Цифровой журнал «Компьютерра» № 223

Экскурсия по дата-центру SAFEDATA «Москва-II» Компьютерра

Опубликовано 28 апреля 2014

Машинные залы с серверами — это лишь малая часть современного дата-центра. Сложная инфраструктура, которая обеспечивает его функционирование, чаще всего остаётся за кадром. А ведь именно она и отличает одни дата-центры от других.

Мы убедились в этом, побывав в дата-центре «Москва-II» компании «Центр Хранения Данных» (SAFEDATA). Он открылся в конце прошлого года и пока работает не в полную силу, но его потенциал очевиден уже сегодня.

Чтобы построить дата-центр, мало поставить серверы и провести электричество и связь. Надо добиться, чтобы их функционированию ничто не угрожало. А для этого необходимо предусмотреть всё возможное и подготовиться к любым нештатным ситуациям.

Для начала стоит позаботиться о том, чтобы доступ к оборудованию не получили посторонние. Тут дата-центру SAFEDATA помогает его расположение: он находится на территории Курчатовского института. Прежде чем попасть в здание, посетитель минует три периметра охраны.

Чтобы преодолеть последнее заграждение, потребуется специальная электронная карта (альтернативный вариант: имя должно быть указано в заранее согласованном списке гостей). Она же открывает доступ к определённым помещениям внутри дата-центра.

Всё происходящее записывают камеры слежения, висящие в «Москва-II» на каждом углу и даже на крыше. Они передают изображение на пульт охраны, который работает круглосуточно.

Вторая проблема, которую должен решить дата-центр, — это бесперебойное энергоснабжение. Даже если Москва останется без света, серверы должны продолжать работать.

К дата-центру SAFEDATA подводится 2 независимых энерговвода мощностью до 5 МВт каждый. При пропадании питания по любому вводу (а возможно, и по обоим) в дело вступают дизель-роторные ИБП (ДРИБП). Их запуск происходит автоматически при пропадании городского питания. Таким образом, электроснабжение дата-центра не прерывается ни на секунду.

«Москва-II» занимает два корпуса, и один из них отдан системе бесперебойного питания. Мощность каждого из 8 ДРИБП составляет 1 680 кВА.

Уже в том помещении, где стоят шкафы управления дизель-роторными ИБП Hitec Power Protection, слышен шум, который издают машины в соседнем зале. Если же перейти туда, он становится нестерпимо громким.

Каждая установка состоит из мощного дизельного двигателя Mitsubishi, который подключен к генератору Stamford и индукционному накопителю через муфту, обеспечивающую сцепление лишь после того, как двигатель раскрутится до 1 500 оборотов в минуту.

У дальней стены вращаются вентиляторы системы охлаждения, а у другой находятся расходные топливные баки — по одному на каждую из четырёх установок, которая находится в зале.

Топлива в этих емкостей надолго не хватит, но за стеной скрывается большая цистерна, которая сможет подпитывать генераторы не меньше семнадцати часов. Если за это время энергоснабжение не восстановится, цистерну нетрудно пополнить.

По соседству размещён насос, который перекачивает топливо из цистерны в ёмкости, находящиеся в зале с генераторами.

Первый этаж другого корпуса занимает главный распределительный щит. Он построен на базе электрооборудования французской корпорации Schneider Electric.

На этой фотографии изображён автоматический выключатель Schneider Masterpact NT 10 H2.

У входа в зал, где находится главный распределительный щит, внимание привлекает ярко-красный щиток прибора управления пожаротушением. Устройство, которое находится над ним, тоже имеет непосредственное отношение к пожарной безопасности: это источник питания системы пожарной сигнализации и пожарной автоматики.

Пожары — ещё одно происшествие, к которому лучше готовиться заранее. Датчики системы раннего обнаружения задымления и пожаротушения фирмы VESDA, расположенные у потолка, встречаются тут даже чаще, чем камеры.

А вот и сердце системы пожаротушения: в этих белых баллонах находится газ, который она использует. В SAFEDATA особо подчёркивают, что используемое решение экологически безопасно.

Согласно плану, в «Москве-II» предусмотрено 4 машинных зала, в которых можно будет установить до тысячи серверных шкафов. Ожидается, что вторую очередь достроят к сентябрю.

Дата-центр и площадки ММТС-9 и ММТС-10 связаны собственными оптоволоконными каналами компании SAFEDATA.

У одной из стен машинного зала установлены щиты нагрузки фирмы Schneider Electric.

