پروژه‌های مرکز داده: مزایای بکارگیری طراحی مرجع

مقدمه

همواره انگیزه‌ای برای سرعت بخشیدن به روند برنامه‌ریزی، ساخت و تحویل موقت وجود داشته است. هرچند که در واقعیت، بودجه‌‌ی محدود، نیروی انسانی کم، مصارف دینامیکی و نامشخص تجهیزات فاوا و نیاز انکار ناپذیر به دسترسی بالا، دستیابی بهینه به چنین اهدافی را دشوار می‌سازند. برنامه‌ریزی کارآمد کلید اصلی این مشکل است. همان طور که در گزارش “پروژه‌های مرکز داده: برنامه‌ریزی سیستم”[1] آمده، برنامه‌ریزی سیستم همان نقطه ضعف اصلی در پروژه‌های زیرساخت فیزیک در مراکز داده به شمار می‌رود. اشتباهات برنامه‌ریزی، در فازهای بعدی اجرا، شدت یافته و ابعاد گسترده‌تری خواهد یافت که به تاخیر، هزینه‌های اضافی، زمان هدر رفته و در نهایت، به تضعیف سیستم منجر می‌شود. طراحی مرجع مرکز داده، ابزاری است که در طول این فرایند برنامه‌ریزی به کار رفته تا از برخی از این اشتباهات احتمالی جلوگیری کند.

در کل، طراحی مرجع همان برنامه‌ی کار سیستم به شمار رفته یا به عبارت دیگر، لیستی از ویژگی‌ها شامل مشخصات عملکرد سیستم فراهم کرده و در حالت ایده‌آل، لیست جزیی‌تری از موارد و اجزایی که سیستم را به خطر انداخته، ارائه می‌دهد. در عین حال که طراحی مرجع را می‌توان مستقیما اجرا کرد، معمولا این طراحی به عنوان طراحی مبنا و سازگار با اولویت‌ها و محدودیت‌های کاربر، نیز عمل می‌کند.

طراحی مرجع ممکن است برای تمامی مرکز داده یا محدود به قسمتی از آن مانند منطقه‌ی IT، اتاق IT، تجهیزات برق یا سرمایش، فراهم شود. با در اختیار داشتن کاتالوگی از طراحی‌های مرجع مختلف، کاربران می‌توانند به سرعتی طراحی را یافته که بیشترین مطابقت را با الزامات مورد نظرشان داشته و در نتیجه، نیاز کمتری به مطابقت با هر پروژه‌ی خاص خواهد داشت.

طراحی‌های مرجع بر اساس تجربه‌های موفق پیشین و توصیه شده، ایجاد می‌شوند.

تولیدکنندگان قطعات الکتریکی اغلب طراحی مرجعی برای محصولات خود فراهم کرده تا جهت کارایی و اثربخشی بیشتر در استفاده از محصولات، به مشتریان خود کمک کنند. ساختمان‌سازها(به شکل 1 مراجعه شود) از مدل‌های خانه و نقشه‌های موجود معماری به عنوان طراحی مرجع استفاده می‌کنند تا نه تنها بر توانایی‌های خود تاکید کنند، بلکه خریداران این خانه‌ها را نیز به استفاده از معماری استاندارد و مطمئن‌تری تشویق کنند. از این طریق، در زمان، فعالیت‌ها و پول صرفه‌جویی شده و در عین حال، عملکردی قابل پیش‌بینی برای فروشنده و خریدار تامین می‌شود. مشابه آن چه گفته شد، برای سیستم‌های زیرساخت فیزیکی مراکز داده نیز طراحی‌های مرجعی وجود داشته که مزایای مشابهی به دنبال دارد.

یک طراحی مرجع مرکز داده به عنوان نقطه‌ی آغازین پروژه محسوب شده که مزایای بسیاری برای اعضای تیم پروژه فراهم کرده، شامل:

• تقویت و تسهیل فاز برنامه‌ریزی
• کاهش زمان مورد نیاز برای طراحی‌ و نقشه‌های اجرایی
• کاهش ریسک، در عین عملکرد قابل پیش‌بینی و بهبود قابلیت اطمینان مرکز داده در حین عملیات.

