد. در مرحلهٔ برنامه‌ریزی است که جزئیات سیستم فیزیکیِ در دست ساخت و فرایندهای پروژه‌ای که آن را می‌سازد تعیین می‌شود. برای آگاهی بیشتر دربارهٔ فرایندهای پروژه به مقالهٔ «پروژه‌های مرکزداده: فرایندهای استانداردسازی» [2] و دربارهٔ چرخهٔ عمر پروژه به مقالهٔ «مدیریت چرخهٔ عمر مرکزداده» [3] مراجعه کنید.
توالی برنامه‌ریزی سیستم
توالی برنامه‌ریزی سیستم همان جریان منطقی تفکر است: فعالیت و داده‌ای که ایدهٔ اولیهٔ پروژه را به مجموعه‌ای از خلاصهٔ الزامات و مستنداتی تبدیل میکند که باید عملکرد و هزینهٔ مرکزدادهٔ ساخته‌شده را تنظیم کنند. در شیوهٔ فرایند پروژهٔ استاندارد که اشنایدر الکتریک اجرا میکند، برنامه‌ریزی سیستم در چهار وظیفهٔ پی‌درپی سامان یافته است که در طول مرحلهٔ برنامه‌ریزی پروژه انجام می‌شود (شکل ۱).
فرایند کار (Process Flow) که در این چهار وظیفه بیان می‌شود، شامل بعضی ایده‌های اساسی است که در تجارب موفق پیشین در زمینهٔ برنامه‌ریزی مرکزداده موثر بوده‌اند و پایه و اساس روش بیان‌شده در این مقاله را شکل می‌دهند:
- جداسازی «مفهوم سیستم» (System Concept) از «طراحی با جزئیات»: چنان‌که دانستیم، بسیار کارآمدتر خواهد بود اگر ابتدا «مفهوم سیستم» انتخاب بشود، آنگاه به مشخصات فنی دقیق و جزئیات طراحی بپردازند یا دربارهٔ سیاههٔ طولانی درخواست‌ها یا اولویت‌های کاربر گفت‌وگو کنند. هر چیزی که پس از آغاز طراحی جزئیات دربارهٔ عملکرد و هزینه آشکار بشود، ممکن است مفهوم سیستم را دچار تغییر اساسی کند. این مسئله دوباره‌کاری در پی دارد که به افزایش تاخیر در برنامهٔ زمانی می‌انجامد. دقت شود که در آغاز فرایند طراحی، دربارهٔ مهم‌ترین قابلیت‌ها و هزینهٔ مرکزداده باید با مشتری به درک مشترکی دست یافت. در این مرحله، پرداختن به طراحی جزئیات و مشخصات دقیق‌تر، کار نادرستی است. در تصمیم‌گیری دربارهٔ مفهوم سیستم، تصمیم‌گیرندگان رده‌بالا اهداف اصلی را مشخص می‌کنند و سبک‌سنگین کردن‌های اولیه را میان عملکرد، هزینه، ابعاد، مکان، همچنین برنامهٔ زمان‌بندی مرکزداده انجام می‌دهند. اگر دست‌اندرکاران اصلی، پیش از آغاز طراحی جزئیاتِ فرایند پروژه از ویژگی‌های اصلی طراحی و هزینه آگاه نباشند، اغلب مشکلاتی پیش می‌آید که در روش پیشنهادی کوشش می‌شود از آن‌ها دوری شود.
- جداسازی پارامترهای اساسی پروژه از محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر: در هر پروژه، مجموعهٔ کوچکی از پارامترهای اساسی سطح بالا وجود دارند که در انتخاب مفهومِ سیستم موثر و ضروری هستند. برخی از این پارامترها مفاهیمی هستند همچون ظرفیت و برنامهٔ رشد و توسعه که پیش از این به‌روشنی تعریف نشده‌اند و برای سنجش آن‌ها از روش‌های مبهمی استفاده می‌شود. در برنامه‌ریزی اولیه باید دربارهٔ همین پارامترها توافق بشود. در این مرحله برای اینکه بتوان دربارهٔ مفهوم سیستم به تصمیم اولیهٔ موثری دست یافت، پرداختن به اولویت‌های کاربر و اغلبِ محدودیت‌ها را می‌باید برای پس از این مرحله گذاشت. بدین ترتیب تصمیم‌گیرندگان رده‌بالا در شروع کار، وقت خود را صرف مهم‌ترین تصمیم‌ها می‌کنند و درگیر جزئیات نمی‌شوند.