Вдоль другой стены выстроились шкафы прецизионных кондиционеров HiRef. Их больше, чем нужно: они зарезервированы по схеме N+1, то есть на каждые несколько кондиционеров приходится один запасной.

Кондиционеры поддерживают в машинном зале заданную температуру и влажность.

Охлаждённый воздух от кондиционеров передаётся к стойкам под фальшполом.

Чтобы увидеть другой компонент системы климат-контроля дата-центра, нужно выбраться на крышу. Там размещены конденсаторные блоки Guntner (на фото — серые установки). В синем строении поодаль находится вентиляция.

В том же корпусе оборудованы офисные помещения. Часть из них отдана под нужды службы техподдержки, но другие могут арендовать заказчики SAFEDATA, желающие разместить своих специалистов поближе к оборудованию.

Главное свойство современного дата-центра — надёжность. Он не останавливается, когда город остаётся без электричества. Если один канал связи выходит из строя, остаются другие. Сломанное оборудование немедленно подменяют запасные системы. И даже в случае пожара план — это не только эвакуация.

Первые месяцы работы дата-центру SAFEDATA не омрачали нештатные ситуации, но они вряд ли ему помешают. Тут предусмотрен ответ на случай любого бедствия.

К оглавлению

Счёт на сантиметры: как и для чего строят «высокоточную GPS»? Евгений Золотов

Опубликовано 30 апреля 2014

Часто ли вам недостаёт точности во время работы с приложениями цифровой навигации? Десять лет назад, когда приёмник сигналов систем глобального позиционирования ещё не стоял в каждом мобильнике, вопрос этот был болезненным. Ориентироваться на местности тогда пытались по вторичным признакам вроде уникального идентификатора соты или приблизительного места расположения точек Wi-Fi: точность в таком случае варьируется сотнями метров. Удешевление GPS-сенсоров сняло эту проблему. Даже номинальные 10 метров, гарантируемые GPS и ГЛОНАСС, кажутся вполне достаточными для большинства бытовых задач. И всё-таки довольны не все. Япония близка к старту собственной системы QZSS, которая обеспечит точность в единицы сантиметров! И она далеко не единственная, кто занят этой задачей. Но как достигается и для чего нужна такая пунктуальность?

Квазизенитная спутниковая система (так расшифровывается QZSS) — проект не самый крупный среди себе подобных, но, пожалуй, наиболее хитроумный из всех. С технической точки зрения это комплекс, состоящий из нескольких спутников и обширной сети наземных автоматических станций, причём работает такой комплекс не сам по себе, а в паре с американской GPS. Спутников планируется семь штук (один уже запущен), и орбиты их будут соотноситься весьма хитрым образом: для наблюдателя, находящегося в районе Земли от Японии до Австралии, они нарисуют в небе перекошенную «восьмёрку», причём в любой момент времени в зените будет висеть как минимум один аппарат (отсюда и название). Таким образом, даже зажатый в «урбанистическом каньоне» из небоскрёбов наблюдатель с высокой степенью вероятности сможет «слышать» сигнал QZSS. Фишка, однако, в том, что сигнал этот будет вспомогательным — содержащим лишь поправку, применив которую к сигналам системы GPS наблюдатель и сможет установить своё местоположение с точностью до тех самых нескольких сантиметров.

GPS и ей подобные системы (отечественная ГЛОНАСС, а также проектируемые европейская Galileo, китайская BeiDou/COMPASS, индийская IRNSS и другие), вообще говоря, устроены весьма просто. Весь фокус — в очень точных часах, размещённых на спутниках и в приёмнике: каждый спутник постоянно транслирует в эфир точное время, а наблюдатель, оценив, сколько наносекунд потребовалось сигналу, чтобы добраться от спутника до данной точки пространства, и зная, где находился каждый спутник в конкретный момент, определяет своё местоположение.

До 2000 года Соединённые Штаты принудительно занижали точность сигналов GPS, доступных гражданским пользователям: нацбезопасность прежде всего! Со временем от этой порочной практики в значительной степени отказались, но точность позиционирования отнюдь не выросла до бесконечности — и даже в лучшем случае, без привлечения дополнительных средств, составляет единицы метров для всех GPS-подобных систем.

Обусловлено это множеством сопутствующих негативных факторов. Точные часы по-прежнему весьма дороги и громоздки. Спутники движутся вокруг Земли отнюдь не по математически гладким орбитам, а слегка колеблясь, и предсказать эти колебания практически невозможно. Наконец, радиосигнал от спутника, проходя через атмосферу, неизбежно и непредсказуемо преломляется (особенно в ионосфере). Всё это заметно влияет на точность определения координат.