در این مقاله، طراحی مرجع مرکز داده به همراه موارد در برگیرنده در آن، توضیح داده شده و نحوه‌ی دستیابی به مزایای مطرح شده در بالا نیز بررسی خواهد شد.

 

اجزای طراحی مرجع مرکز داده

یک طراحی مرجع مرکز داده، طرحی تست، اعتبار سنجی و مستند شده بوده که نحوه‌ی ساخت و اجرای سیستم‌های زیرساخت‌های فیزیکی را تعیین کرده و همچنین، در مورد قطعات مشخص به کار رفته توضیح می دهد. برای طراحی مرجعی که تمام مرکز داده را در بر گیرد، تمامی تاسیسات الکتریکی، مکانیکی و IT باید در طرح لحاظ شده باشد. مستندات و مدارک چنین طرحی معمولا در قالب دو روش زیر ارائه می‌شوند:

• نمایه سازی گرافیکی
• مدارک کتبی جانبی

نمایه سازی گرافیکی طراحی

احتمالا سودمندترین مدارک در طراحی مرجع، نمودارهای “تک خطی” مهندسی برای اتاق‌های IT، اتاق برق و اتاق تاسیسات مکانیکی است. این مدارک اطلاعات دقیقی از معماری، تعداد و نوع قطعات نصب شده، مسیر جریان برق و آب در سیستم‌ها و اجزای مختلف ارائه داده و همچنین، اتصالات الکتریکی و لوله‌کشی را نمایش می‌دهد. در اصل طراحی مرجع با کمک این نقشه‌ها، قابل ساخت و اجرا خواهد بود. در شکل 2، مثالی از این نمودارهای تک خطی آورده شده که نشان دهنده‌ی سطح جزییات ارائه شده است.

یکی دیگر از مدارک مهم در نمایه سازی گرافیکی طراحی مرجع مرکز داده، نقشه‌های جانمایی کف هستند. همان طور که مشخص است، این نقشه‌ها نشان دهنده‌ی ابعاد فیزیکی، چیدمان و مجوزهای تمامی اجزای سیستم است.  این اجزا شامل مواردی چون رک‌ها، PDUها، CRAC/CRAHها، UPSها، ژنراتورها، تابلوهای برق، ATS و غیره می باشند. چنین اطلاعات حیاتی در پاسخگویی به پرسش‌های مهمی چون “آیا می‌توانم در ساختمانم یک مرکز داده‌ی 1MW بسازم؟” موثر هستند. علاوه بر الزامات کلی فضا برای تمام ویژگی‌های مختلف طراحی، این جانمایی‌های اجزا و سیستم‌ها به دلایلی مشخص و با روشی خاص، جهت‌گیری می‌شوند. این دلایل شامل به حداکثر رساندن بهره‌وری سرمایش، ساده‌سازی عملیات، ایجاد امنیت مناسب و رعایت درست قوانین و استاندارد‌های مرتبط با فضا، می‌باشند. در شکل 3 مثالی از یک نقشه‌ی جانمایی کف فضای IT آورده شده است. چنین نقشه‌ی جانمایی باید برای اتاق تاسیسات نیز ارائه شود.

یکی دیگر از مدارک در نمایه سازی گرافیکی بعضی از طراحی‌های مرجع، نمای فضای سه بعدی است. همان طور که در شکل 4 نیز نشان داده شده، چنین تصاویری یک بررسی اجمالی شفاف و دقیق از نمای ساخته‌شده‌ی طراحی مرجع مورد نظر ارائه می‌دهند. تمامی اجزای اصلی سیستم را می‌توان به آسانی شناسایی و توصیف کرد. اگرچه از منظر مهندسی، چنین تصاویری لزوما قابل استفاده نبوده، ولی این نماهای سه بعدی روش موثری در نمایش، ارائه و ارتقای یک طراحی برای ذینفعان غیرمتخصص پروژه همچون مدیر مالی یا مدیر زنجیره‌ی تامین محسوب می‌شود. نقش سودمندی که طراحی‌های مرجع در ارتباطات با ذینفعان پروژه حین فرایند اولیه‌ی برنامه‌ریزی ایفا می‌کند، در قسمت بعدی توضیح داده شده است.