چهار وظیفهٔ برنامه‌ریزی
هریک از چهار وظیفهٔ اصلی برنامه‌ریزی (شکل ۱)، اطلاعاتی را به‌عنوان ورودی دریافت میکند و پس از تغییر دادن یا افزودن جزئیات بیشتر، خروجی خودش را به وظیفهٔ بعدی می‌دهد. هرچند در هر گام به‌ناچار دوباره‌کاری‌هایی رخ می‌دهد، هدف از به کار بردن فرایند کارآمد، رساندن دوباره‌کاری‌ها به کمترین مقدار است. به‌ویژه می‌باید مشکلاتی از میان بروند که فرایند را به دو یا چند گام پیش‌تر بازمی‌گردانند.
شکل ۲: چهار وظیفه در «توالی برنامه‌ریزی سیستم»
چنین پیشرفتی را می‌توان با استفاده از نمودار شکل ۲ شبیه‌سازی کرد. مفهوم سیستم را داده‌ای (Data) توسعه می‌دهد که در این جریان به پیش می‌رود و تغییر میکند. در شکل ۲ موارد «داده» را در مستطیل‌های سفید پایین نمودار می‌بینید که در میان وظیفه‌ها (مستطیل‌های سبز رنگ) متغیر هستند. در هر گام، ورودی‌های جدیدی بر دادهٔ پیشین افزوده می‌شود و به گام بعدی راه می‌یابد. در هر وظیفه، اطلاعات بیشتری فراهم می‌شود. مجموع این اطلاعات، الزامات طراحی را برای فرایند پس از آن فراهم میکند؛ یعنی مهندسی و طراحی جزئیات. الزامات اجرایی (وظیفهٔ ۴) وقتی با خروجی‌های حاصل از سه وظیفهٔ پیش از خود ترکیب می‌شود، الزامات جامع طراحی را تشکیل می‌دهد و به‌عنوان «کتابچهٔ راهنما» یا دستورالعمل در طراحی جزئیات مرحلهٔ بعدیِ طراحی به‌کار می‌رود که موضوع این مقاله نیست.
وظیفهٔ ۱: تعیین پارامترهای پروژه
این وظیفه با ایدهٔ کلی از نیازی در کسب‌وکار آغاز می‌شود که تغییر در قابلیت‌های فاوای سازمان را ضروری میکند. بدین ترتیب در این وظیفه پارامترهای پروژه مشخص می‌شوند که شامل میزان حساسیت کار، ظرفیت، برنامهٔ رشد و توسعه، بهره‌وری، چگالی، همچنین بودجه باشد. دست‌اندرکاران اصلی که باید در این مرحله درگیر بشوند، شامل مدیران مالی، مدیرعامل، یکی از مدیران اجرایی اصلی فاوا، مدیر عملیات فاوا، همچنین کسان دیگری هستند که نیازها و اهداف اصلی کسب‌وکار را درک می‌کنند. شش پارامتر پیش‌گفته اهداف سطح بالای پروژهٔ مرکزداده را تعیین می‌کنند که بعدها برای توسعهٔ مفهوم زیرساخت فیزیکی مرکزداده [4] به‌کار می‌رود.
اکنون دربارهٔ این پارامترها توضیح می‌دهیم:
- حساسیت کار: میزان پایایی (Availability) سیستم که از استاندارد معمول صنعت به دست می‌آید.
- ظرفیت (Capacity): بیشترین مصرف فاوا (به‌کیلووات) که زیرساخت فیزیکی مرکزداده قابلیت پشتیبانی از آن را داشته باشد.
- برنامهٔ رشد و توسعه: توصیف ضریب رشد آینده تا رسیدن به بیشینهٔ الزامات توان؛ این پارامتر عدم قطعیت (Uncertainty) دارد. (نگاه کنید به مقالهٔ «پروژه‌های مرکزداده: مدل رشد» [5])
- بهره‌وری (Efficiency): اهداف بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی در سیستم‌های زیرساخت فیزیکی مرکزداده
- چگالی (Density): پیش‌بینی مقدار متوسط و بیشینهٔ مصرف برق رک‌های فاوا (به‌کیلووات بر رک)، مقدار نیاز به فضا [6]، به همراه اطلاعات مربوط به عدم قطعیت چگالی
- بودجه: مقدار پول برنامه‌ریزی‌شده برای هزینهٔ سرمایه‌ای [7] پروژه
بسیاری از خطاها در برنامه‌ریزی، طراحی‌های غیر قابل استفاده، همچنین مشکلات برنامهٔ زمانی همگی به‌دلیل موارد زیر و مربوط به دست‌اندرکاران است:
- دست‌اندرکاران موفق نشده‌اند دربارهٔ آن شش پارامتر اصلی در شروع فرایند به درک و توافق مشترک دست یابند.
- دربارهٔ سبک‌سنگین کردن میان این پارامترها آگاهی کافی نداشته‌اند.