Но здесь-то и пригодятся вышеупомянутые наземные станции. Авторы QZSS планируют покрыть Японию сетью из 1 200 жёстко привязанных к координатной сетке автоматических приёмопередатчиков, каждый из которых будет оценивать качество прохождения сигналов GPS в данной конкретной точке пространства-времени, формировать поправку на условия в верхних слоях атмосферы и прочие помехи, отправлять её спутникам QZSS, а уже те — ретранслировать её обратно на землю, потребителям. Учтя реалтаймовую QZSS-поправку для текущего района на своём устройстве, потребитель сможет узнать свои координаты с точностью до 3 сантиметров по вертикали и сантиметра с небольшим по горизонтали.

Оригинальное и очень красивое решение, правда? На самом деле придумали его не в Японии и не вчера: подобные, хоть и не в точности такие, системы называют системами дифференциальной коррекции (GNSS augmentation); они в ходу у специальных служб (в частности морских) уже много лет и позволяют довести точность геопозиционирования до десятков сантиметров. Заслуга японцев в другом: благодаря постоянно висящему в зените одному из спутников QZSS будет пригодна для использования в тяжёлых условиях плотной городской застройки, а также в гористой местности (что актуально для Страны восходящего солнца).

Кроме того, хотя к исходу десятилетия все основные системы глобального позиционирования планируют обеспечить субметровую точность (воздержалась, кажется, только Индия), QZSS останется самой точной и дешёвой из всех. Жаль, что работать она будет в полную силу лишь на территории Японии. Но это не повод не задаться следующим вопросом: для чего может быть полезно знать свои координаты до сантиметров?

Ни в коей мере не претендуя на полное раскрытие темы, рискну утверждать, что в данный момент выделяют три направления, на которых сантиметровая точность обещает принести ощутимую пользу. Во-первых, это координация движения летающих дронов — которые местами уже испытываются (Австралия) и обязательно возьмут на себя значительную часть гражданских грузоперевозок.

Во-вторых, это координация движения робоавтомобилей. Будь то передвижение по автомагистрали или обработка сельхозугодий (японцы уже оперируют термином «е-сельское хозяйство»), умение ориентироваться на местности с точностью, превосходящей способности живого существа (прежде всего человека), роботам несомненно пригодится.

И третье направление — это ориентирование в помещениях. Рынок indoor-позиционирования, картографии уже сегодня кипит; разрабатываются и внедряются фантастически сложные системы локального мониторинга и ориентации, полезные как потребителям, так и бизнесу. Не факт, что QZSS сможет работать внутри помещений, но такая надежда есть — и есть потребность в indoor-системах позиционирования, не требующих установки специальных устройств (маячков, видеокамер и пр.) и дополнительных усилий.

QZSS вступает в строй в 2018 году; другие субсантиметровые системы, вероятно, лишь немного задержатся. Самое время генерировать идеи.

В статье использованы иллюстрации Alpha, QSS.

К оглавлению

8 странных футуристических предсказаний, которые так и не сбылись Олег Нечай

Опубликовано 29 апреля 2014

Не секрет, что представления людей о будущем вовсе не сводятся к летающим капсулам или колониям на Луне, но, наверное, нам никогда не надоест потешаться над тем, какой виделась недавним предкам наша сегодняшняя жизнь. А если даже тогда некоторые прогнозы звучали, мягко говоря, странно? Вот несколько безумных пророчеств из двадцатого века, которые так и не сбылись, и трудно сказать однозначно, к сожалению или к счастью.

Если вы полагаете, что за избавление от некоторых букв алфавита ратуют только российские политические клоуны, то вы глубоко заблуждаетесь: это заболевание известно уже очень давно. Американский журнал начала XX века Ladies Home Journal опубликовал в декабре 1900 года большую статью под заголовком «Что может произойти в ближайшие сто лет». «Эти пророчества покажутся вам странными и почти невероятными, — говорится в статье, — Однако они были составлены самыми консервативными и учёными умами Америки».

Помимо прочего, эти «учёные умы» предположили, что к 2000 году некоторые английские литеры просто исчезнут: «В нашем алфавите не останется букв C, X или Q, они перестанут употребляться за ненадобностью. Будет принято написание слов по их звучанию — сначала только в газетах. Английский станет языком концентрированных слов, выражающих концентрированные идеи, и на нём будут говорить больше, чем на каком-либо другом языке. Второе место займёт русский».