مدارک کتبی جانبی

یک طراحی مرجع موثر همچنین شامل خلاصه‌ای کارآمد از ویژگی‌های طراحی و مشخصات عملکرد سیستم است. لیستی از مشخصات اصلی چون هزینه‌های تخمینی، ظرفیت مصرف IT، PUE سالیانه‌ی تخمینی، توانایی ظرفیت، سطح افزونگی سیستم‌های برق و سرمایش، روش دفع گرما و غیره، فراهم می‌شود. لیستی استاندارد از ویژگی‌های سیستم و مشخصات عملکرد، به تیم پروژه کمک کرده تا سریع و آسان، مقایسه‌ای پایاپای بین دو طراحی پیشنهادی انجام دهند. زمانی که هدف از این مقایسه‌ها، داشتن مدارکی مبنی بر توضیح مفهوم و مزایای مشخص طراحی مورد نظر باشد، این لیست بسیار موثر خواهد بود. با استفاده از این اطلاعات، می‌توان اجزای طراحی را با جزییاتی تعریف کرد که معمولا نادیده گرفته شده یا به اشتباه تعبیر می‌شوند.

لیست مواد مصرفی (BOM) که در شکل 5 نشان داده شده، یکی دیگر از اجزای مهم و سودمند طراحی مرجع مرکز داده است. در واقع BOM لیست دقیقی از تمام اجزایی است که بر مدارک گرافیکی طراحی مرجع مرکز داده تاثیر دارد. نام محصولات خاص، توضیحات آن، تعداد و کد هر یک از قطعات تعیین می‌شوند. در مثال زیر، تامین یا عدم تامین مستقیم کالا توسط طراح سند مرجع نیز قید می شود. با در اختیار داشتن این اطلاعات در ابتدای فاز برنامه‌ریزی، می‌توان در زمان صرفه‌جویی کرد و ریسک‌های موجود در مشخصات و مراحل تدارکات ساختمان مرکز داده را کاهش داد.

شکل 5: مثالی از لیست مواد مصرفی (BOM) برای اتاق IT گرفته از طراحی مرجع اشنایدر الکتریک

محدودیت‌های طراحی مرجع

طراحی‌های مرجع فوق، با ارائه‌ی اطلاعات و جزییات طراحی باعث تسهیل تمامی مراحل پروژه خواهد شد. هرچند برای داشتن تصویری کامل و دقیق از آنچه طراحی مرجع ارائه می‌دهد، باید موانع و محدودیت‌های آن را درک کرد. در ابتدا و پیش از آن که تیم پروژه حتی شروع به مقایسه و سنجش طراحی‌های مرجع نماید، باید لیستی از الزامات اصلی مرکز داده‌ی جدید را توسعه داده و در مورد آن توافق کنند. این الزامات به تعیین آن که کدام طراحی مرجع برای بررسی‌های بیشتر آتی مناسب است، کمک می‌کنند. با وجودی که نحوه‌ی انتخاب و مقایسه‌ی طراحی‌ها از اهداف این مقاله نبوده، اما باید توجه داشت که طراحی بر اساس سه ورودی، انتخاب می‌شود:

• تمامی مصرف مورد انتظار در تجهیزات فاوا

• سطح افزونگی برای برق و سرمایش

• ظرفیت

با بکارگیری این سه مقدار، می‌توان طراحی مرجع مناسب را از میان مجموعه‌ی گزینه‌های پیش رو انتخاب کرد. از این طریق، طراحی‌ها را مقایسه کرده و معایب و مزایای آن ها تحلیل می‌شود. اگرچه، با ایجاد لیستی جامع‌تر از الزامات، می‌توان روند حذف چند گزینه از گزینه‌های احتمالی طراحی و انتخاب گزینه‌ی نهایی را ساده‌تر ساخته و سرعت بخشید. برای اطلاعات بیشتر در مورد تعیین این سه مقدار مطرح شده، به گزارش‌های “راهنمایی‌هایی برای تعیین سطح حساسیت/کلاس مرکز داده”[2] و “راهنمایی‌هایی برای تعیین توان مصرفی مرکز داده”[3] مراجعه کرده و همچنین از ابزار محاسبه‌گر توان مرکز داده (Data Center Power Sizing Calculator)  استفاده شود.