- تا هنگام شروع به طراحی جزئیات یا حتی تکمیل آن، به اطلاعات کاملی از شیوهٔ انجام طراحی بر اساس این پارامترها دست نیافته‌اند. در این زمان، اعمال‌کردن هرگونه تغییری ممکن است بسیار پرهزینه باشد.
هدف اصلی در این وظیفه این است که زمانِ محدود فرایند اجرایی فقط صرف تصمیم‌های دارای اولویت شود. یک روش موثر آن است که این وظیفه به دو گام تقسیم شود:
در گام اول باید نشست‌هایی با حضور رهبر پروژه و دست‌اندرکاران برگزار کرد؛ یعنی کسانی همچون مدیر مالی، مدیر اجرایی فاوا، مدیر اجرایی تاسیسات. در آن نشست‌ها باید فرایند را توضیح دهند، دربارهٔ شش پارامتر به زبان مشترک دست یابند، اعضای مشخصی از هر گروه را برای شرکت در فرایند تعیین و تایید کنند، همچنین این افراد را برای جلسات آینده آماده سازند تا بتوانند دربارهٔ این شش پارامترِ پروژه به‌توافق برسند. با این کار، همهٔ اعضای گروه می‌توانند دربارهٔ برنامه به درک مشترک برسند و مسائل را و نیازها و نگرانی‌های خود را پیش از رخ‌دادن در ذهن‌شان بررسی کنند.
در گام دوم می‌باید کارگاه آموزشی برای دست‌اندرکاران ترتیب داد تا در آن به سازمان‌دهی این شش پارامتر بپردازند. احتمالا این کار فرایندی است که با تکرار زیاد انجام می‌شود. بدین شکل که انتخاب در یک پارامتر، مانند حساسیت، ممکن است پارامتر دیگری مانند هزینه را به‌شکل غیرقابل قبول درآورد و تغییر در یک یا چند پارامتر دیگر را در پی داشته باشد. برای نمونه اگر تعیین الزامات ظرفیت (به‌کیلووات) بیشتر از نیاز آیندهٔ توسعهٔ فاوا باشد، هزینهٔ پروژه ممکن است از بودجهٔ پیش‌بینی‌شده بیشتر بشود. ازاین‌رو می‌باید از حساسیت کاست تا هزینه کاهش یابد.
شکل ۳: صفحه‌ای از ابزار برنامه‌ریزی مرکزداده
در آن کارگاه، دست‌اندرکاران می‌توانند با مشارکت کارشناس خبره یا با استفاده از مدل ریاضی همچون «ابزار برنامه‌ریزی مرکزداده» [8] (شکل ۳)، بین پارامترهای اساسیِ پروژه سبک‌سنگین کردن‌های آنی انجام بدهند. آنان بدین وسیله می‌توانند ترکیب‌های گوناگونی از پارامترها را به‌شکل پرسش «چه می‌شود اگر …؟» ترتیب دهند و نتیجه را با سبک‌سنگین کردن میان هزینهٔ سرمایه‌ای، برآورد توان، بهره‌وری، همچنین ظرفیت، بررسی و درک کنند. با کمک این ابزار برنامه‌ریزی، هریک از دست‌اندرکاران می‌توانند دربارهٔ تاثیر حوزهٔ کاری خود، مانند مالی، بر دیگر بخش‌های پروژه، مانند ظرفیت مرکزداده، به درک مشترکی دست یابند.
هدف از نشست‌های برنامه‌ریزی این است که بودجه، ظرفیت، برنامهٔ رشد، بهره‌وری، چگالی، همچنین اهداف حساس همگی به‌شکل واقع‌بینانه تدوین شوند. البته امکان دارد در یک جلسهٔ کارگاه نتوان تمام شش پارامتر را تعیین کرد؛ زیرا ممکن است بعضی از شرکت‌کنندگان برای تحلیل و بررسی تصمیم‌های سبک‌سنگین شده، زمان بیشتری نیاز داشته باشند. از سوی دیگر گرفتن تصمیم‌های مربوط به کیفیت، اغلب در چند روز انجام می‌شود که از اهداف این گام به شمار می‌رود.