Немного повысим градус безумия. В 1909 году популярный тогда французский писатель-мистик Анри Антуан Жюль-Буа, после разрыва с оккультизмом перебравшийся в Новый Свет, написал в известном эссе в The New York Times о том, что в будущем идеалы женской красоты претерпят существенные изменения: на смену слабым, забитым созданиям с тонкими чертами лица придут женщины, в которых красота будет сочетаться с развитой мускулатурой. Собственно говоря, в этом он вряд ли ошибся, а вот с другими предсказаниями не всё так однозначно.

К примеру, Жюль-Буа предрекал: «Будет изобретено что-то вроде летающего велосипеда, с помощью которого любой сможет при желании перемещаться по воздуху высоко над землёй. Вряд ли кто-то будет оставаться в городах на ночь. Они станут местами только для ведения бизнеса. Люди любой классовой принадлежности будут жить в сельской местности или в городах-садах на значительном расстоянии от густонаселённых центров».

А вот это тот самый случай, когда формально-то предсказания сбылись, но по сути более полувека назад речь шла совсем о другом.

В февральском номере журнала Popular Mechanics за 1950 год была опубликована статья под названием «Чудеса, которые мы увидим в ближайшие 50 лет». Она была написана научным редактором The New York Times, известным популяризатором науки Вальдемаром Кемпфертом. В статье речь идёт о быте среднестатистической семьи Добсонов, которые живут в мире, где подавляющее большинство окружающих предметов либо одноразовые, либо подлежат вторичной переработке.

С кулинарией у Кемпферта явно свои счёты, поскольку он считает, что в 2000 году никто не станет ничего готовить, а пищу в виде глубокозамороженных брикетов будут доставлять на дом специальные службы. При этом в форме таких кирпичиков будет продаваться не только мясо, но и супы, и даже молоко. Мыть посуду, разумеется, тоже не нужно, ведь она одноразовая и просто растворяется под струей горячей воды. Как, собственно, и грязное бельё и бытовые отходы, которые уничтожаются и перерабатываются.

Да, теоретически всё упомянутое возможно и даже существует, но не в тех глобальных масштабах, как представлялось Кемпферту. И вряд ли кто-то сейчас мечтает есть только замороженные полуфабрикаты на одноразовых тарелках.

В декабре 1950 года в небольшой газете Robesonian появилась статья, подписанная «специалистами по новостям из Associated Press», которая была озаглавлена «Как, по мнению экспертов, мы будем жить в 2000 году н. э.». В тексте, помимо вполне серьёзных прогнозов вроде установления новых стандартов жизни, замедления роста населения и увеличения продолжительности жизни, содержался довольно любопытный раздел, посвящённый телевидению.

По мнению «специалистов по новостям», к 2000 году трёхмерное цветное телевидение превратится в самое обычное дело, и картинка, проецируемая на стену комнаты небольшим устройством, будет максимально реалистичной. Вдобавок к этому помещение станет автоматически наполняться соответствующими запахами: например, при демонстрации цветочного сада комнату заполнят ароматы цветов. Подобные разработки, конечно, существуют, но это до сих пор экзотика, не говоря уже о ситуации в 2000 году.

Любопытно, что авторы статьи напророчили радио полное умирание, поскольку «никто не будет включать программу, которую нельзя посмотреть», а радиоволны останутся лишь в качестве среды для связи между «устройствами, которые сейчас даже никто не может представить».

К 2000 году должна была стать реальностью беспроводная передача электроэнергии, «давняя мечта инженеров». Текст не оставлял в будущем места линиям электропередач, которые может повредить ураган. Небольшая антенна на крыше должна была собирать достаточно энергии для освещения всего дома.

Как ни парадоксально, но в действительности сбылось самое нелепое по тем временам предсказание — то, что телефоны из проводных станут беспроводными, а у каждого прохожего в руках окажется аппарат размером с бумажник.

Ещё одна небольшая американская газета, Kentucky New Era, в марте 1952 года напечатала статью о том, как учёные, которые приняли участие в крупнейших международных конференциях по астронавтике и химии, представляют себе мир через пятьдесят лет.

Помимо радужных прогнозов вроде решения проблемы перенаселения и перехода от «ужасной» ядерной энергетики к солнечной, который должен был произойти в 70-х годах, был высказан и такой, что задолго до 2000 года космические путешествия станут обычным и экономически оправданным способом перемещения в пространстве.

Доктор Вернен фон Браун, спроектировавший в своё время для Гитлера ракету V-2 («Фау-2»), предшественницу современных баллистических ракет, утверждал, что большая часть проблем, связанных с навигацией в космосе, должна быть решена ещё в пятидесятых.