با وجود آن که ساخت مرکز داده‌ای که جزییات طراحی مرجع آن پیشتر نشان داده شد، دقیقا مطابق همان طراحی امکان‌پذیر بوده، اما همچنان به خدمات مهندسی نیاز خواهد بود. نمودارهای تک خطی هنوز هم باید فرایند مهر و تایید مراجع ذی‌صلاح را طی کنند. طراحی‌ها باید رسمیت قانونی یافته(مجوزها، مطابقت با استانداردها و غیره) و برای سایت مورد نظر،(از منظر خبرگی کارها و قوانین منطقه‌ای) بررسی شوند. همچنین برای اجرایی ساختن کامل طراحی، دیگر طراحی‌های منحصر به فرد در هر سایت(همچون نقشه کابل‌کشی و لوله‌گذاری، محدودیت بارگذاری بر کف/سقف یا تامین فاضلاب و زه‌کشی مناسب) نیز باید به این نقشه‌ها اضافه شوند.  

ممکن است همه‌ی طراحی‌ها، شامل سیستم‌های اطفای حریق و امنیت فیزیکی نباشند، در نتیجه این موارد را باید پس از انتخاب طراحی، در قالب خدمات مهندسی تامین کرد. علاوه بر آن، اجزای طراحی و ساخت مرتبط با خود زیرساخت‌های فیزیکی در طراحی مرجع در نظر گرفته نشده، مگر آن که طراحی بر اساس ماژول‌های خودایستا همچون کانتینر صورت گرفته باشد.

سفارشی‌سازی

همچنین در شرایطی که طراحی مرجع انتخاب شده به تغییراتی نیاز داشته باشد، نیز به خدمات اضافی مهندسی نیاز خواهد بود. در حالی که هر تصمیمی را می‌توان بعدها تغییر داد، اما هر چه معماری، سیستم‌ها و اجزای طراحی مرجع استاندارد و ماژولارتر باشند، اعمال تغییرات مورد نیاز نیز آسان‌‌تر و سریع‌تر خواهد بود. در این حالت، تاثیر این تغییرات نیز کمتر خواهد بود. در گزارش “استانداردسازی و ماژولاریتی در زیرساخت فیزیکی مرکز داده”[4] آثار مثبت استفاده از طراحی استاندارد و ماژولار به تفصیل بررسی شده است.

همان طور که پیشتر مطرح شد، طراحی‌های مرجع بر اساس تجربیات و اقدامات موفق پیشین شکل می‌گیرند. اجزا و زیرسیستم‌ها نیز به شکلی طراحی می‌شوند تا بتوانند با یکدیگر کار کنند. هر چه این سیستم‌های بهینه بیشتر تغییر یابند، احتمال کاهش یا از بین رفتن مزایای آن نیز بیشتر می‌شود. ممکن است نتیجه‌ی نهایی تاثیر نامطلوبی بر برنامه‌ی زمانی و عملکرد پروژه داشته به شکلی که مرکز داده‌ی ساخته شده دیگر شباهتی به ویژگی‌های استانداردی که در لیست مطرح شده آمده، نداشته باشد. با این حال، بعضی از تغییرات هم ممکن است بر کل طراحی یا پروژه تاثیر مثبتی داشته باشند. به عنوان مثال، یک شرکت CE ممکن است تخصص خاصی در مورد سیستم یا روشی مشخص داشته که از طراحی مرجع متفاوت باشد. یا در شرایطی به دلیل مشکلات مربوط به دسترسی در ناحیه‌ای خاص، نیاز به جایگزینی یکی از اجزا باشد.

مزایای بکارگیری طراحی مرجع

مزایای گسترده‌ای که از بکارگیری طراحی مرجع مرکز داده حاصل شده و پیشتر نیز مطرح شد، عبارتند از:

• تقویت و تسهیل فاز برنامه‌ریزی
• کاهش زمان مورد نیاز برای طراحی‌ و نقشه‌های اجرایی
• کاهش ریسک، در عین عملکرد قابل پیش‌بینی و بهبود قابلیت اطمینان مرکز داده در حین عملیات.

تمام طراحی‌های مرجع یکسان نیستند. بعضی از ویژگی‌هایی که یک طراحی را از دیگری موثرتر می‌سازد، در متن داخل کادر آمده است. درجه‌ای که هر طراحی این ویژگی‌ها را در خود داشته باشد، عامل تعیین کننده‌ای در گستره و تعداد مزایای به دست آمده به شمار می‌رود.