وظیفهٔ ۲: توسعهٔ «مفهوم سیستم»
این وظیفه پارامترهای اساسی پروژه شامل میزان حساسیت، ظرفیت، برنامهٔ رشد و توسعه، بهره‌وری، چگالی، همچنین بودجه را از وظیفهٔ پیشین می‌گیرد و برای انتخاب مفهوم کلی در سیستم زیرساخت فیزیکی از آن استفاده میکند. دست‌اندرکاران اصلی که در این مرحله مشارکت دارند شامل بهره‌برداران فاوا، مدیران اجرایی فاوا، مدیران اجرایی تاسیسات، مهندسان تاسیسات، همچنین مشاوران باتجربهٔ برنامه‌ریزی سیستم در پروژه‌های مرکزداده هستند. اساس این وظیفه انتخاب «طراحی مرجع» (Reference Designs) است؛ چنان‌که به‌شکل مطلوب دربرگیرندهٔ حساسیت، ظرفیت، بهره‌وری، چگالی، همچنین بودجه باشد. افزون بر این توسعه‌پذیر باشد تا از برنامهٔ رشد و توسعه پشتیبانی کند. در پایان این گام نیز باید تصمیم نهایی را دربارهٔ محل پروژهٔ مرکزداده (سالن یا ساختمان یا سایت) بگیرند.
طراحی مرجع در مقایسه با راهکار سنتی صفر تا صد [9]، آغاز خوبی برای پیش‌بردن مرحلهٔ طراحی مرکزداده است. طراحی مرجع نمونه‌ای از الگوی روش طراحی است که ترکیب مشخصی از ویژگی‌های سیستم را در بر می‌گیرد؛ ویژگی‌هایی همچون حساسیت، توان مصرفی، فناوری تجهیزات، ویژگی‌های توسعه‌پذیری، بهره‌گرفتن از ابزار دقیق. طراحی مرجعِ کارآمد همچنین باید مشخصات عملکردی سیستم را نیز در خود داشته باشد. از جمله: وزن، سطح اشغال، سیاههٔ دقیق مواد و مصالح و اجزای تشکیل‌دهندهٔ سیستم. هریک از طراحی‌های مرجع فقط برای بازهٔ مشخصی از ظرفیت برق بهینه شده است و برای ارزیابی گزینه‌های طراحی، راهکاری سریع ارائه می‌دهد. با این طراحی‌ها می‌توان تصمیم‌های باکیفیت‌تر را سریع‌تر و با بازدهی بیشتری گرفت. برای آگاهی بیشتر دربارهٔ طراحی مرجع به مقالهٔ «پروژه‌های مرکزداده: مزایای به‌کارگیری طراحی مرجع» [10] مراجعه کنید.
با اینکه حالت‌های بسیار زیادی از طراحی مرجع وجود دارد، بسیاری از آن‌ها با توجه به شش پارامتر اساسی پروژه به‌سرعت کنار می‌روند و فرایند انتخاب‌کردن یکی از آن‌ها به‌سادگی محدود به چند گزینه می‌شود. به‌عبارتی، به طراحی متناسب با پارامترهای پروژه نیازی نخواهد بود که فرایند طولانی دارد و با «طراحی صفر تا صد» آغاز می‌شود.
هنگامی که تنها چند حالت از طراحی مرجع در گزینه‌های پیشنهادی باقی ماند، آنگاه می‌توان آن‌ها را مطابق ملاحظات دیگری همچون مدیریت دارایی، تجربیات سازندگان، همچنین خواسته‌های مشتری بررسی کرد.
مکان پیشنهادی برای مرکزداده در بیشتر پروژه‌ها از پیش مشخص است یا تنها چند گزینه برای آن وجود دارد. اگر انتخاب طراحی مرجع زودتر انجام بشود، اطلاعات ضروری فراهم می‌آید و ارزیابی سازگار بودن طراحی انتخابی با محل پروژه، زودتر انجام می‌گیرد. هنگامی که ناسازگاری‌ها بیان شد، می‌توان بی‌درنگ انتخاب‌های طراحی مرجع، گزینه‌های محل اجرا، همچنین پارامترهای پروژه را در کنار هم گذاشت و برای دستیابی به ترکیب مطلوب، سبک‌سنگین کرد. در فرایند سنتی طراحی، ممکن است ناسازگاری حتی تا آغاز طراحی جزئیات نیز آشکار نشود. بدین ترتیب زمان ارزشمند از دست می‌رود و مدیریت ناچار می‌شود به‌عقب بازگردد و تصمیم‌ها را دوباره بررسی کند. تمام این‌ها دوباره‌کاری است که در پروژه به هدررفت زمان و هزینه می‌انجامد. اگر مهم‌ترین سبک‌سنگین کردن‌های اولیه هرچه زودتر و سریع‌تر انجام گیرد، می‌توان تصمیم‌های مهم را به سه گروه تقسیم کرد: اول شش پارامتر پروژه، دوم سیاههٔ کم‌تعداد از طراحی‌های مرجع، سوم سیاههٔ کم‌تعداد از گزینه‌های محل اجرای پروژه.