Первым шагом к пилотируемым полётам призваны были стать «земные луны», то есть искусственные спутники Земли. Таким спутникам надлежало постоянно облетать Землю по орбите, а их персонал мог бы вести наблюдение и докладывать обо всех необычных явлениях, угрожающих миру на планете. Благодаря центробежной силе, возникающей от быстрого движения, и отсутствию атмосферы для запуска космических кораблей с этих спутников требовались бы минимальные энергозатраты, считал фон Браун.

В августе 1964 года знаменитый американский писатель-фантаст Айзек Азимов написал эссе о том, как могла бы выглядеть Всемирная выставка 2014 года. На самом деле это мероприятие (Expo) запланировано на 2015 год и пройдёт в Милане (Италия), так что у нас есть все шансы более точно сравнить мечты с действительностью.

Прогнозы Азимова как человека, абсолютно погружённого в будущее, в целом весьма точны. По крайней мере, основное направление угадано верно: человек продолжит бегство от природы и будет создавать более удобную среду обитания.

К примеру, по мнению писателя, к 2014 году роботы не станут слишком хороши и не получат широкого распространения, но существовать они будут. Мозгом таких роботов, которые смогут заниматься домашними делами, станут миниатюрные компьютеры. Появятся управляемые роботами автомобили, которым нужно будет только задать место назначения, и они доставят вас туда без участия человека. General Electric покажет на выставке 3D-фильм «Робот будущего».

Огромные пустые пространства — пустыня Аризона, Негев, пустыни Казахстана — будут заняты солнечными батареями. Гаджеты из 2014 года обойдутся без розетки, работая на долговечных батареях на базе радиоизотопов. Электролюминесцентные панели станут основным средством освещения: потолки и стены будут светиться мягким светом, а нужный оттенок можно будет выбрать нажатием кнопки.

Загородные дома уйдут под землю и уберегутся от капризов стихии. Воздух будет очищаться, температура и свет — регулироваться по желанию жильцов. Кухня превратится в автоматизированный модуль, способный самостоятельно готовить любые виды пищи. Завтраки можно будет «заказывать» накануне вечером, а «заготовки» обеда и ужина смогут ожидать разогрева в морозильнике. Тем не менее, отмечает Азимов, даже в 2014 году всё ещё останется востребован небольшой традиционный кухонный уголок, где можно приготовить какую-то нестандартную пищу вручную.

Дизайнеры интерьеров в мае 1972 года предсказывали популярность так называемых коммун, а традиционные дома к 2000 году должны были стать анахронизмом.

Полукоммунистические коммуны «детей-цветов» почему-то показались им будущим архитектуры: в больших комнатах для общих встреч, отдыха, групповой терапии и прочих мероприятий почти не останется места мебели, но обязательно окажется ковёр, поскольку жильцы будут сидеть на полу. В таких домах сохранятся отдельные супружеские спальни, ведь групповой секс не будет частым (в самом его существовании авторы не сомневались), а вот душевые и уборные станут общими. Убираться помещения будут через централизованную пылесосную систему с подачей дезинфицирующих средств. И, конечно же, все материалы будут делаться экологичными, а все отходы — перерабатываться в пищу и полезные в быту предметы.

Эх, всё-таки никак не обойтись без таких колоний! В январе 1982 года газета The New York Times обратилась к нескольким футурологам с просьбой представить их видение развития человечества на ближайшие двадцать лет. Глава «Института будущего», ныне покойный Рой Амара был неоригинален. В частности, он спрогнозировал распространение электрических автомобилей: к 2000 году 10 процентов всех авто должны были ездить на электроэнергии. Кроме того, Амара считал, что семьи станут меньше: в них будет либо всего один ребёнок, либо ни одного, при этом из-за инфляции люди встанут перед необходимостью работать дольше, не выходя на пенсию.

Независимый футуролог Барбара Хаббард оказалась гораздо смелее: она заявила, что через двадцать лет мы будем осваивать звёзды. На Луне и астероидах есть материалы для строительства тысяч планет, таких как Земля, подчеркивала она, и за двадцать лет мы вполне можем создать космическую цивилизацию. При этом Хаббард назвала человека «инфантильным видом», который должен наконец прекратить думать о разрушении и сконцентрироваться на созидании. К сожалению, именно в этом мы не слишком-то преуспели. Как и в выкидывании букв из алфавита, в изобретении летающих велосипедов и многом-многом другом.

К оглавлению