 

> ویژگی‌های طراحی‌های مرجع موثر ماژولار و توسعه‌پذیر –  می‌توان به راحتی طراحی را با مصارف مختلف تجهیزات فاوا و پیکربندی‌های متفاوت فیزیکی، مطابقت داد، و همچنین در آینده می‌توان طراحی را توسعه داد. بهره‌وری حداکثر –  اتلاف را در مصرف و انتقال نیرو به حداقل می‌رساند. ظرفیت‌های تعدیل شده – ظرفیت‌های برق، سرمایش و رک به درستی متعادل شده و ابعاد سیستم‌های توزیع برق و سرمایش نیز به شکلی بهینه برآورد شده تا ظرفیت بلااستفاده کاهش یافته و بهره‌وری به حداکثر برسد. طراحی جزییات – هر چه جزییات طراحی بیشتر بوده، احتمال نادیده گرفتن موارد مهم کمتر شده که این نادیده‌ گرفتن‌ها خود بعدها به تاخیر و بروز مشکلاتی در عملیات منجر می‌شوند. با جزییات بیشتر، نیاز به خدمات مهندسی برای اجرایی ساختن طرح در سایت مورد نظر، کاهش یافته و در زمان و هزینه صرفه‌جویی می‌شود.

 

تقویت و تسهیل فاز برنامه‌ریزی

گفته می‌شود یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در پروژه‌ی مرکز داده‌ی جدید، همان آغاز پروژه است. همواره نیازهای نوظهوری در پروژه وجود دارد: برآورده ساختن تقاضای روبه رشد، مصارف یا خدمات آتی که امروز وجود نداشته، یا احتمالا مجازی‌سازی که امکان تجمیع عمده‌ای از مکان‌های مختلف را در فضای کمتر فراهم کرده تا در انرژی صرفه‌جویی شده و هزینه‌های عملیاتی کاهش یابد. این نیاز اصلی هرچه که باشد، چالش آغاز کردن پروژه (یا حداقل قسمتی از آن) همواره شامل برآورده سازی نیازهای جدید به تجهیزات فاوا (سرورهای بیشتر، ذخیره‌ساز و غیره) به طراحی اجرایی و دقیق بوده تا زیرساخت‌های فیزیکی قادر به پشتیبانی آن نیاز جدید باشند.

حتی پس از تعیین پارامترهای دقیق طراحی (مانند ظرفیت برق، بودجه و غیره)، همچنان اولویت‌ها و محدودیت‌های بسیاری در طراحی وجود داشته که باید طی فرایندی مستمر، با یکدیگر تطابق یابند. در این میان طراحی‌های مرجع در قالب زبانی مشترک عمل کرده و این فرایندها را تسهیل می‌کنند.

ذینفانی که معمولا در پروژه‌ی مرکز داده مشارکت دارند، پیشینه‌، دیدگاه، دانش تخصصی و اهداف بسیار متفاوتی دارند. این موضوع نیز مرحله‌ی برنامه‌ریزی اولیه را چالش‌ برانگیزتر می‌سازند. اگر بتوان به سرعت از چند ورودی ابتدایی(مانند مصرف تجهیزات فاوا، طرفیت و حساسیت که پیشتر توضیح داده شد) به سوی طراحی مرجعی اجرایی پیش رفت که پیشاپیش اعتبارسنجی شده، این فرایند برنامه‌ریزی اولیه بسیار آسان خواهد شد. همچنین تعداد تصمیمات تیم پروژه را نیز کاهش می‌دهد. از پیچیدگی تبدیل ورودی‌ها به مشخصات و هزینه‌ی طراحی، کاسته و فرایند کلی برنامه‌ریزی را سرعت می‌بخشد.