اگر مدیر پروژه برای انجام این وظیفه آمادگی کافی داشته باشد، می‌توان آن را در یک جلسهٔ کارگاه اجرایی تکمیل کرد. برای پروژه‌های کوچک‌تر، در یک جلسهٔ کارگاه می‌توان وظیفهٔ ۱ و ۲ را یکجا انجام داد.
وظیفهٔ ۳: یکپارچه‌سازی محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر
محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر شامل آن الزامات فنی طراحی است که جزء شش پارامتر اصلی پروژه نیستند و در «مفهوم سیستم» یا انتخاب مکان نیز روشن نشده‌اند. با توجه به اینکه مفهوم سیستم را در وظیفه‌های پیشین انتخاب کرده‌اند، در این وظیفه محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر را گردآوری و سپس تایید اعتبار می‌کنند یا چنان تغییر می‌دهند که هزینه کاهش یابد و از مشکلات پیش‌گیری شود. فکر اصلی این است که محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر با مفهوم انتخابی سازگار بشوند و با سیستم نیز متناسب باشند.
تجربه نشان داده است که اگر اعتبارسنجی و سازگاری با محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر پس از انتخاب مفهوم طراحی انجام شود، بسیار موثرتر از آن است که تلاش بشود طراحی کلی بر اساس الزاماتی که از پیش گردآوری شده تعیین گردد. اغلب همین محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر هستند که ناخواسته طراحی‌های مرکزداده را از وضعیت استاندارد دور می‌کنند، هزینه را افزایش می‌دهند، زمان اجرا را بیشتر می‌کنند، همچنین از کیفیت می‌کاهند.
در این مرحله این افراد می‌باید مشارکت داشته باشند: کارکنان فاوا، مهندسان شبکه، مهندسان تاسیسات، کارکنانی که روزانه با فعالیت‌های مرکزداده سروکار دارند، افراد باتجربه‌ای که در زمینهٔ برنامه‌ریزی سیستم در پروژه‌های مرکزداده مشاوره می‌دهند.
محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر به‌روش زیر مشخص می‌شوند:
- اولویت‌ها: همان خواسته‌های کاربر هستند که هزینه و پیامدهای آن‌ها پس از بررسی یا تجدید نظر تغییر می‌کنند یا با طرح سازگار می‌شوند. گاهی نیز هنگامی تغییر رخ می‌دهد که اطلاعات جدیدی به دست کاربر می‌رسد.
- محدودیت‌ها: موانعی هستند که نمی‌توان از میان برداشت، یا تغییر آن‌ها فقط با صرف هزینهٔ گزاف و پیامدهایی ممکن می‌شود که نمی‌توان پذیرفت. محدودیت‌ها شرایطی هستند که از پیش بوده‌اند و تغییر دادن آن‌ها دشوار یا ناممکن است.
«اولویت‌ها» ویژگی‌هایی هستند که مطلوب اهداف یا تجارب بهره‌برداران یا سازمان هستند؛ این گفته دربارهٔ «محدودیت‌ها» صدق نمی‌کند. اکنون از اولویت‌های کاربر نمونه‌هایی را بیان می‌کنیم:
- کابل‌کشی زیر سقف برای‌مان بهتر است.
- می‌خواهیم برای نمایش مرکزداده برنامهٔ بازدید برگزار کنیم و بازدید‌کننده نیاز داریم.
- می‌خواهیم بر هر وجب از محیط مرکزداده نظارت داشته باشیم و برای این کار به دوربین‌های امنیتی نیاز داریم.
- نمی‌خواهیم پس از راه‌اندازی بخش فاوا هرگز گرفتار کابل‌کشی برق یا لوله‌کشی بشویم.
- می‌خواهیم فضای بیشتری برای کابل‌ها فراهم باشد و ترجیح می‌دهیم که از رک‌های فاوای عریض استفاده کنیم.
- می‌خواهیم رک‌های فاوای هر مشتری جدا باشد.
- می‌خواهیم چکیدهٔ عملکرد انرژی مرکزداده را روی نمایشگر نصب‌شده بر دیوار ببینیم.
محدودیت‌ها را شرایط تحمیل می‌کنند و در اختیار طراحان مرکزداده نیستند. محدودیت‌ها همان تنگناهای امکانات و قوانین و ضرورت‌های تغییرناپذیر کسب‌وکار هستند. باید مشاورانی باتجربه به کار گرفت تا مراقب باشند تصمیم‌هایی که بر تجهیزات اثر می‌گذارند، با مقررات ملی و منطقه‌ای مطابقت داشته باشند.
موارد زیر نمونه‌هایی از محدودیت‌ها هستند:
- ویژگی‌های فیزیکی تاسیسات؛ همچون ارتفاع دال سقف (Ceiling Slab Height)، ظرفیت تحمل بار کف، شکل سالن، ستون‌ها یا دیوارهای موجود، الزامات نصب دستگاه‌های روی بام
- مقررات یا قوانین اجباری
- استانداردهای اجباری (مانند TIA 942)
- قوانین کار؛ یعنی ساعات دسترسی یا قوانین اتحادیه
- ویژگی‌های فیزیکی مسیر حمل‌ونقل؛ مانند ظرفیت وزن آسانسوری که تجهیزات را جابه‌جایی میکند
شکل ۴: جزئیات وظیفهٔ یکپارچه‌سازی محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر
محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر پس از اعتبارسنجی بررسی می‌شوند تا با مفهوم انتخابی سیستم سازگار باشند. آن‌ها پس از تایید سازگاری، بخشی از الزامات طراحی خواهند شد. اگر محدودیت یا اولویتی بررسی شود و با مفهوم طراحی مطابقت نداشته باشد، آنگاه تلاش می‌شود با سبک‌سنگین کردن بیشتر، آن محدودیت یا اولویت را تغییر دهند یا با تغییرات کوچکی در الزامات با مفهوم سیستم سازگار سازند (انطباق مفهوم). چنان‌که شکل ۴ نشان می‌دهد، ممکن است این فرایند در تعاملات و سبک‌سنگین کردن‌ها میان محدودیت‌ها و اولویت‌های گوناگون، چند بار تکرار شود. هدف آن است که سازگاری با مفهوم سیستم به‌دست آید و از بازگشت به مراحل پیشین و بررسی دوبارهٔ مفهوم سیستم اجتناب شود، مگر آنکه به‌ناچار و ضروری باشد. تجربه نشان می‌دهد که تقریبا همگی اولویت‌ها و محدودیت‌ها را می‌توان چنان تعیین کرد که با مفهوم انتخابی سیستم به‌شکل رضایت‌بخشی سازگار باشند.
باید اطمینان یافت محدودیتی که بررسی می‌شود، واقعا محدودیت است. به دو نمونهٔ زیر توجه کنید:
- محدودیت: عملکرد مرکزدادهٔ موجود هرگز برای به‌روزرسانی نباید متوقف بشود؛ یعنی تجهیزات هیچ‌گاه خاموش نشوند.
- راه‌حل جایگزین: سیستم‌های درحال‌کار به‌وسیلهٔ دیوار موقت از محیط راه‌اندازی تجهیزات جدید جدا شوند. در هنگام اجرای عملیات، برای تغذیهٔ هریک از بخش‌ها، دو ورودی برق جداگانه فراهم باشد.
- محدودیت: از دستگاه‌های هواکش که به سقف کاذب متصل است نمی‌توان استفاده کرد؛ زیرا پلنوم سقف در برابر آتش‌سوزی مقاوم نیست و بازرسان ایمنی حریق به چنین تاسیساتی مجوز نمی‌دهند.
- راه‌حل جایگزین: سطح کانال هوا را با لایه‌ای از مواد ضد حریق بپوشانید (اسپری کنید).
در بیشتر موارد برای دستیابی به مجموعهٔ نهایی از محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر، تنها به چند تکرار نیاز است. وقتی محدودیت‌ها و اولویت‌ها با مفهوم سیستم سازگاری شدند، با عنوان «انطباق با سیستم» خلاصه می‌شوند. هنگامی که اعتبارسنجی و تایید آن‌ها نیز انجام بشود، وظیفهٔ «یکپارچه‌سازی محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر» به‌اتمام رسیده است. اگر اولویت‌ها و محدودیت‌های کاربر هم‌زمان با وظیفه‌های پیشین گردآوری شده باشند، فرایند این وظیفه زودتر انجام می‌شود. توجه داشته باشید که بسیاری از محدودیت‌ها را تا زمان انتخاب محل پروژه نمی‌توان شناسایی کرد. بدین ترتیب ممکن است لازم بشود وظیفهٔ قبلی یعنی «توسعهٔ مفهوم سیستم»، پیش از گردآوری محدودیت‌ها انجام شود.
وظیفهٔ ۴: شناسایی الزامات اجرایی
الزامات اجرایی مجموعه‌ای است از مقررات تعریف‌شده که در طراحی جزئیات سیستم از آن‌ها پیروی می‌شود. این الزامات در سطح بالاتر و غیر از خروجی‌های سه وظیفهٔ پیشین است. الزامات اجرایی دو مورد زیر را در بر می‌گیرد:
- الزامات استاندارد: برای همهٔ پروژه‌ها یکسان است. این الزامات معمولا به‌شکل مشخصات استاندارد بیان می‌شوند و بخش‌های اصلی جزئیات مرکزداده را شکل می‌دهند. الزامات استاندارد در واقع باید همانند هر استاندارد قانونی دیگری، همچون سازگاری زیرسیستم‌ها یا ایمنی یا تجارب موفق پیشین رعایت بشوند و به‌خوبی برای مهندسان و نصاب‌ها [11] روشن باشند.