نقش طراحی مرجع در ساده‌سازی این فرایند تنها به تبدیل سریع الزامات اصلی گسترده به گزینه‌های دقیق طراحی محدود نشده و از آن فراتر می‌رود. این طراحی‌های مرجع ماهیت ساده و آسانی دارند که برای همه‌ی نهادها قابل درک بوده و به همین دلیل نیز مشارکت ذینفعان را تشویق کرده و افزایش می‌دهند. در هر طراحی مورد نظر، ممکن است بعضی از تصاویر و توضیحاتی برای یک مهندس مناسب و قابل استفاده بوده و بعضی دیگر برای افراد غیر متخصص قابل درک باشد. لیست استاندارد ویژگی‌های عملکرد به اعضای فنی و غیرمتخصص تیم پروژه و ذینفعان کمک کرده تا با زبانی مشترک ارتباط برقرار کنند. تمامی این مدارک در سازماندهی اهداف پروژه موثرند. این تنظیمات که در ادامه توضیح داده خواهد شد، عامل کلیدی آنست که نه تنها پروژه به سادگی پیش رود، بلکه مرکز داده نیز عملکرد راحتی در طول چرخه‌ی عمر خود داشته باشد.

با استفاده از طراحی‌های مرجع، راه سریع و آسانی فراهم شده تا سناریوهای احتمالی و مصالحه‌های طراحی به دقت مقایسه شوند. اعضای تیم پروژه می‌توانند به سرعت طراحی‌ها را تصویر سازی کرده و تجسم بخشند و همان ابتدا، تاثیر آنی تغییرات در متغیرهای طراحی را مشاهده کرده و بررسی کنند. به عنوان مثال، افزونگی چگونه بر هزینه‌ها تاثیر خواهد گذاشت؟ آیا تولید یک مرکز داده‌ی 10MW ارزان‌تر است یا دو مرکز داده‌ی 5 مگاواتی؟ الزامات ظرفیت من چه تاثیری بر ابعاد کلی مرکز داده می‌گذارد؟ درک و پاسخگویی به چنین پرسش‌هایی با روش طراحی سنتی و آزمون – خطا می‌تواند ماه‌ها طول کشد. اما با طراحی‌های مرجع استاندارد، انجام این مقایسه‌ها تنها چند دقیقه زمان می‌برد.

کاهش زمان لازم برای ایجاد نقشه‌های ساختمانی

وقتی الزامات اولیه تعیین شده و توسعه یافت، اهداف پروژه تایید شده و یک طراحی مرجع انتخاب شد، تیم طراحی مرکز داده کار ایجاد نقشه‌های اجرایی را آغاز می‌کند. به دلیل این زمان صرفه‌جویی شده در فرایند برنامه‌ریزی که پیشتر توضیح داده شد، و همچنین سطح جزییات ارائه شده در مدارک گرافیکی طراحی و BOM، پلان‌های مهر خورده و تایید شده بسیار زودتر از روش‌های سنتی سفارشی طراحی، در دسترس قرار می‌گیرد.

کاهش ریسک، عملکرد قابل پیش‌بینی و افزایش قابلیت اطمینان

با هماهنگی میان تمام افراد درگیر و استفاده از زبانی مشترک در توافق بر اهداف پروژه، طراحی‌های مرجع به کاهش ریسک در پروژه کمک می‌کنند. از این طریق، میزان مشارکت افزایش یافته در نتیجه با درک بهتر ایجاد شده، احتمال تغییرات ناگهانی و غیر منتظره‌ در محدوده‌ی پروژه کاهش یافته و از افزایش در هزینه و زمان نیز جلوگیری می‌شود. اما طراحی مرجع همچنین می‌تواند ریسک‌های فراتر از خود پروژه را نیز کاهش دهد. با طراحی استاندارد و از پیش بررسی و تایید شده، عملکرد قابل پیش‌بینی فراهم شده که در نتیجه ریسک خرابی آن، کمتر از مراکز داده‌ با طراحی سفارشی و سنتی است.

طراحی‌های مرجع در اصل همچون تضمینی برای استانداردسازی عمل می‌کنند. مهندسی و اعتبارسنجی از پیش انجام شده، بدان معناست که ناکارآمدی و پیچیدگی‌های دردسر ساز که در طراحی‌های منحصر به فرد و سفارشی وجود داشته، برطرف شده است. اگرچه مزیت اصلی طراحی مرجع در نقش آن در به اشتراک‌گذاری دانش و تجربیات پیشین با افرادی است که پیش از این، هرگز پروژه‌ی مرکز داده را هدایت نکرده‌اند.

به طور معمول، استانداردسازی طراحی، عملیات یا هر فرایند دیگری در کسب و کار، نیازمند آنست که کارها در روندی تکرارپذیر از آزمون و خطا انجام شده تا بهترین روش انجام کار، درک و آموخته شود.