- الزامات پروژه: جزئیاتی را که کاربر می‌خواهد، با توجه به اجرای پروژه تعیین میکند. این الزامات شامل ضرب‌الاجل‌ها، محدودیت‌ها یا تخصیص منابع انسانی و تجهیزات، سازندگان منتخب برای همکاری، تدارکات ویژه، همچنین دیگر فرایندهای سازمانی است که پروژه باید با آن‌ها کار کند.
جداکردن الزامات اجرایی به دو گروه، یکی همانند برای همهٔ سیستم‌ها (الزامات استاندارد) و دیگری ویژهٔ همین پروژه (الزامات پروژه) موجب می‌شود روند ایجاد و تطبیق طراحی جزئیات سیستم آسان باشد. زیرا بدین ترتیب می‌توان بیشتر بر روی بازبینی و تصمیم‌های زیرمجموعهٔ الزامات ویژهٔ پروژه کار کرد. برای راهنمایی بیشتر به جلد اول «راهنمای تعیین مشخصات سیستم و پروژه: مراکزدادهٔ کوچک و متوسط» [12] مراجعه کنید.
وقتی «الزامات اجرایی» با خروجی‌های سه وظیفهٔ پیشین ترکیب می‌شود، «الزامات جامع طراحی» به دست می‌آید. الزامات جامع طراحی در مرحلهٔ بعدی طراحی که اینجا به آن نپرداخته‌ایم، به‌عنوان «کتابچهٔ راهنما» یا دستورالعمل در طراحی جزئیات مهندسی‌شده عمل میکند. الزامات طراحی که در فرایند برنامه‌ریزی تعیین شده است و در این مقاله بررسی شد، مهندسی سیستم و پروژه را در مرحلهٔ بعدی هدایت میکند. مشخصات مهندسی سیستم در گام بعدی طراحی توسعه می‌یابد که عبارت است از:
- سیاههٔ اجزا با جزئیات
- نقشهٔ چیدمان دقیق رک‌ها روی کف؛ شامل تجهیزات برق و سرمایش
- دستورالعمل‌های دقیق برای نصب
- برنامهٔ زمان‌بندی پروژه با جزئیات
- ویژگی‌های واقعی «نهایی» طراحی (As built)؛ شامل بهره‌وری، چگالی، قابلیت توسعه
چنان‌که در این مقاله توصیه کردیم، استفاده از ابزار طراحی مرجع برای تعیین طراحی مفهوم، اگر دربرگیرندهٔ جزئیات کافی باشد، تدوین مدل مفهومی سیستم را در مرحلهٔ طراحی بسیار آسان می‌سازد. طراحی مرجع اگر کارآمد باشد، بسیاری از موارد سیاههٔ پیش‌گفته را در خود دارد و بدین ترتیب دیگر نیازی به تدوین آن‌ها نیست. طراحی‌های مرجع معمولا برای تاسیسات الکتریکی و مکانیکی و محیط فاوا، نمودارهای تک‌خطی دارند. طرح کف طبقه و سیاههٔ مواد خام (BOM) را نیز آماده می‌کنند. همچنین ویژگی‌های عملکرد برآورد شدهٔ سیستم را ارائه می‌دهند. همگی این موارد را اغلب می‌توان به‌سادگی و تنها با کمی تغییر و با اندکی تحلیل و مهندسی بیشتر، در طراحی جزئیات وارد کرد و یکپارچه ساخت.
نتیجه‌گیری
با اینکه برنامه‌ریزی سیستم در موفقیت پروژه بسیار اهمیت دارد، همیشه کاری بوده است بدون ساختار و دشوار و بیش از آنکه با روش‌های علمی انجام بشود، همانند کار هنری اجرا شده است. بدین ترتیب احتمال خطا، فرض‌های نادرست، همچنین ارتباط ضعیف میان دست‌اندرکاران وجود دارد که پروژه را در مراحل بعدی دچار پیامدهای سختی میکند. این مرحله معمولا بیشتر از زمان پیش‌بینی شده یا مدتی که در حقیقت نیاز دارد طول می‌کشد. اگر برنامه‌ریزی سیستم را فرایندی استاندارد در نظر بگیریم که مفهوم سیستم را به‌مرور با توالی منظمی از وظیفه‌ها بهینه میکند و توسعه می‌بخشد، آنگاه می‌توان از بسیاری مشکلات به‌دور بود و اطمینان داشت که سیستم نهایی نیاز اصلی کسب‌وکار را برآورده خواهد ساخت.
در این مقاله برای برنامه‌ریزی مرکزداده، فرایندی با چهار وظیفه معرفی شد. این وظیفه‌ها همگی نقش موثری در توسعه و ارتقای مفهوم سیستم، از ایدهٔ اولیه تا الزامات طراحی دارند. قاعدهٔ این فرایند بر این پایه است که افراد درست، با ترتیب درست، در تصمیم‌گیری درست مشارکت داشته باشند. بدین ترتیب بهره‌وری به بیشترین مقدار می‌رسد. توالی آن چنین است:
نیاز کسب‌وکار: تعیین‌کنندهٔ پارامترهای پروژه
↵ پارامترهای پروژه: توسعه‌دهندهٔ مفهوم سیستم
↵ مفهوم سیستم: تکمیل‌شده با اعتبارسنجی محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر
↵ محدودیت‌ها و اولویت‌های کاربر: ترکیب‌شده با الزامات اجرایی
↵ الزامات اجرایی
خروجی‌های این گام‌ها با همدیگر به مجموعه‌ای از الزامات طراحی تبدیل می‌شود که جزئیات را با دقت کافی ارائه می‌دهد، میان دست‌اندرکاران درک مشترک ایجاد میکند، همچنین آنان را در سود و زیان پروژه شریک می‌سازد. هم‌زمان راهنمایی لازم و کافی را نیز ارائه می‌نماید تا مطمئن باشیم که مراحل بعدی طراحی و ساخت پروژه به نتایج پیش‌بینی شده دست خواهند یافت.
استانداردسازی فرایند برنامه‌ریزی، هنگامی که با زبان مشترک در توصیف الزامات همراه بشود، بیشترِ برنامه‌ریزی‌های مرکزداده را به‌شکل دانش پیش‌بینی‌پذیر و تکرارپذیر درمی‌آورد. مدیر پروژه با پیروی از فرایند سازمان‌یافته می‌تواند در همان اوایل مرحلهٔ برنامه‌ریزی پروژه از سهل‌انگاری و تصمیم‌های برپایهٔ اطلاعات نادرست جلوگیری کند و مطمئن باشد دست‌اندرکاران وقت خود را بهینه استفاده می‌کنند.
پانویس
[1] این مطلب بخشی از کتاب «آئین‌نامهٔ مهندسی مرکزداده» و ترجمهٔ فارسی مقالهٔ زیر است:
APC White Paper 142: “Data Center Projects: System Planning” (Revision 2)
نویسنده نیل راسموسن (Neil Rasmussen) [آشنایی با نویسنده و مطالعه‌ی مقالات فارسی او]، مترجم نازلی مجیدی، بازنویسی و ویراستاری پرهام غدیری‌پور، به‌کوشش دکتر بابک نیکفام، تهیه‌شده در باشگاه مراکزداده
[2] APC White Paper 140: “Data Center Projects: Standardized Process”
[3] APC White Paper 195: Fundamentals of Managing the Data Center Life Cycle for Owners
[4] The Physical Infrastructure System Concept
[5] APC White Paper 143: Data Center Projects: Growth Model
[6] به مقالهٔ «الزامات محاسبهٔ فضا و ظرفیت برق در مراکزداده» مراجعه کنید:
APC White Paper 155: Calculating Total Space Requirements and Power Density for Data Centers
[7] «بودجهٔ برنامه‌ریزی شده» همان بودجهٔ پروژه است و بودجهٔ مخارج عملیاتی را شامل نمی‌شود. گرچه هزینهٔ عملیاتی را در هنگام انتخاب «مفهوم سیستم» در سبک‌سنگین کردن پارامترها به‌کار می‌برند.
[8] Data Center Planning Tool
[9] “Blank Piece of Paper” Data center design approach
[10] APC White Paper 147: “Data Center Projects: Advantages of Using a Reference Design”
[11] چنین فرض می‌شود که مهندسان و معماران همگی از الزامات قوانین اجباری در منطقهٔ پروژه اطلاع دارند و از آن‌ها پیروی می‌کنند. بدین ترتیب دراین‌باره اطلاع‌رسانی ضرورتی ندارد. هدف از این گام، داشتن آگاهی از استانداردهای ویژهٔ درون‌سازمانی یا استانداردهای اختیاری و صنعتی است که ضرورت پیروی از آن‌ها جدای از الزامات قوانین منطقه‌ای است.
[12] System Specification & Project Manual: Volume 1: Optimized for Small and Medium Data Centers
درج دیدگاه