تنها در این حالت است که مزایای اصلی استانداردسازی درک می‌شود. اما از طرف دیگر، تنها اگر پروژه‌های مرکز داده‌ی بیشتری انجام شده و از این تجربه‌های آموزنده‌ای که با زحمت بسیار به دست آمده، استفاده شود، می‌توان ابعاد و اهمیت این مزایا را کاملا درک کرد. با این وجود حتی اگر تیم پروژه به ساخت یک پروژه و کار در یک سایت مشغول باشند نیز، هنوز با استفاده از طراحی‌های مرجع می‌توانند از مزایا استانداردسازی بیشترین بهره را ببرند.

بنابراین، طراحی مرجع از پیش تعیین شده و قبلا نیز ساخته شده است. مشکلات آن برطرف شده و اجزا، سیستم‌ها و زیرسیستم‌ها نیز بر اساس اثربخشی و همکاری کارآمد میانشان، انتخاب شده و در کنار هم قرار گرفته‌اند. هیچ چیز مورد سهل‌انگاری قرار نگرفته است. عملکرد این طراحی‌ها از پیش سنجیده شده تا در نتیجه، بتوان عملکرد آتی در اجراهای بعدی را پیش‌بینی کرد. مراکز داده‌ی جدیدی که تحت چنین شرایطی ساخته شده، به احتمال زیاد سریع‌تر ساخته ، ممیزی و تحویل موقت شده و در قیاس با روش‌های سنتی  و سفارشی در طراحی مرکز داده با الزاماتی مشابه، با قابلیت اطمینان و پیش‌بینی بیشتری عمل خواهند کرد.

رشد و تکامل طراحی‌های مرجع

امروزه طراحی های مرجع از کاربران نهایی و اپراتورهای مراکز داده و همچنین سازندگان زیرساخت‌های فیزیکی مانند Schneider Electric نشات می‌گیرد. بعضی شرکت‌ها بسیاری از مراکز داده‌ی خود را طراحی کرده و سپس می‌سازند. این شرکت‌ها ممکن است بعضی ویژگی‌های منحصر به فردی از کسب و کار خود را در نظر داشته که بر معماری تاثیر داشته یا شاید به دلیل اجراهای متعدد، در زمینه‌ی روش یا طراحی خاص، تخصص‌ یافته باشند. در مورد چنین مشتریانی، بسیار منطقی‌تر است که طراحی‌های مرجع استاندارد و داخلی در شرکت خود ایجاد کرده تا طراحی‌های مختص حوزه‌ی خود را ارتقا و تکرار کنند. در بعضی موارد، تلاش‌هایی سازمان یافته صورت گرفته تا این طراحی‌ها و تجارب آموزنده با دیگرشرکت‌ها در آن صنعت به اشتراک گذاشته شده و به بهبود بهره‌وری انرژی کمک شود. سازمان Open Compute Project که در اصل توسط فیسبوک پایه‌گذاری شده، مثالی از این مورد است.

طراحی‌های مرجعی که توسط سازندگان زیرساخت‌های فیزیکی ارائه شده نیز امروزه در دسترس است. چنین مزیتی در دو زمینه مشاهده می‌شود. یکی آنست که این سازندگان مایلند بیش از شرکت‌های طراحی و مشاور صرف یا کاربر نهایی، در طراحی و ساخت مراکز داده بیشتر دخیل باشند و در نتیجه تجربه‌ی بیشتری نیز دارند. مشخص است که هرچه یک طراحی با تجربه‌ی بیشتری شکل گیرد، قابل اطمینان‌تر و دقیق‌تر نیز خواهد بود. از طرف دیگر، از آن جا که سازندگان خود مسئول طراحی و ساخت بسیاری از اجزا و زیرسیستم‌ها هستند، احتمال همکاری بهینه و به روشی موثر و مطمئن بیشتر خواهد بود.

این همکاری موثر می‌تواند به پیشرفت سریع‌تر فازهای طراحی جزییات و ساخت با خطای کم‌تر بیانجامد.

ارزش طراحی مرجع تولید شده توسط این سازندگان زمانی افزایش می‌یابد که سازنده بتواند زنجیره‌ی تامین را با ساده‌سازی فرایند سفارش و تحویل، تسهیل نماید. اجزا پیش ساخته قابل تکمیل و اتصال در محل، امکان همزمانی مراحل ساخت، تحویل و نصب اقلام مورد استفاده در طراحی های مختلف مرجع را مقدور می کند. همچنین بازیافت قطعات سالم و قابل استفاده از تجهیزات معیوب نیز مزایای ارزشمند طراحی‌های مرجعی توسط سازندگان را نمایان می باشند. در یک سطح بالاتر در رشد و توسعه، چنین طراحی مرجعی توسط خود سازنده از پیش ساخته شده و در قالب skids، محفظه یا دیگر شکل‌ها مونتاژ شده تا نصب سیستم به طور چشمگیری، سرعت یافته و تسهیل گردد.

اگرچه در نهایت، طراحی‌های مرجع مرکز داده احتمالا به سمت قالب منابع آزاد Open Source پیش رفته و تکامل می‌یابد. چنین طراحی‌هایی از معماری‌ها و زیرسیستم‌های ماژولاری شکل گرفته که تحت نظارت استانداردهای عمومی قرار دارد. سازندگان زیرساخت‌ها نیز به طراحی اجزا و زیرسیستم‌هایی تشویق می‌شوند که این استانداردها را برآورده سازد. در آن صورت، صاحبان و اپراتورهای مرکز داده از محدود ماندن به همکاری با تنها یک سازنده یا معماری طراح رها خواهند شد. با دستیابی به منبعی آزاد از طراحی‌های مرجع، بدون افزایش پیچیدگی یا کاستن از قابلیت اطمینان، می‌توان انتخاب و انعطاف‌پذیری برای صاحبان و اپراتورهای مرکز داده را ارتقا داد.

البته نیروی پیش‌برنده‌ی چنین رشد و تکاملی، همان قدرت امروزی طراحی‌های مرجع بوده که قادر است پروژه‌ی پیچیده و سفارشی مرکز داده را گرفته و با افزایش اثربخشی و قابلیت پیش‌بینی آن در طول زمان، پروژه را ساده‌تر سازد.

نتیجه‌گیری

با استفاده از طراحی مرجع در پلان یک مرکز داده‌ی جدید، می‌توان در زمان و تلاش مورد نیاز صرفه‌جویی کرده و در عین حال، ریسک را کاهش و قابلیت اطمینان را افزایش داد. شروع پروژه با لیستی روشن و استاندارد از گزینه‌های طراحی، فرایند برنامه‌ریزی را تسهیل خواهد کرد. این امر از طریق استفاده از زبانی مشترک در تعیین اهداف، تشویق همکاری و مشارکت در طول کارکردهای مختلف امکان‌پذیر شده و ارزیابی مصالحه‌های لازم میان اهداف طراحی را آسان‌تر ساخته است.

مدارک و محتویات آمده در طراحی مرجع، مانند نقشه‌های مهندسی تک خط، BOM و مشخصات پرجزییات و دقیق، همگی به شفافیت بیشتر در پلان‌ها وطرح‌های اجرایی، قانونی و متناسب با منطقه و موقعیت می‌انجامد. این شفافیت چرخه‌ی طراحی را کوتاه‌تر ساخته و در هزینه‌های فرایند صرفه‌جویی می‌کند. از آنجا که طراحی‌های مرجع در قالب سیستم‌های از پیش طراحی شده‌ با هدف همکاری با یکدیگر، ایجاد شده‌اند، می‌توانند ریسک‌ را کاهش داده و در قیاس با بکارگیری طرح‌های سلیقه محور برگرفته از طرح‌های کلی و اسکیس ها، قابلیت اطمینان و پیش‌بینی را افزایش ‌دهند. استفاده از یک طراحی مرجع در آغاز فاز برنامه‌ریزی، می‌تواند به راه‌اندازی سریع‌تر مرکز داده‌ی جدید کمک کرده و از کاهش تعداد حوادث غیرمنتظره و مشکلات در حین عملیات، اطمینان حاصل کرد.

 

[1] – White Paper 142, Data Center Projects: System Planning

[2] – White Paper 122, Guidelines for Specification of Data Center Criticality /Tier Levels

[3] – White Paper 120, Guidelines for Specification of Data Center Power Density

[4] – White paper 116, Standardization and Modularity in Data Center Physical Infrastructure